Archiv für September 2011

König trifft Erfinder!

Werner von Siemens illuminierte die königliche Venusgrotte


Märchenkönig Ludwig II. ist weithin als Bauherr gigantomanischer Schlösser bekannt, weniger in die Öffentlichkeit gedrungen ist seine Lebensleistung als Förderer innovativer Techniken. In der Venusgrotte von Schloss Linderhof begann 1878 das Zeitalter der Elektrifizierung mit dem Aufbau des weltweit ersten Elektrizitätswerks; kein Geringerer als Werner von Siemens lieferte die bis dato noch unbekannte Technologie.

Derzeit wird die tragische Lebensgeschichte des Märchenkönigs in einem großen Kinofilm an Originalschauplätzen seiner Schlösser in opulente Bilder gesetzt. Was dabei weniger im Blickpunkt steht, ist die Tatsache, dass der König von Bayern nicht nur ein großer Fan der Baukunst war, sondern gern auch den Einsatz innovativer Techniken förderte. So startete das Zeitalter der Elektrifizierung faktisch in einem königlichen Anwesen, in der Venusgrotte von Schloss Linderhof. Hier zog sich der König zurück, um in einer Traumwelt düsteren Gedanken nachzuhängen. Diese Tätigkeit sollte jedoch entsprechend illuminiert sein – und dafür war dem König modernste Technik gerade gut genug. In höchst königlichem Auftrag errichtete Sigmund Schuckert 1878 dafür das weltweit erste Elektrizitätswerk – auf Basis des Dynamos, den der bayerische Erfinder und Unternehmer Werner von Siemens erfunden hatte.

24 nach dem Siemens-Prinzip arbeitende Dynamomaschinen sowie Kohlebogenlampen von Siemens setzten damals die von Ludwig II. erträumte, märchenhaft strahlende Farbenpracht in der Venusgrotte in Szene. Man beachte: Diese elektrischen Anlagen in Linderhof wurden ein Jahr vor Thomas A. Edisons ersten Versuchen mit Glühlampen und vier Jahre vor der Errichtung der ersten öffentlichen Elektrizitätswerke fest installiert. Bei einem Festakt auf Schloss Linderhof im Mai 2011 würdigten Prinz Luitpold von Bayern, der bayerische Finanzminister Georg Fahrenschon und Siemens-Chef Peter Löscher deshalb gemeinsam die beiden kongenialen Pioniere des Stromzeitalters: König Ludwig II. und Werner von Siemens.

© mce mediacomeurope GmbH 2011

Dortmunder Autotag: Mobilität der Zukunft

Experten diskutieren über technische Lösungen der Elektromobilität


Jedes Jahr vor der Internationalen Automobil-Ausstellung treffen sich in Dortmund Experten aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik, um sich am Dortmunder Autotag über Mobilitätskonzepte auszutauschen. Der Lehrstuhl für Regelungssystemtechnik der TU Dortmund lädt dazu seit 2006 gemeinsam mit der Industrie- und Handelskammer ein. 2011 stand das Thema Elektromobilität im Fokus. Auf der eintägigen Veranstaltung gibt es Vorträge, Poster-Sessions, eine Fachausstellung und natürlich grenzüberschreitendes Networking.

Das technologische Ringen um den Zukunftsmarkt der Mobilität ist losgetreten. Es geht dabei nicht nur um den Einsatz einer neuen Antriebstechnologie, sondern um den Komplettumbau der traditionsbewussten deutschen Automobil-Branche. Sie hat den Einstieg in das Elektrozeitalter verschlafen, versucht aber inzwischen, verlorenes Terrain wieder aufzuholen. Das Thema Elektromobilität hat direkten Zusammenhang mit der Stromwirtschaft, die durch den Atomausstieg und den zunehmenden Einsatz erneuerbarer Energien ebenfalls am Anfang eines Umbruchs steht. Beim Elektroauto haben beide Wirtschaftszweige eine wichtige Schnittstelle, geht es doch auch darum, Netze so auszulegen, dass eine Vielzahl von Privathaushalten künftig nicht nur die Waschmaschine, sondern auch das Auto ans Netz hängen kann.

Die große politische Bedeutung des Gesamtszenarios reflektierte Staatssekretär Rainer Bomba, der eigens aus Berlin angereist war. Er glaubt, dass der technologische Umbruch, an dessen Anfang wir stehen, sogar mit dem der industriellen Revolution im 18. Jahrhundert gleichzusetzen ist. Der Initiator des Dortmunder Autotags, Prof. Dr. Torsten Bertram vom Lehrstuhl für Systemregelungstechnik hat unter anderen auch den Querdenker Wilfried Nietschke von der Volkswagen-Tochter IAV als Redner eingeladen, der über das Handy als Range Extender sprach. Der Licht-Experte Dr. Theo Dorißen vom Automobil-Zulieferer Hella berichtete über die Entwicklungen von LEDs und die Bedeutung dieser Technologie für Sicherheit und Energieeffizienz für Elektrofahrzeuge. Frédéric Holzmann vom Dienstleister Intedis präsentierte gewonnene Erkenntnisse in einem EU-geförderten Projekt, dessen Ziel die Entwicklung eines „perfekten“ Elektroautos für die Zukunft ist.

