Das Fraunhofer IMWS bietet, wie jedes Jahr, auch in der diesjährigen Langen Nacht der Wissenschaften die Möglichkeit, Wissenschaft live zu erleben und sich einen Überblick über die hiesigen Forschungsaktivitäten zu verschaffen. Eingebettet ist das Ganze in das von der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) zusammen mit zahlreichen Forschungseinrichtungen und der Stadt Halle entwickelte stadtweite Programm zur langen Nacht der Wissenschaften am 01.Juli 2016. Das IMWS in der Walter-Hülse-Str.1 am weinberg campus ist am Freitag von 17:00 bis 22:00 Uhr für Besucher*innen geöffnet und wird auch von den Wissenschaftsnacht-Shuttlebussen (Haltestelle Heinrich-Damerow-Straße) angefahren.
Neben einer Führung durch das Technikum und zahlreichen Projektvorstellungen, wird es Themen- und Experimentiertische zu folgenden Inhalten geben:
Wie LED-Licht seine Farbe bekommt
Das Fraunhofer-Anwendungszentrum für Anorganische Leuchtstoffe, das zum Fraunhofer IMWS gehört, stellt anhand von Proben leuchtende Gläser für den Einsatz in Weißlicht-LEDs vor. Diese neuen Leuchtstoffe, dotiert mit Seltenen Erden, sollen die Lebensdauer von weißen Leuchtdioden und ihrem Farbeindruck erheblich erhöhen. Durch geeignete Auswahl und Kombination mehrerer Seltenerdmetalle ist es möglich, ein breites Spektrum von Farben und Farbtemperaturen einzustellen. Ein weiteres Forschungsfeld, unter dem Aspekt der Optimierung der LED, ist die Einstellung der Lichtverteilung. Zu untersuchen ist hierbei die gezielte Strukturierung von Gläsern, um die LED-Optik anwendungsbezogen zu optimieren. Für den anschließenden Einsatz im LED-Leuchtmittel ist beispielsweise der Abstrahlwinkel von Bedeutung. Je nach Anwendung bedarf es einer gleichmäßigen Ausleuchtung einer möglichst großen Fläche oder einer zentralen, punktgenauen Lichtführung.
Hören statt Sehen – Mikroskopie mit Schall
Der Einblick ins Innere von Materialien ist nicht nur mit Licht- oder Elektronenmikroskopie möglich, sondern auch mit Schall. Bei der Ultraschallmikroskopie werden fokussierte Schallwellen genutzt, um ein Abbild der internen Strukturen von Festkörpern zu erhalten – nach einem ähnlichen Prinzip wie beim Schiffssonar. Dabei erfolgt die Schalleinkopplung durch das Wasser. Warum das nötig ist und warum während der Bildentstehung sogar Wellen im Wasserbad geworfen werden, wird an dieser Station erklärt. Die Besucher können die Entstehung des Ultraschallmikroskopiebildes live mitverfolgen.
Steckbausatz Solarmodul
Die gesamte Strom- und Spannungscharakteristik eines Moduls ist abhängig von den Einzelkennlinien der Solarzellen und ihrer Verschaltung. In unserem Aufbau können Besucher unterschiedliche Verschaltungen simulieren und die Auswirkungen dieser Varianten sowie von Verschattungen auf die Gesamtkennlinie untersuchen. Es darf munter hin und her gesteckt werden!
Vom Meer ins Trinkglas
Wir zeigen, wie ein Umkehrosmosemodul aufgebaut sein muss, damit es in der Lage ist, Trinkwasser aus Salzwasser zu machen. Entscheidende Bedeutung hat dabei die mikroskopische Struktur der Membranblätter. Sie müssen nicht nur dafür sorgen, dass die Osmose möglichst effektiv abläuft, sondern sollen auch eine möglichst lange Lebensdauer haben. Dazu müssen die Membranblätter vor unerwünschten Bewuchs (Biofouling) geschützt werden. Auch das kann durch eine enstprechende Mikrostruktur gelingen.
