Im CD-Labor für Thermoelektrizität an der TU Wien konnte der bisherige Weltrekord für die effiziente Erzeugung von elektrischem Strom aus Wärme geradezu verdoppelt werden.

Thermoelektrische Materialien nutzen den sogenannten Seebeck-Effekt: In einem Stromkreis aus zwei verschiedenen elektrischen Leitern entsteht bei einer Temperaturdifferenz an der Kontaktstelle eine elektrische Spannung. Der Wirkungsgrad der Nutzung dieses Phänomens hängt von einer Größe ab, die man ZT-Wert nennt und aus dem Seebeck-Koeffizienten, der elektrischen Leitfähigkeit, der Wärmeleitfähigkeit und der Temperatur berechnet wird. Die besten bisher bekannten Thermoelektrika kommen auf ZT-Werte von etwa 2,5 bis 2,8. Will man sie weiter steigern, steht man vor einer werkstofftechnischen Herausforderung: elektrischer Strom soll möglichst gut, Wärme möglichst schlecht transportierte werden – die beiden Leitfähigkeit sind aber eng aneinander gekoppelt und daher schwierig in unterschiedliche Richtungen zu treiben.

Dem Forschungsteam um Ernst Bauer am CD-Labor für Thermoelektrizität an der TU Wien ist das gelungen, indem eine Legierung aus Eisen, Wolfram, Vanadium und Aluminium als dünne Schicht auf Silicium aufgebracht wurde. Dadurch änderte sich die Struktur dieses ansonsten streng regelmäßig angeordneten Materials und eine zufällige Anordnung der verschiedenen Atomsorten auf ein kubisch-raumzentriertes Kristallgitter entsteht. In einer solchen Schicht kann elektrische Ladung über sogenannte Weyl-Fermionen ungestörter transportiert werden, während Gitterschwingungen, die die Wärme in einem solchen Gitter weiterleiten, gehindert werden. Auf diese Weise erzielte Bauers Gruppe ZT-Werte zwischen 5 und 6.

Anwendungen im Internet der Dinge

Als Anwendung haben die TU-Wissenschaftler die Stromversorgung von Sensoren und anderen kleinen elektronischen Bausteinen vor Augen, wie sie im „Internet of Things“ benötigt werden, um unterschiedlichste Komponenten miteinander zu vernetzen. Je mehr Sensoren etwa in einer Produktionsanlage miteinander verknüpft werden müssen, desto attraktiver wird es, für deren Stromversorgung, die Abwärme der Maschinen zu nutzen.

Die Publikation „Thermoelectric performance of a metastable thin-film Heusler alloy“ ist ein der Zeitschrift Nature erschienen

Der Impfstoff V920 des Arzneimittelherstellers MSD ist das erste in Europa zugelassene Ebola-Vakzin.

Erstmals wurde in der Europäischen Union ein Impfstoff gegen das Zaire-Ebola-Virus zugelassen. V920 wurde zunächst von Wissenschaftlern des National Microbiology Laboratory der staatlichen Gesundheitsbehörde in Kanada entwickelt und anschließend einer Tochtergesellschaft der New Link Genetics Corporation unterlizenziert. Es handelt sich um ein Vakzin auf Basis eines rekombinanten Vesikulären Stomatitis-Virus (VSV), in dessen Genom ein Gen eingefügt wurde, das für ein Glykoprotein des Zaire-Ebola-Virus codiert. Als 2014 der Ebola-Ausbruch in Westafrika seinen Höhepunkt erreichte, erwarb MSD eine Lizenz für V920. Der Impfstoff ist nach der entsprechenden Entscheidung einer Ethik-Kommission bereits seit August 2018 anlässlich eines erneuten Ebola-Ausbruchs in der Demokratischen Republik Kongo im Einsatz. Im Oktober hatte der Ausschuss für Arzneimittel (CHMP) der europäischen Arzneimittelagentur EMA die Marktzulassung unter Auflagen empfohlen. Dieser Entscheidung ist die EU-Kommission nun gefolgt. Der Impfstoff soll im kommenden Jahr unter dem Namen „Ervebo“ auf den Markt kommen.

Das Textil-Recycling-Projekt „Tex2Mat“ konnte den diesjährigen Clusterland Award für sich entscheiden.

Nach einem neuen Modus wurde am 5. November zum achten Mal der Clusterland Award für überbetriebliche Kooperationen in Niederösterreich vergeben. Elf Projekte stellten sich in dreiminütigen Kurzpräsentationen dem Publikum vor, das – ausgestattet mit „Voting Pads“ – selbst das Siegerprojekt kürte.

Am meisten Zustimmung erhielt dabei das vom Kunststoff-Cluster gemanagte Projekt „Tex2Mat“ (aus Textilien soll wieder Rohmaterial werden), bei dem mehrere Unternehmen aus dem Textil- und Kunststoffbereich gemeinsam mit Forschungspartnern daran arbeiten, Alttextilien stofflich zu trennen und wiederzuverwerten. Einer der Knackpunkte war dabei, dass häufig Gemische aus Natur- und Kunststofffasern (z.B. Baumwolle und Polyester) vorliegen. Im Zuge des Projekts wurde ein enzymatisches Verfahren entwickelt, mit dem Cellulosefasern in Glucose-Einheiten gespalten und als Zuckerlösung abgetrennt werden können. Die verbleibenden Polyester können nach entsprechender Aufbereitung wieder zu Fasern versponnen oder im Spritzguss verwendet werden.

Andere der im Rahmen der Präsentationen vorgestellten Projekte beschäftigten sich mit 3D-Druck, Digitalen Gebäudemodellen, Techniken des Bierbrauens, Gensequenzierung zur Testung der Lebensmittelechtheit, mit der Vorbeugung von Spätfrostschäden im Obst- und Weinbau, der Anwendung von Virtual und Augmented Reality, dem Schallschutz im Holzbau, der Vermeidung von Lebensmittelabfällen, der Unternehmenspositionierung im digitalen Zeitalter sowie dem „Vertical Gardening“.

Hinter dem Clusterland Award stehen der niederösterreichischen Wirtschaftsagentur ecoplus, die im Auftrag des Landes Träger der niederösterreichischen Cluster ist, und die Raiffeisenlandesbank Niederösterreich-Wien, die von Anfang an als Generalsponsor fungierte.