MEM-Modul - Swiss Nano Cube

MEM-Modul / Gesamtversion
Die Länge der Rotorblätter von Windkraftanlagen wird durch ihr Gewicht begrenzt. Mit
neuen Composite-Materialien, lassen sich neuerdings Rotorblätter herstellen, die um
10 bis 30 Prozent leichter und zugleich deutlich stabiler sind als reine Epoxid-Systeme.
Die stärkere Belastbarkeit zeigt sich beispielsweise in einer um 20 bis 30 Prozent
höheren Schlagzähigkeit und in den Ermüdungseigenschaften, die um 50 bis 200
Prozent verbessert sind. Durch das exzellente mechanische Eigenschaftsprofil und das
geringere Gewicht der neuen Composite-Werkstoffe können die Rotorblätter länger
ausgelegt werden, was die Leistung der Windkraftanlagen spürbar steigert.
Folie 5
Intelligente Stromnetze – Smart Grids
Die weltweit zunehmende Liberalisierung der Strommärkte wird die Anforderungen an
die Flexibilität der Stromnetze zukünftig spürbar erhöhen. Ein transeuropäischer
Stromhandel erfordert eine effiziente Energieverteilung auch über grosse Distanzen,
eine flexible Anpassung an temporär stark schwankende Bedarfe sowie eine schnelle
Regelbarkeit des Lastflusses, um das Ausmass von Netzstörungen und das Risiko
grossflächiger Blackouts einzuschränken.
Auch in Bezug auf die wachsende dezentrale Stromeinspeisung aus fluktuierenden
regenerativen Stromquellen stösst das bestehende Stromverteilernetz zunehmend auf
Grenzen. Für die zukünftige Stromverteilung sind Stromnetze erforderlich, die ein
dynamisches Last- und Fehlermanagement sowie eine bedarfsgesteuerte Energieversorgung
mit flexiblen Preismechanismen ermöglichen. Nanotechnologien
könnten wesentliche Beiträge zur Realisierung dieser Vision liefern, beispielsweise
durch nanosensorische und leistungselektronische Komponenten, die die äusserst
komplexe Steuerung und Überwachung derartiger Stromnetze bewältigen können. Hier
bieten miniaturisierte, magnetoresistive Sensoren auf Basis magnetischer
Nanoschichten Potenziale, um eine flächendeckende Online-Messung von Strom- und
Spannungskennwerten im Stromnetz zu ermöglichen.
Folie 6
Thermische Isolierung
Der Energiebedarf für Heiz- und Kühlzwecke in industriellen Bereichen wie bei privaten
Verbrauchern hat einen erheblichen Anteil am weltweiten Gesamtenergieverbrauch.
Grosse Einsparungspotenziale ergeben sich hier bei der energetischen Sanierung von
Altbauten. Aber auch die Isolation in technischen Prozessen, z.B. beim Transport
flüssiger Gase, ist von erheblicher Bedeutung.
Nanoporöse Materialien bieten aufgrund einer Porengrösse in der Grössenordnung der
mittleren freien Weglänge der Gasmoleküle Potenziale für hocheffiziente Dämmmaterialien.
Beispiele für derartige Materialien sind Aerogele, die zu 99 Prozent aus
Porenvolumen in einem Netzwerk von Nanopartikeln beispielsweise aus Siliziumdioxid
bestehen und daher extrem leicht sind.
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