Archiv der Kategorie: Physik, Chemie, Technik

Flachbildschirm-Preise werden fallen

Bis 2006 wird Marktanteil von zwei Drittel erwartet

Austin/ Nürnberg (pte/22.08.2005/13:30) – In den vergangenen Jahren
sind die Preise für Großbild-Fernseher jährlich um rund 25 Prozent
gefallen. Analysten erwarten, dass der Preisabfall im Herbst und Winter
dieses Jahres durch den Preiskampf im Weihnachtsgeschäft noch zunimmt.
Für Deutschland erwartet der Zentralverband der Elektronikindustrie
ZVEI http://www.zvei.org einen Marktanteil von 65 Prozent bis Ende
dieses Jahres. Der Boom bei Plasma- und LCD-Geräten wird für 2006
erwartet. Die Fußball Weltmeisterschaft im kommenden Jahr wird von den
öffentlich-rechtlichen Sendern und von Premiere im 16:9-Format
übertragen und soll so den Absatz von Plasma- und LCD-Fernsehern
ankurbeln. Der ZVEI erwartet, dass 2006 der Anteil von
Großbild-Fernsehern auf etwa 75 Prozent steigt. Pressetext berichtete:
http://www.pte.at/pte.mc?pte=050813006 .

Die deutsche Gesellschaft für Unterhaltungs- und
Kommunikationselektronik (GFU) http://www.gfu.de/ schätzt den
jährlichen Preisverfall von Plasma- und LCD-Geräten auf 20 bis 30
Prozent. Teilweise führe der Verdrängungswettbewerb und der
Konkurrenzdruck zu einer Reduktion von 35 Prozent, so Roland Stehle vom
GFU gegenüber pressetext. "Wir erwarten aber, dass sich der
Preisverfall 2006 auf ein für den Unterhaltungselektronik-Markt
übliches Maß einpendeln wird", so Stehle. Laut GFU hat der Gesamtumsatz
mit TV-Geräten im vergangenen Jahr in Deutschland 3,6 Mrd. Euro
betragen, davon wurden 2,2 Mrd. mit Plasma- und LCD-Geräten umgesetzt.

Analysten des US-Marktforschungsinstituts DisplaySearch
http://www.displaysearch.com/ erwarten, dass die Preise in den
kommenden Wochen und Monaten drastisch fallen werden. Vor fünf Jahren
hat ein TV-Gerät mit einer Bildschirmdiagonale von über einem Meter
über 20.000 Dollar gekostet, Ende dieses Jahres werde dieses schon ab
4.000 Dollar zu haben sein, so die Analysten. Der Preis für einen
vergleichbaren LCD-Bildschirm werde durch das Weihnachtsgeschäft auf
etwa 1.800 Dollar sinken.

Chemie steuert Magnetismus

Magnete sind aus dem Physikunterricht
gut bekannt, im Fach Chemie werden sie dagegen nicht behandelt. Und
doch ist es ein chemisches Verfahren, mit dem es Forschern am Karlsruher
Institut für Technologie (KIT) gelungen ist, die magnetischen
Eigenschaften von Ferromagneten zu steuern. Während physikalische
Verfahren zwar die Ausrichtung des Magnetfeldes beeinflussen können,
steuert hier das chemische Verfahren den Magnetismus des Materials
selbst. Das genutzte Prinzip ist dabei dem Konzept des
Lithium-Ionen-Akkus ähnlich. (DOI: 10.002/adma-201305932)

Über physikalische Effekte gibt es durchaus
Möglichkeiten, Magnete zu beeinflussen. Standard-Methoden nutzen etwa
eine elektromagnetische Spule, die durch Strom ein Magnetfeld erzeugt,
jedoch verbraucht sie durchgehend Energie. Eine andere Möglichkeit ist,
einen Ferromagneten zu polarisieren, also die magnetischen Strukturen in
dem Material parallel auszurichten, so dass ein Gesamt-Magnetfeld
entsteht. Dies benötigt zwar zum Halten des Magnetfeldes keine Energie,
es ist jedoch permanent und lässt sich nur mit Aufwand aufheben. Eine
andere Option ist die magnetoelektrische Kopplung, bei der ein
elektrisches Feld Magnetismus induziert. Allerdings greift diese Methode
häufig nur an der obersten Atomschicht des Kristallgitters, die
Änderung des Magnetfeldes ist also minimal.

Das nun am KIT entwickelte chemische Verfahren zur
Kontrolle des Magnetismus bietet einen neuen Ansatz, der über die zuvor
beschriebenen Konzepte hinausgeht: Der Vorgang beeinflusst das gesamte
Material, nicht nur die Oberfläche, und ist dabei reversibel, kann also
rückgängig gemacht werden. Zusätzlich – und das ist die wichtigste
Innovation dieses Verfahrens – ist der jeweilige magnetische Zustand des
Materials (magnetisch / nicht magnetisch) nicht volatil. Das heißt, der
Zustand bleibt, im Gegensatz zu einer elektromagnetischen Spule, auch
ohne Stromzufuhr und damit ohne kontinuierlichen Energieverbrauch
aufrechterhalten.

