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Grundwassermessstelle APP_GWMN_455

Dieser Datensatz beschreibt die Grundwassermessstelle APP_GWMN_455 in Schleswig-Holstein. Die Messstelle liegt im Grundwasserkörper ST16 : Trave - Mitte. Es liegen insgesamt 33831 Messwerte vor. Es liegen außerdem 27 Probenentnahmen vor (siehe Resourcen).

Grundwassermessstelle APP_GWMN_377

Dieser Datensatz beschreibt die Grundwassermessstelle APP_GWMN_377 in Schleswig-Holstein. Die Messstelle liegt im Grundwasserkörper EL17 : Bille - östl. Hügelland Mitte A. Es liegen insgesamt 32000 Messwerte vor. Es liegen außerdem 3 Probenentnahmen vor (siehe Resourcen).

Grundwassermessstelle APP_GWMN_461

Dieser Datensatz beschreibt die Grundwassermessstelle APP_GWMN_461 in Schleswig-Holstein. Die Messstelle liegt im Grundwasserkörper N8 : Südholstein. Es liegen insgesamt 37724 Messwerte vor. Es liegen außerdem 3 Probenentnahmen vor (siehe Resourcen).

Recyclingatlas-Viewer

Im Recyclingatlas-Viewer können die Karten des gleichnamigen Dienstes betrachtet und näher erkundet werden. Er ermöglicht eine textbasierte Suche nach Einzelstandorten und die Selektion von Standortgruppen durch Zeichnung eines umgebenden Rechtecks. Darüber hinaus bietet er die Gelegenheit den dargestellten Kartenausschnitt als PDF zu drucken und die Attribute der Recyclingstandorte für jeweils ein Metall in Form einer CSV-Datei herunterzuladen.

Grundwassermessstelle APP_GWMN_634

Dieser Datensatz beschreibt die Grundwassermessstelle APP_GWMN_634 in Schleswig-Holstein. Die Messstelle liegt im Grundwasserkörper EL21 : Bille - östl. Hügelland Mitte B. Es liegen insgesamt 32196 Messwerte vor. Es liegen außerdem 12 Probenentnahmen vor (siehe Resourcen).

Umweltfreundliches Galvanisierungsverfahren zum Ersatz von Silber durch Kupfer für PV-Solarzellenkontakte

Zielsetzung: Die Solarenergie ist neben der Windenergie eine der Hauptsäulen der Energiewende. Damit die Klimaziele erreicht werden, ist es notwendig die Solarindustrie weltweit massiv zu skalieren. Pierre Verlinden, einer der weltweit führendsten Solarexperten, äußert sich dazu 2020 im Journal of Renewable and Sustainable Energie wie folgt: “The [PV] industry has demonstrated that it is capable to grow at a very high rate and to continuously reduce the cost of manufacturing. There are no challenges related to the technology, manufacturing cost, or sustainability, except for the consumption of silver, which needs to be reduced by at least a factor of 4 […].” Silber ist die einzige kritische Ressource in der Solarzellenproduktion. Derzeit werden bereits weltweit ca. 17 % des jährlich in Minen abgebauten Silbers für die Solarzellenfertigung beansprucht. Gleichzeitig wächst die Fertigungskapazität für Solarzellen exponentiell um 20 - 30 % pro Jahr. Ohne technologische Innovation würde die Solarindustrie bereits im Jahr 2030 das gesamte weltweit verfügbare Silber aus dem Bergbau nachfragen. Es versteht sich von selbst, dass dies kein tragfähiges Szenario ist, zumal auch andere Zukunftstechnologien, wie die Elektromobilität, einen zunehmend hohen Silberbedarf anmelden. Expert*innen sind sich einig, dass die Versorgung der Solarindustrie mit Silber für die elektrischen Kontakte der Solarzellen bereits in 2 - 4 Jahren das größte Problem für das nötige Wachstum der Solarindustrie sein wird und somit auch zum Flaschenhals für die gesamte Energiewende wird. Das Spin-off des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE, PV2+, hat eine patentierte Galvaniktechnologie entwickelt, die es Solarzellenherstellern erlaubt mithilfe eines speziell entwickelten Elektrolyten, in Solarzellenkontakten Silber durch Kupfer zu substituieren. Dies ermöglicht die Skalierung der Solarindustrie und löst somit eine der zentralen Nachhaltigkeitsherausforderungen unserer Zeit. Fazit: Das Förderprojekt PV2+ verfolgte das Ziel, Silber durch Kupfer in Solarzellenkontakten zu ersetzen, um Kosten zu senken, die Rohstoffabhängigkeit zu verringern und die ökologische Nachhaltigkeit der Photovoltaikbranche zu stärken. Die gewählte technische Vorgehensweise erwies sich als sehr erfolgreich: Prozesse wie Sputtern und Laserablation wurden optimiert und auf Industrieanlagen übertragen, eine neue Galvanikanlage ermöglichte die homogene Kupferabscheidung auf über 500 Zellen bei stabilisiertem Elektrolyt. Der Proof of Concept wurde durch bessere Zellleistungen auf Industriewafern und einem ROI < 1 Jahr erbracht. Auch erste Umsätze durch Kundenbemusterungen bestätigen den Marktbedarf. Strategisch war eine Kurskorrektur nötig: Aufgrund des Rückgangs der europäischen Solarindustrie wurde der Fokus erfolgreich auf Asien und die USA sowie auf eigene pilotähnliche Demoproduktion verlagert. Diese Neuausrichtung erwies sich als essenziell für Markteintritt und Skalierung. Alternative technische Ansätze wie Kupfer-Nanopartikel oder Polymermasken wurden geprüft, boten jedoch keine vergleichbare Leistung, Wirtschaftlichkeit oder Umweltbilanz wie das patentierte Galvanikverfahren von PV2+. Die zentrale alternative Idee war daher nicht technologischer, sondern strategischer Natur und sie trug maßgeblich zur Zielerreichung bei.