Hört man die Stimmen aus dem Dortmunder Autotag, die kurze Zeit später auf der IAA öffentlichkeitswirksamer von den großen deutschen Markenherstellern wie Audi und Daimler zu vernehmen waren, dann ist das Elektroauto jetzt endgültig auch in Deutschland angekommen. Auf dem Dortmunder AutoTag konnte man sich von den noch zu meisternden Herausforderungen auf dem Weg zu einem Massenprodukt ein gutes Bild machen.

© mce mediacomeurope GmbH 2011

Solarzellen-Versiegelung: Kunststoff statt Glas

Hochbarriere-Folie aus Hybridpolymeren – Trend flexible Solarzelle


Solarzellen sind immer noch eine teure Technologie für den Privatgebrauch. Um sie zwanzig Jahre betriebsbereit zu halten, müssen sie heute beidseitig mit Glas „versiegelt“ werden. Es schützt das teure Innenleben mit hoher Sicherheit vor den Einflüssen des Wetters und der hochenergetischen UV-Strahlung.

Aus der Lebensmittelindustrie kommen Hochbarrierefolien, die jetzt auch für die Energietechnik im Bereich der Photovoltaik interessant werden.

Die Hochbarrierefolien kommen heute beispielsweise für die Verpackung von Kartoffel-Chips zum Einsatz; sie schützen das Lebensmittel vor der Feuchtigkeit des Atmosphäre, nur so bleiben die Chips über längere Zeit hinweg knusprig. Dabei handelt es sich um Hybridpolymere mit anorganischen sowie organischen Bestandteilen.

Dr. Sabine Amberg-Schwab vom Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC in Würzburg und Dr. Klaus Noller vom Fraunhofer-Institut für Verpackung und Verfahrenstechnik IVV in Freising haben nach diesem Prinzip eine hochdichte Sperrfolie entwickelt, die speziell für Solarzellen zum Einsatz kommen soll. Diese Eigenentwicklung trägt den Namen „Ormocere“. Als Basis verwenden die Würzburger Wissenschaftler eine handelsübliche PET-Folie, die schon eine anorganische Barriereschicht aus Siliziumoxid aufweist. Diese wird mit einer mikrometerdünnen, speziell entwickelten Lackschicht überzogen.

Der Einsatz solcher Folien bringt im ersten Schritt eine deutliche Gewichtsreduzierung. Ersetzt man nur eine Seite einer Solarzelle durch die Folie, spart das bereits vierzig Prozent ihres Gewichtes. In Zukunft ließen sich mit der Folie auch flexible Solarzellen versiegeln, die heute bereits entwickelt werden. Leicht und biegsam könnte man sie dann auch in Häuserfassaden integrieren.

© Fraunhofer-Gesellschaft 2011

SHEFEX mit scharfer Kante statt rundem Profil

Neue Technologie für wieder verwendbare Raumflugkörper im Test


Die Ära des Space Shuttle ist im Juli 2011 zu Ende gegangen. Die Zukunft wieder verwendbarer Raumgleiter ist ungewiss. In der DLR wird derzeit eine neue Technologie erprobt, die auf scharfe Flügelkanten setzt. Sie sollen bessere Wärmeleitfähigkeit besitzen. Die ersten Tests musste Shefex als Flugmodell im Göttinger Windkanal der DLR bestehen. In Kürze soll das zweite SHEFEX-Flugexperiment starten.

Der Hitzeschild der Raumgleiter hatte die Aufgabe, die beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre entstehende Hitze möglichst effektiv an die Umgebung abzugeben. Die wieder verwendbaren Kacheln bestanden aus hochporösen Keramikfaser-Werkstoffen, die durch Sintern gebunden sind. Sie trugen eine dichte, temperaturbeständige dünne Deckschicht aus Borsilikat. Jede der rund 30.000 Kacheln eines Transporters entstand in Handarbeit – einzeln gefertigt und gebrannt. Dennoch war der Hitzeschild des Raumgleiters störanfällig.

Nach dem Ende der Ära des Space Shuttle sehen bei der NASA wieder verwendbare Raumgleiter einer unbestimmten Zukunft entgegen. Auch die ESA hat ihren früheren Plan, einen wieder verwendbaren Raumgleiter für den Astronauten-Transport zu bauen, wieder verworfen. Dennoch arbeiten europäische Ingenieure an Technologien für wieder verwendbare Transportsysteme. Darunter auch das Konzept SHEFEX für SHarp Edge Flight EXperiment, ein Projekt, das im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR 2005 startete.