„Tausendfache Lade- und Entladezyklen von
Lithium-Ionen Akkus, wie sie etwa in Handys genutzt werden, zeigen, dass
elektrochemische Vorgänge durchaus reversibel sein können. Dies brachte
uns auf die Idee, ähnliche Strukturen wie Lithium-Ionen-Akkus zu
erforschen“, sagt Subho Dasgupta vom Institut für Nanotechnologie des
KIT. Beim Laden und Entladen eines Lithium-Ionen Akkus wandern die Ionen
jeweils vom einen zum anderen Akku-Pol und lagern sich dabei in die
Elektroden ein.

Die Wissenschaftler um Dasgupta haben nun einen
Lithium-Ionen-Akku erstellt, bei dem eine Elektrode aus Maghemit, einem
ferromagnetischen Eisenoxid (γ-Fe2O3), besteht und die andere aus reinem
Lithium. Experimente zeigten, dass die Lithium-Ionen-Einlagerung in
Maghemit dessen Magnetstärke reduziert, auch bei Raumtemperatur. Durch
die gezielte Steuerung der Lithium-Ionen, also durch Laden und Entladen
des Akkus, lässt sich somit die Magnetfeldstärke des Maghemits
kontrollieren. Dieser Effekt ist, genau wie bei normalen
Lithium-Ionen-Akkus, wiederholbar.

Bei den vorgestellten Versuchen erreichten die
Forscher eine Änderung der Magnetstärke um bis zu 30 Prozent. Das
langfristige Ziel ist jedoch, den Magneten komplett an- und ausschalten
zu können. Damit hoffen die Wissenschaftler ein Verfahren zu finden, mit
dem sich ein Magnetschalter realisieren lässt, der vom Prinzip her wie
ein elektrischer Transistor funktioniert: Während ein elektrischer
Transistor mit einem Steuerstrom einen kontrollierten Stromkreislauf an-
oder ausschaltet, schaltet der Magnetschalter mit dem Steuerstrom einen
Ferromagneten an oder aus.

Das Verfahren kann prinzipiell alle Anwendungen
ersetzen, in denen niederfrequente Elektromagneten zum Einsatz kommen
und ist dabei deutlich energieeffizienter. Die Wissenschaftler des KIT
haben mit ihrer Forschung vor allem winzige magnetische Schalter im
Blick, die etwa bei (Mikro-) Robotern oder in der Mikrofluidik Anwendung
finden.

 

Veröffentlichung und vollständiges Grafik-Copyright:

Dasgupta, S.; Das, B.; Knapp, M., Brand, Richard. A.; Ehrenberg, H.; Kruk, R. and Hahn, H. (2014), Intercalation-Driven
Reversible Control of Magnetism in Bulk Ferromagnets. Adv. Mater., 26:
4639–4644. doi:10.1002/adma.201305932

Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. Reproduced with permission

Quantenphotonik auf einem einzelnen Chip

pte20190114016 Computer/Telekommunikation, Forschung/Technologie

Quantenphotonik auf einem einzelnen Chip

Wissenschaftler der Universität Paderborn demonstrieren Bündelung zweier einzelner Photonen

Leibniz-Preisträgerin Christine Silberhorn (Foto: uni-paderborn.de)
Leibniz-Preisträgerin Christine Silberhorn (Foto: uni-paderborn.de)

Paderborn (pte016/14.01.2019/13:56) – Forschern der Universität Paderborn http://uni-paderborn.de ist die Bündelung zweier einzelner Photonen – auch bekannt als
Hong-Ou-Mandel-Experiment – gelungen. Genauer gesagt, haben die Experten
Schlüsselbausteine der Quantenphotonik auf einem einzelnen Chip
integriert. Dies ist ein wichtiger Schritt zur Etablierung neuartiger
Quantentechnologien, die beispielsweise zur Synchronisation in der
Quantenkommunikation, zum Aufbau von Quantensimulatoren oder für
quantenbasierte Hochpräzisionsmessungen benötigt werden.

Neue Anwendungsfelder

"In modernen Kommunikationsnetzwerken ist die Übertragung von Licht über
optische Glasfasern der etablierte Standard, um die benötigten hohen
Datentransferraten zu erzielen", erklärt Forscherin Polina R. Sharapova.
Kurze Lichtpulse seien dabei die Informationsträger. Solch ein
Lichtpuls bestehe aus einer großen Anzahl von Photonen, der kleinsten
Lichteinheit.