Laserinduzierte Bond- und Mikroschweisskontakte für eine bessere und ressourcen-schonendere Serienverschaltung flexibler Solarzellenstrings

Im Teilvorhaben steuert das Fraunhofer ISE Arbeiten zum Gesamtvorhaben bei, in welchem eine neuartige Randverschaltung von Teilsolarzellen mittels lasergefügter Aluminiumfolie zur Industriereife entwickelt werden soll. Das Fraunhofer ISE wird in seinen Laboren Laser-Materialbearbeitungsprozesse zum Verbinden von Aluminiumfolie mit Solarzellen und den darauf befindlichen Leiterbahnen aus Silber und Aluminium weiterentwickeln. Weiterhin werden Aufbauten zum Haltern und Anlegen der Aluminiumfolie auf den Solarzellen weiterentwickelt und neu konstruiert sowie Prozesse zum Trennen der Folie evaluiert. Alle diese Prozesse werden für die im Projekt angestrebte Randverschaltung von Kleinstsolarzellen benötigt. Die weitere Prozessoptimierung hat zum Ziel, möglichst große Prozessfenster zu definieren, die Prozessgüte zu steigern sowie die Prozesszeiten zu reduzieren.

Erbohrung des Brothers Vulkans - einem aktiven submarinen Inselbogen-Vulkan Neuseelands, Vorhaben: Petrologisch- geochemische Untersuchungen der magmatischen Prozesse

Kosteneffiziente Prozesse für hocheffiziente III-V/Si Tandem-Solarmodule mit mindestens 30 % Wirkungsgrad, Teilvorhaben: Entwicklung eines innovativen Klebstoffs für die Verschaltung von III-V/SI Tandem Zellen auf Basis von Kapillarsuspensionen