Vom Mini-Riss zum klirrenden Bruch – Festigkeitsbestimmung von Solarzellen
Die Festigkeit von Solarzellen wird hauptsächlich durch die in der Zelle befindliche Siliziumschicht bestimmt. Weil Silizium ein sehr spröder Werkstoff ist, können bei den einzelnen Bearbeitungsschritten leicht Brüche auftreten. Schon Defekte in der Größenordnung weniger Mikrometer können dabei gravierende Auswirkungen haben, sie sind aber schwer zu erfassen. Aus diesem Grund werden Bruchtests mit 30 bis 50 Proben durchgeführt, bei denen ermittelt wird, wie viel Spannung eine Solarzelle verträgt, bevor sie bricht. Unter Verwendung dieser Bruchspannung kann anschließend eine statistische Festigkeitsverteilung berechnet werden, mit der die Bruchwahrscheinlichkeit bei einer bestimmten Belastung bestimmt werden kann.
Wie ein Kunststoff-Boot belastbar wird
Glasfaserverstärkte Kunststoffe (GFK) bieten vielfältige Einsatzmöglichkeiten und werden vor allem wegen ihres Leichtbau-Potenzials geschätzt: Sie sind sehr stabil und belastbar, wiegen aber deutlich weniger als beispielsweise Stahl. Auch für Schiffsrümpfe werden GFK deshalb immer häufiger eingesetzt. Mittels eines Röntgen-Computertomographen zeigen wir die Struktur dieser Werkstoffe, die ihre besondere Leistungsfähigkeit erklärt. Ein Modellboot wird dazu in der Röntgen-CT-Anlage „durchleuchtet“ und ein 3D-Bild seiner inneren Strukturen entsteht.
Wie LED-Licht seine Farbe bekommt
Das Fraunhofer-Anwendungszentrum für Anorganische Leuchtstoffe, das zum Fraunhofer IMWS gehört, stellt anhand von Proben leuchtende Gläser für den Einsatz in Weißlicht-LEDs vor. Diese neuen Leuchtstoffe, dotiert mit Seltenen Erden, sollen die Lebensdauer von weißen Leuchtdioden und ihrem Farbeindruck erheblich erhöhen. Durch geeignete Auswahl und Kombination mehrerer Seltenerdmetalle ist es möglich, ein breites Spektrum von Farben und Farbtemperaturen einzustellen. Ein weiteres Forschungsfeld, unter dem Aspekt der Optimierung der LED, ist die Einstellung der Lichtverteilung. Zu untersuchen ist hierbei die gezielte Strukturierung von Gläsern, um die LED-Optik anwendungsbezogen zu optimieren. Für den anschließenden Einsatz im LED-Leuchtmittel ist beispielsweise der Abstrahlwinkel von Bedeutung. Je nach Anwendung bedarf es einer gleichmäßigen Ausleuchtung einer möglichst großen Fläche oder einer zentralen, punktgenauen Lichtführung.
Wo sind meine Hotspots? Mit Thermografie Wärmequellen untersuchen
Thermografie, also die Aufnahme von Wärmebildern, dient dem Auffinden elektrischer Defekte in Solarmodulen. Bei den Defekten kann es sich zum Beispiel um Kurzschlüsse oder unterbrochene Solarzellenverbindungen handeln. Sie zeigen sich durch lokal erhöhte Temperatur. An dieser Station wird demonstriert, wie man bei der Aufnahme von Wärmebildern vorgeht und wie die Bilder zu interpretieren sind. Weitere Beispiele aus der Alltagswelt laden zum spielerischen Experimentieren ein. Besucher können thermografische Fotos ihres Gesichts oder ihrer Hände aufnehmen lassen, die sie dann als Ausdruck mit nach Hause nehmen können.
Grüne Mobilitätskette – Eine App für Bus, Bahn, CarSharing und BikeSharing
Mit einer Handy-App will das Forschungskonsortium der Grünen Mobilitätskette Mitteldeutschland den Kunden Fahrplanauskünfte geben und Fahrscheine in mehreren Verkehrsverbünden und Bundesländern verkaufen. Mit derselben App sollen Kunden Carsharing nutzen können und Informationen zur Elektromobilität in den beteiligten Regionen finden. So machen wir es den Menschen einfacher, für jede Fahrt das perfekte Verkehrsangebot – oder eine Kombination verschiedener Verkehrsangebote – zu finden und zu buchen. Es werden Testnutzer gesucht, die diese App für Ihre Mobilität (CarSharing, Bus, Bahn) in Mitteldeutschland nutzen und bewerten wollen.