"Unter Verwendung von nur wenigen oder sogar einzelnen Photonen
offenbaren sich faszinierende Effekte, die durch den Quantencharakter
der Photonen entstehen", sagt die Wissenschaftlerin. Daraus ergäben sich
perspektivisch neue Anwendungen, zum Beispiel für die absolut
abhörsichere Quantenkommunikation oder zukünftige Quantencomputer
(pressetext berichtete: http://pte.com/news/20181213014 ).

Basis für neue Technologien

"Wenn ein Photon auf einen Strahlteiler trifft, kann es nur eine
Richtung wählen. Wenn sich zwei Photonen an einer Kreuzung treffen,
können sie sich entweder zusammenschließen, um dieselbe Richtung zu
wählen oder alleine in unterschiedlichen Richtungen den Strahlteiler
verlassen. Wenn sich jedoch zwei Photonen gleichzeitig an der Kreuzung
treffen, werden sie sich erstaunlicherweise zusammenschließen und die
Kreuzung am gleichen Ausgang verlassen. Es scheint, als würden sich
diese beiden Quantenteilchen gegenseitig über ihren Weg informieren", so
Silberhorn.

Das Verhalten solcher Photonenpaare unterscheidet sich laut der Expertin
signifikant von dem klassischer Teilchen. Ein solches Zusammenspiel von
Photonen sei ein grundlegender Effekt in der Quantenoptik, der das
Herzstück vieler Quantenlogikoperationen ist und beispielsweise in
Quantensimulatoren, Quanten-Repeatern oder Quantencomputern ausgenutzt
wird.

Als Meilenstein für die Entwicklung zukünftiger Quantentechnologien
haben die Forscher gezeigt, dass die Implementierung eines solchen
quantenoptischen Experiments auf einem einzigen Chip möglich ist. Der
Chip umfasst eine Quelle zur Erzeugung von Photonenpaaren, ein optisches
Netzwerk, in dem die Photonen durch die Struktur geführt werden und
programmierbare Stufen zur Synchronisation der Ankunftszeiten am letzten
Strahlteiler.

Diese Synchronisation wird über elektrische Steuersignale erreicht, die
es ermöglichen, eine Zeitverzögerung zwischen den Photonen einzustellen.
Zu den Auswirkungen der in "Science Advances" publizierten Arbeit sagt
Silberhorn: "Die Implementierung eines solchen Quantenexperiments in
einen einzigen Chip ist ein großer Schritt zur Miniaturisierung. Er
ebnet den Weg zu kommerziellen Anwendungen von Quantentechnologien."

Gold für molekularen Motor

Gold an den Niederländer Ben Feringa

Gesellschaft Deutscher Chemiker vergibt Auszeichnung in Sevilla

Den
6. EuCheMS Chemistry Congress vom 11. bis 15. September 2016 in Sevilla
nimmt die Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) zum Anlass, die
August-Wilhelm-von-Hofmann-Denkmünze zu verleihen. Mit dieser Goldmünze
werden vornehmlich ausländische Chemikerinnen und Chemiker
ausgezeichnet, die sich um die Chemie besondere Verdienste erworben
haben. Das trifft auf Professor Dr. Ben Feringa, Universität Groningen,
zu, der faszinierende Arbeiten zu dynamischen molekularen Systemen
vorweisen kann. So entwickelte er den ersten lichtgetriebenen
molekularen Motor. Mit der Auszeichnung durch die GDCh und Feringas
Plenarvortrag „From Molecules to Dynamic Molecular Systems“ wird der
diesjährige Kongress der European Association for Chemical and Molecular
Sciences beschlossen.

Feringas
Forschungsleistungen reichen von grundlegenden Beiträgen zur modernen
Stereochemie und zur organischen Synthese bis zu bemerkenswerten neuen
Ansätzen auf dem sich schnell entwickelnden Feld der molekularen
Nanotechnologie und dynamischer molekularer Systeme wie molekulare
Schalter und rotierende molekulare Motoren, die Nanomaschinen und
Nanoroboter antreiben. Seine Kreativität, gepaart mit großem
experimentellen Können, hat viele Wissenschaftler zu neuen Denkansätzen
auf dem Gebiet komplexer chemischer Systeme angeregt.

Molekulare
Schalter, die in Feringas Arbeitsgruppe entwickelt wurden, finden sich
in responsiven Materialien und Oberflächen wieder, in denen
beispielsweise mechanische Belastungen zu definierten Abläufen auf
molekularer Ebene führen oder eine mechanische Reaktion chemisch
ausgelöst werden kann. Flüssigkristalle und elektrochrome Bauteile für
die Optoelektronik, bestimmte Gele, Polymere und Katalysatoren gehören
ebenso dazu wie durch Licht schaltbare Proteinkanäle für nanoskalige
Arzneimittelfreisetzung und Anwendungen in der Photopharmakologie.
Lichtresponsive Wirkstoffe werden hier in der Krebsbehandlung, in der
Behandlung mit Antibiotika und gegen die Bildung von Biofilmen
eingesetzt.