Während bisherige Raumfahrzeuge eine abgerundete Außenhaut besitzen, ist SHEFEX mit scharfen Kanten ausgerüstet. Sie sollen den Wiedereintritt in die Erdatmosphäre billiger, sicherer und flexibler machen. Die ersten Tests musste Shefex als Flugmodell im Göttinger Windkanal der DLR bestehen. In der Testanlage entstehen dabei Temperaturen von fast 5000 Grad Celsius – die Temperatur an der Oberfläche unserer Sonne. Das Szenario simuliert den Wiedereintritt des Raumfahrzeuges in die Erdatmosphäre in einer Höhe von etwa 35 Kilometern. Die Testergebnisse im Windkanal zeigen: Die scharfen Kanten von SHEFEX leiten die Wärme besser ab als runde Profile.

Anfang 2012 soll nun nach 2005 eine weitere SHEFEX-Rakete zum Experimentalflug starten – von einer mobilen Abschussrampe, die in Norwegen aufgestellt ist.

© mce mediacomeurope GmbH 2011

Hackteria – Bakterienkultur der anderen Art

Nanobiowissenschaftler Marc Dusseiller präsentiert Kunstkonzept


Der Schweizer Künstler Marc Dusseiller experimentiert an der Nahtstelle von Biologie und Kunst. Das vorliegende Portrait stellt den Nanowissenschaftler und Künstler mit seinem Kunstkonzept „Hackteria“ vor. Der Kunstname setzt sich aus den englischen Begriffen „hacking“ und „bacteria“ zusammen.

Das Projekt „Hackteria – open source biological art“ will mit einfachen Technologien die Welt der Bakterien und Mikroorganismen zugänglich machen. Dabei setzen die Organisatoren auf den Do-it-yourself-Ansatz. Sie benutzen einfache und billige Instrumente und zeigen, wie man zum Beispiel eine Webcam mit wenigen Handgriffen in ein Mikroskop umwandeln und an einen Computer anschließen kann. In zahlreichen Workshops auf der ganzen Welt haben die Organisatoren ihr Konzept getestet und verfeinert. Sie richten sich an Künstlerinnen und Künstler. “Hackteria” hat aber auch in der Wissenschaftsvermittlung bei Kindern und Jugendlichen Erfolg, und junge Wissenschaftler in Entwicklungsländern konnten ebenso davon profitieren.

„Hackteria“ ist ein transdisziplinäres Projekt und bringt immer wieder Spezialisten aus verschiedenen Richtungen zusammen: Künstler, Wissenschaftler und Techniker.

Marc Dusseiller ist selbst promovierter Material- und Nanobiowissenschaftler. An der ETH Zürich arbeitet er mit Künstlern aus der ganzen Welt zusammen. Daneben hat er eine Reihe von Lehraufträgen an verschiedenen Hochschulen inne.

© Migros-Kulturprozent 2010

Für mehr Sicherheit im Internet

Datenverschlüsselung mit kryptographischen Verfahren


An der Uni des Saarlandes werden im Informatik-Exzellenzcluster komplexe kryptographische Verfahren entwickelt, die neue Wege für die Datenverschlüsselung im Internet eröffnen. Sicherheit im Internet – es ist eines der größten Probleme der Zukunft, denn schon heute ist absehbar, dass immer mehr Anwendungen ins Netz wandern, die hohe Anforderungen an die Datensicherheit stellen.

Schon die grundlegende Analyse dessen, was genau man unter Datensicherheit versteht, ist alles andere als trivial. Hinzu kommt die Aufgabe, dass Sicherheit im Internet nicht zu Lasten der Bedienbarkeit durch den Nutzer gehen darf. Auch ist zu berücksichtigen, dass die Datenverschlüsselung bezahlbar bleiben muss. Nur im Verbund dieser Anforderungen ist eine für den Markt brauchbare Lösung zu erwarten. Aufgrund der fehlenden Datensicherheit ist in Deutschland beispielsweise bis heute der Einsatz des Internets für Bundestagswahlen nicht zulässig. Gerade in Zeiten, in denen die Wahlbeteiligung sinkt, könnte die elektronische Wahl bei der jüngeren Zielgruppe für eine größere Akzeptanz sorgen.

Der Informatiker Dominique Unruh ist Spezialist für Kryptographie und arbeitet in der Grundlagenforschung für künftige Entwicklungen im Bereich der Verschlüsselungsverfahren. Bis vor kurzem hat er in Saarbrücken im Informatik-Exzellenzcluster gearbeitet. Inzwischen hat er einen Ruf an die Universität Tartu in Estland erhalten, wo er jetzt als Professor für Informationssicherheit tätig ist.

© Universität des Saarlandes 2011