Das in der Gruppe von Prof. Willenbacher am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entdeckte Phänomen der Kapillarsuspensionen wird genutzt, um elektrisch leitfähige Klebstoffe (ECA) basierend auf Silberpartikeln und Polymerharzen, mit hoher elektrischer Leitfähigkeit bei geringem Silbergehalt zu entwickeln. Der Silbergehalt soll mindestens auf die Hälfte der in kommerziell verfügbaren Klebstoffen typischen Konzentration reduziert werden ( kleiner als 40 Gew.%). Die Arbeiten am KIT umfassen die Entwicklung geeigneter ECA-Zusammensetzungen auf der Basis kommerziell verfügbarer Rohstoffe sowie das Design von Scale-up-fähigen Herstellungsprozessen. Zur Erzielung einer hohen Leitfähigkeit bei niedriger Partikelkonzentration soll die Bildung eines perkolierenden Silbernetzwerks durch die Zugabe einer kleinen Menge einer zweiten, nicht mit der Polymermatrix mischbaren Flüssigkeit induziert werden. Vorarbeiten mit Silber/Elastomer-Kompositen haben gezeigt, dass so die Perkolationsschwelle drastisch reduziert werden kann. Für die Polymermaterialien müssen jeweils geeignete Zweitflüssigkeiten gefunden werden. Darüber hinaus soll evaluiert werden, ob der Verbrauch der knappen Ressource Silber durch die Einarbeitung geeigneter Kupfer-, Nickel- oder Graphitpartikel reduziert werden kann. Die Klebstoff-Pasten werden rheologisch charakterisiert, um einerseits das Applikationsverhalten gezielt einzustellen, andererseits, um die Strukturbildung beurteilen zu können. Messungen der elektrischen Leitfähigkeit der Pasten und der ausgehärteten Klebstoffe sind die Hauptkriterien für die gezielte Einstellung der Pasten-Zusammensetzung. Die Klebstoffe werden so konzipiert, dass sie sich nahtlos in etablierte Klebstoffauftrags- und Zellverbindungsprozesse integrieren lassen. Der Klebstoff muss so gestaltet sein, dass die für Solarmodule erforderliche Langzeit- und Witterungsbeständigkeit gewährleistet ist.

Ein zweites Leben für Solarmodule durch einen intelligenten Testprozess

Zielsetzung: Für die Energiewende werden zahlreiche Solarmodule produziert und installiert. Die jährliche Abfallmenge von Solarmodulen wird allein in Deutschland für das Jahr 2030 über 150.000 Tonnen (ca. 7,5 Millionen Solarmodule) betragen und steigt in den kommenden Jahren weiter exponentiell an. Gemäß Circusol, einem Konsortium aus 15 Institutionen, ist die Hälfte des Abfallstroms an Solarmodulen für den Wiedereinsatz verwendbar, also 2nd-Life fähig. Aktuell werden diese 2nd-Life fähigen Solarmodule jedoch nicht ausreichend geprüft, sodass sie dem Recycling zugeführt werden. Durch den Einsatz unseres automatisierten und intelligenten Prüfsystems können wir die Solarmodule vor einer frühzeitigen Entsorgung bewahren. Durch die Förderung der Better Sol GmbH durch das DBU Green Startup Programm haben wir die Möglichkeit innerhalb des 24-monatigen Förderzeitraums unseren Teststand zum automatisierten Testen von Solarmodulen zu entwickeln, aufzubauen und in Betrieb zu nehmen. So können wir erstmalig Testdaten generieren, mithilfe dessen der Machine Learning Algorithmus angelernt und optimiert werden kann. So können wir 2nd-Life Solarmodule mit garantierter Leistung und einer Leistungsprognose zurück in den Markt bringen und das volle Potenzial der Module ausschöpfen. Für den Vertrieb der Solarmodule soll ein Vertriebsprozess und eine Marketingstrategie aufgebaut werden. Dadurch steigt die Sichtbarkeit und die Aufklärung in der Gesellschaft hinsichtlich der Ressourcenverschwendung in der Solarindustrie. Durch die Verlängerung der Lebensdauer von Solarmodulen werden endliche und kritische Ressourcen, wie Silizium oder Silber gespart. Das vermeidet wiederrum CO2-Emissionen und Treibhausgase, da die Module bereits produziert wurden. Die prognostizierte Abfallmenge für 2030 entspricht 150.000 Tonnen an Solarmodulen. Für die Herstellung dieser Module werden 1,2 Millionen Tonnen CO2-Äquivalente emittiert. Durch die Wiederverwendung kann die Lebensdauer von 50 % der Module verlängert werden, dadurch würden anhand der Zahlen für 2030 ca. 0,6 Millionen Tonnen CO2-Äquivalente eingespart werden. Mit unseren geprüften, wiederverwendeten 2nd-Life Solarmodulen schaffen wir einen Zugang zu sauberer, bezahlbarer Energie, wodurch nachhaltige Städte und Gemeinden geschaffen werden. Durch unser Angebot fördern wir einen nachhaltigen Konsum und eine nachhaltige Erzeugung von Solarstrom. Gleichzeitig vermeiden wir die Verschwendung von Ressourcen.

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