Der
Beweis, dass molekulare Motoren über bestimmte
Oberflächenbeschaffenheiten mit der makroskopischen Welt gekoppelt
werden können, galt als ein Meilenstein in der Chemie. Vor etwa fünf
Jahren machte ein molekulares Nanoauto Furore.

Ben
Feringa studierte ab 1969 Chemie an der Universität Groningen, ging
anschließend in die Forschung zu Shell in Amsterdam und Sittingbourne
(GB), wurde dann Hochschullehrer an der Universität Groningen und dort
1988 auf eine Professur für Organische Chemie berufen. Er wurde bereits
mehrfach ausgezeichnet und nimmt zahlreiche Funktionen in der chemischen
Community ein.

Die
European Association for Chemical and Molecular Sciences ist
Nachfolgeorganisation der 1970 unter maßgeblicher Mitwirkung der GDCh
gegründeten FECS (Federation of European Chemical Societies). EuCheMS
hat z.Zt. 46 chemiewissenschaftliche Gesellschaften in 36 Ländern als
Mitglieder, darunter die GDCh als größte kontinentaleuropäische
chemische Gesellschaft mit über 31.000 Mitgliedern – das sind fast 20
Prozent der von EuCheMS repräsentierten Chemikerinnen und Chemiker. Die
wissenschaftlichen Aktivitäten der EuCheMS, insbesondere Konferenzen,
Netzwerkbildung etc., werden vor allem durch die entsprechenden
Divisions und Working Parties wahrgenommen. Im Mittelpunkt jedoch steht
der alle zwei Jahre stattfindende EuCheMS Chemistry Congress.

BAM-Wissenschaftler bringen Risse zum Leuchten

BAM-Pressemitteilung 16/2013
22. Juli 2013

BAM-Wissenschaftler bringen Risse zum Leuchten

Alle
sechs Jahre wird eine Brücke in Deutschland einer Hauptprüfung
unterzogen. �Wird dabei ein Riss übersehen, hat der Riss sechs Jahre
Zeit, weiter zu
wachsen�, sagt Milad Mehdianpour von der BAM Bundesanstalt für
Materialforschung und -prüfung. Denn nach weiteren drei Jahren gibt es
nur eine Einfachprüfung, bei der womöglich ein Riss wieder übersehen
wird. Risse an Bauwerken möglichst früh zu erkennen,
dient nicht nur der Sicherheit, sondern hat auch enorme Kostenvorteile,
was die Instandsetzung angeht. Die Lösung könnte ein an der BAM
entwickeltes Verfahren sein, bei denen Risse unter UV-Licht leuchten und
so einfach und schnell und vor allem mit größerer
Sicherheit frühzeitig erkannt werden können.

Risslumineszenz
nennt sich dieses neuartige Verfahren. Der Trick: Mögliche
Schwachstellen, an denen Risse auftreten können, wie zum Beispiel
Schweißnähte,
werden mit einer dünnen fluoreszierenden Beschichtung eingestrichen und
mit einer dünnen Abdeckschicht versehen. Bei intakter Abdeckschicht ist
keine Fluoreszenz sichtbar. Beim Reißen des Untergrunds werden beide
Beschichtungen mit aufgerissen und die Rissufer
der Fluoreszenzschicht liegen frei. In Dunkelheit oder wenn man die
Stelle abdunkelt, leuchtet unter Schwarzlichtbestrahlung dann der Riss.
Entwickelt hat das Verfahren an der BAM Milad Mehdianpour. Der
Wissenschaftler setzt bisher auf handelsübliche Materialien.
Der verwandte Kleber, der zur Fluoreszenzbeschichtung verarbeitet wird
und sehr gut haftet, wird seit Jahren zum Anbringen von
Dehnungsmessstreifen verwendet. Das Pulver, welches wie Mehl aussieht,
wird mit ein wenig Fluoreszenzpulver vermischt (wie man es
auch in Geldscheinen einsetzt). Hinzu kommt noch eine
Härterflüssigkeit. Dann muss die Lösung zeitnah auf die interessierende
Stelle aufgetragen werden, zum Beispiel mit einer Rolle oder einem
Pinsel. Abgedeckt werden kann die Stelle dann mit einem dicken
schwarzen Filzstift.

Das
Verfahren kann aber schnell abgewandelt werden. Ein Projektpartner
experimentiert zum Beispiel mit Graphitspray als Deckschicht. Auch ein
Klebeband,
das beide Beschichtungen (Indikator- und Abdeckschicht) vereint, ist
denkbar. �Wichtig ist der Haftverbund zwischen den beiden Schichten und
dem Untergrund und dass die Schichten möglichst dünn sind�, sagt
Mehdianpour. Und genauso wichtig: �Die Klebschicht
hat keinen Einfluss auf den zu untersuchenden Körper�. Entwickelt wurde
das Verfahren an Stahl. Laut Mehdianpour wäre es aber auch auf andere
Metalle übertragbar.

