Forschungsprojekte

Die jüngsten geopolitischen Entwicklungen zeigen die Dringlichkeit, neue Wege für den Zugang zu wirtschaftsstrategisch relevanten Rohstoffen zu sichern und deren Gewinnung deutlich nachhaltiger zu gestalten. Die Extraktion von Mineralien wie z.B. Lithium, Magnesium, Kalium, Bor oder Gold aus geothermalen Solen ist prozesstechnisch nicht trivial, aber durchaus möglich. Zusätzlich kann aus Solen unter Verwendung der Geothermie als Energiequelle Frischwasser gewonnen werden, was besonders in trockenen Regionen einen wichtigen Mehrwert darstellen kann. Ziel des Projektes ist es zum einen die Potenziale für die Mineraliengewinnung aus Geothermalsolen in Chile zu bestimmen und zum anderen die verfahrenstechnischen Anlagen für deren Extraktion sowie die Wassergewinnung zu entwickeln und zu erproben. | Laufzeit: 03/2019 – 03/2023

Einige Systeme in der Konzentratorphotovoltaik werden mit aktiver Kühlung betrieben, so dass neben der elektrischen Energie auch thermische Energie genutzt werden kann (CPV-T-Systeme). In CPV-T-Systemen wurden schon Gesamtwirkungsgrade von mehr als 75% realisiert. CPV-Systeme sind am besten geeignet an sonnenreichen Standorten, die gleichzeitig häufig trocken sind. Dort wird Trinkwasser oft durch Entsalzungsanlagen gewonnen. Daher ist eine Kombination der CPV-T- und Entsalzungssysteme ideal. Wir nutzen ein Teil der elektrischen Energie des CPV-Systems, um die Pumpen eines Entsalzungssystems mit Umkehrosmose zu betreiben. Die thermische Energie des CPV-T-Systems wird in einer zweiten Stufe des Entsalzungsprozesses der Membrandestillation genutzt. So kann wertvolles Trinkwasser effizient aus Salzwasser bereitgestellt werden. | Laufzeit: April 2013 - April 2016

Projekt im Geschäftsfeld: Solarthermische Kraftwerke und Industrieprozesse; Thema: Wasseraufbereitung und Stofftrennung; Laufzeit: 07/2021 - 06/2024

Projekt im Geschäftsfeld Solarthermische Kraftwerke und Industrieprozesse, Thema: Solarthermische Kraftwerke, Wasseraufbereitung und Stofftrennung, Konzentrierende Kollektoren Laufzeit: Januar 2016 - Dezember 2018

In ländlichen Regionen des afrikanischen Kontinents stellt für eine flächendeckende medizinische Versorgung der Menschen oftmals die schlechte Erreichbarkeit ein großes Hindernis dar. Im Projekt »PreCare – Health Care for Everyone and Everywhere« entwickelt ein internationales Team zweier Fraunhofer-Institute und der Universität-Stellenbosch kostengünstige modulare Lösungen für Pickups, mit denen vorklinische Untersuchungen, Tests und Impfungen auch in unzugänglicheren Gebieten möglich werden. | Laufzeit: 10/2022 - 03/2024

Project in the Business Area Solar Thermal Power Plants and Industrial Processes; Topic: Water Treatment and Separation; Duration: 10/2016 - 11/2019

Europa braucht große Mengen an Lithium, Kobalt, Nickel, Mangan und Graphit für Batterien – ist aber stark von Importen abhängig. Das EU-Projekt MBAT zeigt, wie sich diese Rohstoffe aus europäischen Quellen gewinnen lassen: aus Erz-Rückständen, metallurgischen Schlämmen, »Black Mass« aus Altbatterien und geothermischen Solen. Gemeinsam mit Industriepartnern entwickelt und demonstriert das Fraunhofer ISE die komplette Prozesskette vom Direct Lithium Extraction Verfahren (DLE) bis hin zur Produktausfällung unter realen Geothermiebedingungen und liefert batterietaugliches Lithiumcarbonat für NMC-Zellen. | Laufzeit: 06/2026 - 11/2029

Projekt im Geschäftsfeld: Solarthermische Kraftwerke und Industrieprozesse, Thema: Wasseraufbereitung und Stofftrennung, Laufzeit: 06/2020 - 05/2024

Das chilenische Bergbauunternehmen SQM gewinnt in der Atacama-Wüste Natriumnitrat aus dem dort vorkommenden Mineral »Caliche«. Als Hochtemperatur-Schmelze wird das Natriumnitrat als Wärmeträger- und Speichermedium für Solarthermische Kraftwerke und in großen Wärmespeichern eingesetzt. SQM möchte die eingesetzten Prozesse effizienter und ressourcenschonender gestalten und hat dafür einen neuen Prozess im Labor entwickelt. Wir konnten diese Entwicklung unterstützen, indem wir einen Zwischenschritt zwischen dem Labor und einer großtechnischen Umsetzung in Form eines Technikumsaufbaus innerhalb weniger Monate realisiert haben. Mit diesem konnten wir sowohl die technische Machbarkeit der Prozesskette als auch ihren kontinuierlichen Betrieb demonstrieren. Die Kontaktanbahnung und Begleitung des Projekts erfolgte durch Fraunhofer Chile Research. | Laufzeit: 03/2020 - 07/2020