Fraunhofer-Publica
The Fraunhofer-Publica has been successfully documenting the research results of the Fraunhofer-Gesellschaft for over 30 years. The platform enables the collaborative linking of research-relevant objects and disseminates within the international scientific community.
The Fraunhofer-Publica thus fulfils its responsibility to promote the transfer of knowledge and know-how to industry and society.
Categories
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Research outputs
As an application-oriented research organisation, Fraunhofer aims to conduct highly innovative and solution-oriented research - for the benefit of society and to strengthen the German and European economy.
13927
Projects
Fraunhofer is tackling the current challenges facing industry head on. By pooling their expertise and involving industrial partners at an early stage, the Fraunhofer Institutes involved in the projects aim to turn original scientific ideas into marketable products as quickly as possible.
7740
Researchers
Scientific achievement and practical relevance are not opposites - at Fraunhofer they are mutually dependent. Thanks to the close organisational links between Fraunhofer Institutes and universities, science at Fraunhofer is conducted at an internationally first-class level.
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Institutes
The Fraunhofer-Gesellschaft is the leading organisation for applied research in Europe. Institutes and research facilities work under its umbrella at various locations throughout Germany.
Recent Additions
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PublicationWärmepumpen in der Fertigung. Bewertung einer Wärmepumpenintegration in die Fernwärmeversorgung einer Produktion( 2023)Dieser Beitrag analysiert und bewertet Integrationsmöglichkeiten einer Wärmepumpe in eine bestehende Fernwärmeversorgung mit einem Fernwärme- und einem Verbraucherkreislauf. Technische Ziele der Integration der Wärmepumpe sind es, die Rücklauftemperatur der Fernwärme und den Energiebezug über die Fernwärme zu senken. Dafür wird ein dynamisches Simulationsmodell zur Bewertung der Integrationskonzepte erstellt, das im Referenzfall den Fernwärme- und den Verbraucherkreislauf sowie in den Anwendungsfällen eine zusätzliche Wärmepumpe abbildet. Durch die Einbindung der Wärmepumpe in den Produktionsprozess kann die Fernwärmebereitstellung gesenkt werden und so Primärenergie eingespart werden.
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PublicationHerausforderung beim Einsatz von grünem Wasserstoff( 2023)Das Projekt "H2Wood - Black Forest" untersucht den möglichen Einsatz von grünem Wasserstoff in den Sektoren Verkehr, Industrie sowie Haushalte und Gebäude in der Region Schwarzwald. In einer qualitativen Expert:innen-Befragungen wurden Barrieren und Hemmnisse in den Bereichen Infrastruktur, politischer Rahmen, Markt sowie Forschung und Entwicklung identifiziert. Die Ergebnisse geben Aufschluss über zukünftig notwendige Maßnahmen zum erfolgreichen Einsatz von grünem Wasserstoff.
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PublicationBewertung von Verfahren zum Erreichen von CO2-Negativität in der Produktion( 2023)Dieser Beitrag beschreibt verschiedene Verfahren zur CO2-Abscheidung aus der Umgebungsluft und zur CO2-Abtrennung aus Abgasen und bewertet sie hinsichtlich ihrer Reinheit, spezifischen Kosten zur CO2-Entfernung sowie des Platzbedarfs. Die betrachteten Verfahren umfassen CO2-Abtrennung aus Abgasen mittels Gaswäsche und Membranverfahren sowie CO2-Abscheidung aus der Umgebungsluft mittels Hochtemperatur- und Niedertemperatur-DAC-Verfahren. Es zeigt sich, dass die Kombination von CO2-Abtrennung aus Abgasen mittels Gaswäsche und gezielte Entfernung historisch emittierten CO2s aus der Umgebungsluft durch das Niedertemperatur-DAC-Verfahren entscheidend ist, um CO2-Negativität in der Produktion zu erreichen.
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PublicationVergleich numerischer Simulationen von Tiegelöfen zur Beschreibung energierelevanter Betriebszustände( 2023)Mit einem Gesamtenergieverbrauch von 4,2 TWh zählen die Nichteisen-Metallgießereien zu den besonders energieintensiven Branchen. Insbesondere der Prozessschritt Schmelzen benötigt etwa 50 Prozent des Energieverbrauchs. Hierbei können numerische Methoden unterstützen, das Potenzial zu erschließen. Daher wird in diesem Beitrag der Stand der Technik der numerischen Simulationen zur Beschreibung elektrisch widerstands- und brennstoffbeheizter Tiegelöfen hinsichtlich darstellbaren energierelevanten Betriebszuständen eingeordnet und bewertet. Simulationsmodelle nur brennstoffbeheizter Tiegelöfen basieren auf stark vereinfachenden oder unklaren Annahmen, die einzelne Betriebszustände nur grob abbilden. Numerische Simulationsmodelle elektrisch widerstandsbeheizter Schmelzöfen können hingegen Betriebszustände bereits detaillierter abbilden, womit diese zur simulationsbasierten Optimierung besser geeignet sind.
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PublicationHierarchical Clock Synchronization in MPI( 2018)MPI benchmarks are used for analyzing or tuning the performance of MPI libraries. Generally, every MPI library should be adjusted to the given parallel machine, especially on supercomputers. System operators can define which algorithm should be selected for a specific MPI operation, and this decision which algorithm to select is usually made after analyzing bench-mark results. The problem is that the latency of communication operations in MPI is very sensitive to the chosen data acquisition and data processing method. For that reason, depending on how the performance is measured, system operators may end up with a completely different MPI library setup. In the present work, we focus on the problem of precisely measuring the latency of collective operations, in particular, for small payloads, where external experimental factors play a significant role. We present a novel clock synchronization algorithm, which exploits the hierarchical architecture of compute clusters, and we show that it outperforms previous approaches, both in run-time and in precision. We also propose a different scheme to obtain precise MPI run-time measurements (called Round-Time), which is based on given, fixed time slices, as opposed to the traditional way of measuring for a predefined number of repetitions. We also highlight that the use of MPI_Barrier has a significant effect on experimentally determined latency values of MPI collectives. We argue that MPI_Barrier should be avoided if the average run-time of the barrier function is in the same order of magnitude as the run-time of the MPI function to be measured.
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PublicationCharacterization of self-cleaning properties on superhydrophobic aluminum surfaces fabricated by direct laser writing and direct laser interference patterning( 2020)Self-cleaning ability on technical surfaces can increase the added value of a product. A common path to achieve this property is making the surface superhydrophobic so that water droplets can roll down, picking up dirt particles. In this contribution, the self-cleaning efficiency of Al surfaces structured with direct laser writing (DLW), direct laser interference patterning (DLIP) and a combination of both technologies was quantitatively determined. This was performed by developing a characterization method, where the treated samples are firstly covered with either MnO2 or polyamide micro-particles, then tilted by 15° and 30° and finally washed applying up to nine water droplets (10 µl) over the contaminated surfaces. Then, an optical analysis by image processing of the remaining contamination particles on the textured surfaces was realized after each droplet rolled over the surface. The DLIP textures showed the best performance, allowing the removal of more than 90% of the particles after just three droplets were released. High-speed videos and scanning electron microscopy characterization allowed a deeper understanding on the cleaning behavior and on the relationship between surface microstructure and particle size and shape.