Wie
wichtig ein frühzeitiges Erkennen eines Risses ist, weiß Mehdianpour zu
berichten: �Während ein Riss am Anfang ganz klein ist und nur wenig
wächst,
zum Beispiel einen Millimeter im Jahr, können es zum Lebensdauerende
hin mehr als ein Millimeter pro Monat sein�. Das neue Verfahren diene
dazu, die Inspektion etwas zuverlässiger zu machen. Die Erprobung in der
Praxis steht noch aus. Derzeit experimentieren
mit der neuen Methode das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und
die Universität Stuttgart. Weitere Partner werden gesucht.

Kontakt:         

Dr.-Ing. Milad Mehdianpour

Umbruch in den Lebenswissenschaften

Nationalakademie Leopoldina veröffentlicht Empfehlungen zum
Umbruch in den Lebenswissenschaften

Moderne
Hochdurchsatzverfahren zur Analyse von Erbinformationen, Proteinen und
Stoffwechselprodukten bieten neue Möglichkeiten, umfassende Daten über
Lebensprozesse zu gewinnen. Diese sogenannten
OMICS-Technologien wecken Hoffnungen auf große Fortschritte in
Fächern wie der Medizin, der Pharmazie, der Biochemie oder den
Ernährungswissenschaften. Allerdings ist Deutschland nicht ausreichend
auf diese Entwicklungen vorbereitet, warnt die Nationale
Akademie der Wissenschaften Leopoldina. Im Zukunftsreport
„Lebenswissenschaften im Umbruch“ gibt die Akademie sechs Empfehlungen,
wie vorhandene Defizite überwunden und Forschung und Lehre besser auf
die Anforderungen der modernen Lebenswissenschaften vorbereitet
werden können. Das Papier wurde heute in Berlin
vorgestellt.

Mit Hilfe der OMICS-Technologien werden in den modernen
Lebenswissenschaften sehr große Datenmengen über das Erbgut, Proteine
oder Stoffwechselprodukte in Organismen erhoben. Die umfassenden Daten
eröffnen neue Forschungsansätze bei der Entwicklung individualisierter
Therapien, leistungsfähigerer Nutzpflanzen oder maßgeschneiderter
Mikroorganismen, zum Beispiel für die Kosmetik, die Medizin und die
Lebensmittelherstellung. Die Auswertung der enormen Datenmengen gelingt
bisher allerdings nur ansatzweise. Der Zukunftsreport
„Lebenswissenschaften im Umbruch“ empfiehlt zur Bewältigung dieser
„Big-Data“ eine engere Zusammenarbeit der Lebenswissenschaften mit
anderen Fächern wie der Mathematik, der Informatik und den
Ingenieurwissenschaften.

„Die neuen Möglichkeiten der Lebenswissenschaften stellen neue
Anforderungen an die Ausbildung von Nachwuchswissenschaftlern, an die
technische und informationstechnische Ausstattung und Vernetzung
unserer
Universitäten und außeruniversitären Forschungseinrichtungen
sowie an eine nachhaltige Infrastrukturförderung“ sagt Prof. Dr. Jörg
Hacker, Präsident der Leopoldina. Derzeit ist Deutschland in diesen
Bereichen noch nicht ausreichend auf sich abzeichnende Entwicklungen in
den Lebenswissenschaften vorbereitet, konstatiert
der Zukunftsreport. Im Papier werden unter anderem der Aufbau einer
nationalen
OMICS
– und IT-Infrastruktur und die gezielte Förderung
wissenschaftlichen Nachwuchses in diesem Bereich
empfohlen.

Mit dem Zukunftsreport greift die Nationale Akademie der Wissenschaften
Leopoldina Fragen der mittel- und langfristigen
Wissenschaftsentwicklung
auf, die für das Verhältnis von Wissenschaft, Politik und Gesellschaft
besonders relevant sind. Das Papier wurde
von einer Wissenschaftlichen Kommission der Leopoldina erarbeitet.
Leopoldina-Kommissionen gestalten in ihrem jeweiligen Bereich die
wissenschaftlichen Diskussionen mit, beraten zukünftig wichtige Themen
und leiten daraus Themenvorschläge für die Politik-
und Gesellschaftsberatung ab.

Der Zukunftsreport „Lebenswissenschaften im Umbruch“ ist online
abrufbar
unter:
www.leopoldina.org/de/zukunftsreport

Hybrider Energiespeicher überrollt Batterie-Markt

Hybrider Energiespeicher überrollt Batterie-Markt

10.000 Aufladungen, Micro-Version und durch Solarzellen erweiterbar

Hightech: Supercapacitor speichert Sonnenenergie (Foto: UCLA)
Hightech: Supercapacitor speichert Sonnenenergie (Foto: UCLA)

Los Angeles (pte003/03.04.2015/06:10) –

Ein innovativer "Hybrid-Supercapacitor" könnte in Zukunft bestehende
Batterie- und Akkumodelle gänzlich ersetzen. Forscher der University of
California http://ucla.edu entwickelten aus der Kombination von Graphen und Mangandioxid einen enormen Energiespeicher.

Zusätzliche Micro-Version

Der "Hybrid Supercapacitor" ist nicht nur dazu in der
Lage, enorme Mengen von Energie zu speichern, sondern damit auch sehr
schnell angeschlossene Geräte zu versorgen. Bis zu 10.000 Neu-Ladungen
können abgegeben werden. Die Forscher entwickelten neben dem großen
Modell auch eine Mirco-Version des Supercapacitors.

Die kleine Ausführung würde sich besonders für
Wearables oder sogar Implantate eignen. Mit einer Dicke von gerade
einmal einem Fünftel eines Blatt Papiers ist der Mini-Lader immer noch
in der Lage, mehr als doppelt so viel Energie wie eine gewöhnliche
Lithium-Batterie abzuspeichern.

Effiziente Straßenbeleuchtung

In der Entwicklungsphase fanden die Forscher heraus,
dass der Supercapacitor mit Solarzellen während des Tages große Mengen
Energie abspeichern und sie in der Nacht für den Betrieb einer LED
verwenden kann. Es wird darüber nachgedacht, diese Möglichkeit für die
Straßenbeleuchtung einzusetzen und somit Unmengen von Energie
einzusparen.

Vorsicht bei Zahlungen via Internet

Verbraucherzentrale warnt vor Abrechnung per Telefonrechnung

München (pte/14.07.2005/09:01) – Nach den Dialern ist webbilling die
neueste Methode halbseidener Online-Geschäfte. Betreiber von Webseiten
lassen sich dabei den Zugang per Telefonrechnung bezahlen. Die Gefahr
liegt darin, dass die Betreiber den Zugang oft nur im Abonnement
anbieten und somit die Gebühren unabhängig von der tatsächlichen
Nutzung berechnen können. Der Hinweis auf die genauen
Zahlungskonditionen erfolgt meist im Kleingedruckten und wird von den
Kunden leicht überlesen.

Beim webbilling gibt der Kunde im Internet seine Mobilfunknummer an und
erhält per SMS einen Bezahlcode. Wenn er diesen auf der Webseite
eingibt, erhält er Zugangsdaten für den kostenpflichtigen Bereich. Der
Betrag wird dann per Mobilfunkrechnung abgebucht und auf der Rechnung
ausgewiesen.

Die Verbraucherzentrale Bayern http://www.verbraucherzentrale-bayern.de
warnt besonders Jugendliche mit Prepaid-Handys. Kunden mit diesen
Wertkarten-Mobiltelefonen erhalten keine Rechnung und können somit
nicht kontrollieren, welcher Betrag von den Betreibern einer
kostenpflichtigen Webseite tatsächlich abgebucht wurde. Diese Homepages
zielen meist auf junges und zahlungskräftiges Publikum ab. Bei dem
deutschen Mehrwertdienst-Anbieter Wapme-Group liegen die Kosten für
einen einmaligen Zugang etwa bei 0,29 bis 19,99 Euro. Gesetzliche
Regelungen zum webbilling gibt es bisher nicht.

Im Bereich der Dialer hat die Regulierungsbehörde der deutschen Post
und Telekom die Bestimmungen im März 2005 verschärft. Die
Zustimmungsfenster für kostenpflichtige Internetverbindungen müssen nun
einer einheitlichen Optik entsprechen. Diese neuen Regelungen sind in
Deutschland am 16. Juni 2005 in Kraft getreten. (pte berichtete:
http://www.pte.at/pte.mc?pte=050318047&phrase=dialer)

„Grüne Energie“ dank organischer und gedruckter Elektronik

Aktuelle Trends und neueste Entwicklungen vom 23. – 25. Juni 2009 auf der LOPE-C

Wiesbaden (pts/18.06.2009/10:00) – In den Energiekonzepten der Zukunft spielen erneuerbare Energien eine entscheidende Rolle. Allerdings bleibt ihr Potenzial stark begrenzt, solange sich Sonnenenergie weder speichern noch großflächig nutzen lässt. Organische Materialien bieten hier neuartige Lösungen. Aktuelle Trends und neueste Entwicklungen in diesem Bereich werden vom 23. bis 25. Juni 2009 auf der LOPE-C in Frankfurt am Main zu sehen sein.

Die Europäische Union hat sich ehrgeizige Ziele gesetzt. Ihren eigenen Ausstoß an Kohlendioxid (CO2) wollen die Mitgliedsländer bis 2020 um ein Fünftel gegenüber 1990 verringern. Andere Industrieländer wie die USA sollen dazu bewegt werden, sogar 30 Prozent weniger CO2 zu erzeugen. Ohne den verstärkten Einsatz erneuerbarer Energien ist das nicht zu schaffen.

Eigentlich gibt es davon im Überfluss. So schickt die Sonne in 30 Minuten mehr Energie auf die Erde, als alle Menschen gemeinsam in einem Jahr verbrauchen. Allerdings lässt sich diese Energie nicht großflächig einfangen und der photovoltaisch erzeugte Strom nicht langfristig speichern.

Großflächige Stromgewinnung durch organische Solarzellen
Organische Materialien können diese Probleme lösen. Beispielsweise ermöglichen organische Solarzellen, Hausdächer und Gebäudefassaden für
die Stromgewinnung zu nutzen. Die Zellen bestehen aus einer leichten und biegsamen Trägerfolie, die mit Kunststoffen, so genannten "Polymeren", bedruckt werden und sich in kontinuierlichen Druckprozessen äußerst preiswert herstellen lassen (siehe Hintergrundinformationen).

"Die organische Photovoltaik hat das Potenzial, in wenigen Jahren für Kosten von weniger als 50 Eurocent pro Wattpeak produziert zu werden", sagt Christoph Brabec, Chief Technology Officer der US-Firma Konarka Technologies Inc. Mit Wattpeak (Wp) wird die abgegebene Spitzenleistung von Photovoltaikzellen bei der maximal möglichen solaren Einstrahlung bezeichnet. "Damit wäre die organische Photovoltaik wesentlich günstiger als vergleichbare Technologien."

Im Oktober 2008 hat Konarka die nach eigenen Angaben weltweit größte Fabrik für druckbare Solarzellen in New Bedford, Massachusetts, eröffnet. Pro Jahr sollen hier bald Zellen mit einer Gesamtkapazität von einem Giga-Wattpeak von der Rolle laufen. Das entspricht dem 1,5-Fachen der Leistung eines typischen Steinkohlekraftwerkes. Zunächst sind die Zellen für die Stromversorgung kleiner, mobiler Endgeräte gedacht. Produkte für den Gebäudeeinsatz, die den Strom bei Bedarf auch in die öffentlichen Netze einspeisen, werden dann in den Folgejahren kommerziell erhältlich sein. Die Organic Electronics Association (OE-A), die als Arbeitsgemeinschaft des Verbandes deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) und mit mehr als 120 Mitgliedsunternehmen die gesamte Wertschöpfungskette der organischen und gedruckten Elektronik repräsentiert, wird vom 23. bis 25. Juni 2009 auf der LOPE-C (-> Details siehe Textende) eine neue Anwendungs- und Technologie-Roadmap vorstellen, die einen Ausblick auf die künftige Entwicklung der organischen Photovoltaik gibt.

Langfristige Speicherung durch synthetische Kraftstoffe
Darüber hinaus suchen Forscher weltweit nach Lösungen, mit denen sich die Sonnenenergie langfristig in Form synthetischer Kraftstoffe speichern lässt. Die Idee: den biochemischen Prozess der Photosynthese, den Pflanzen für ihr Wachstum betreiben, künstlich nachzubilden, um CO2 und Wasser zu Kohlenwasserstoffverbindungen wie Methan zu vereinen. Serdar Sariciftci, Professor am Linzer Institut für Organische Solarzellen (LIOS), will dafür die physikalischen Eigenschaften organischer Halbleiter nutzen. "Mit den organischen Solarzellen haben wir es geschafft, aus Sonnenlicht elektrische Energie zu erzeugen", sagt er. "Mit der künstlichen Photosynthese versuchen wir nun, das Sonnenlicht in chemische Energie zu verwandeln."

LOPE-C zeigt Trends und Technologien
Eine Keynote zum Thema "Grüne Energie" wird Professor Sariciftci auf der LOPE-C halten. Außerdem wird es zahlreiche Vorträge zum Thema "Organische Photovoltaik" geben. Die LOPE-C – Large-area, Organic & Printed Electronics Convention findet als Konferenz mit begleitender Ausstellung vom 23. bis 25. Juni 2009 im Congress Center der Messe Frankfurt am Main statt. Auf Einladung der OE-A treffen sich bei dieser Weltpremiere Experten aus Wirtschaft und Wissenschaft, um sich über die Chancen, Produkte und Entwicklungen in der organischen und gedruckten Elektronik auszutauschen.

Hintergrund: Organische und gedruckte Elektronik
Die organische und gedruckte Elektronik eröffnet ein völlig neues Anwendungsspektrum neben der Siliziumtechnik, da sie die kostengünstige Herstellung dünner, leichter und flexibler Bauelemente ermöglicht.

Sie basiert auf einer Kombination von
* Techniken, die eine großflächige, hochvolumige Beschichtung und Strukturierung erlauben, und von
* Kunststoffmolekülen, die auf eine leichte und biegsame Trägerfolie geschichtet werden und in Abhängigkeit von ihrer chemischen Zusammensetzung isolierende, halbleitende oder leitende Eigenschaften aufweisen. Meist sind diese Materialien organischer, manchmal anorganischer Natur.

Die Kunststoffe können aus großen Molekülketten ("Polymeren") oder "kleinen" Molekülen bestehen. In der Art und Weise, wie sie im Herstellungsprozess der elektrischen Bauteile verarbeitet werden, weisen sie allerdings Unterschiede auf. Kleine Moleküle werden in der Regel in einem Vakuumprozess aufgedampft. Polymere dagegen werden in Massendruck-Verfahren aufgebracht, da sie sich in Flüssigkeiten lösen lassen und es erlauben, elektronische Bauteile Schicht für Schicht, sehr preiswert aufzubauen.

Die organische und gedruckte Elektronik eignet sich damit zum Beispiel zum Bau von
* Gedruckten Transistoren, die als Radio Frequency Identification (RFID)-Etiketten in der Warenlogistik zum Einsatz kommen
* Organischen Leuchtdioden (OLED), die Licht aussenden
* Organischen Photovoltaikzellen, die Licht absorbieren und in elektrische Energie umwandeln
* Flexiblen Batterien, um mobile Geräte mit Strom zu versorgen
* Gedruckten Sensoren, die Umweltparameter wie Helligkeit, Druck, Temperatur oder Feuchtigkeit messen
* Organischen Datenspeichern, die digitale Informationen speichern
* Flexiblen Displays für elektronische Bücher oder SmartCards
* Gedruckten Einweg-Messgeräten für die medizinische Diagnostik
und weiteren innovativen Elektronikanwendungen.

Schüler entwickeln mobiles Kraftwerk

Schweizer Schüler entwickeln mobiles Kraftwerk
Wasserwirbel liefern Strom für Forschung und Hilfsorganisationen

Zofingen (pte020/16.09.2011/13:55) – Im Auftrag der Genossenschaft Wasserwirbelkraftwerke Schweiz (GWWK) http://www.gwwk.ch haben vier Berufslehrmaturanten den Prototypen eines mobilen Wasserwirbelkraftwerks konstruiert. "In einem halben bis einem Jahr ist das Micro-Kraftwerk serienreif. Wir haben schon erste Kontakt zu Hilfsorganisationen, die sehr interessiert sind. Unsere einfache Technik kann auch nach Naturkatastrophen eine schnelle Versorgung mit Strom garantieren, sagt GWWK-Sprecher Daniel Styger im Gespräch mit pressetext.

Entlegene Messstationen

Ausgangspunkt für die Nachwuchskonstrukteure war ein Problem des Bundesamtes für Umwelt http://www.bafu.admin.ch , das zu Forschungszwecken Flüsse und Bäche in der Schweiz überwacht. Die Messstationen in teilweise entlegenen Gebieten rund um die Uhr mit Strom zu versorgen ist dabei oft eine Herausforderung. Drei angehende Konstrukteure und ein Polymechaniker von der Berufsschule Zofingen haben sich dieses Problems angenommen. In über tausend Arbeitsstunden haben sie den Prototypen für ein mobiles Wasserwirbelkraftwerk gebaut. Finanziert wurde das Projekt ausschließlich durch Sponsorengelder.

Der 3 x 0,5 x 0,5 Meter große Prototyp, der von der Konstruktion her an seine großen, stationären Vorbilder angelehnt ist, bringt konstant eine Leistung von 50 bis 100 Watt. Er kann ab einem Wassergefälle von 40 Zentimetern und einer Wassermenge von 20 Litern eingesetzt werden. Das reicht aus, um eine Messstation oder einen sparsamen Laptop zu betreiben. Das Kraftwerk enthält auch einen Lithium-Ionen-Akku, der es ermöglicht, überschüssige Energie für längere Zeit zwischenzuspeichern. Das Kraftwerk kann in drei Teile zerlegt werden.

Großes Potenzial

"Der Aufbau kann ohne Probleme von einer Person bewerkstelligt werden. Die Teile können auf einem Anhänger oder mit Lasttieren zum Einsatzort gebracht werden", so Styger. Die Konstruktion ist flexibel und kann mit verschiedenen Rotoren bestückt werden, die sich bei Bedarf einfach tauschen lassen. Der größte und teuerste Rotor liefert derzeit etwa 100 Watt. "In Zukunft planen wir leistungsfähigere Versionen mit bis zu 500 Watt. Durch leichtere Materialien bleiben sie trotzdem einfach zu transportieren", erklärt Styger. Über den Marktpreis der Micro-Wasserwirbelkraftwerke ist noch nichts bekannt. "Sie werden aber auch für Privatpersonen interessant sein", sagt Styger gegenüber pressetext.