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English Bedeutungsvolle Technologie-Trends
Digitalisierung, Industrie 4.0, Künstliche Intelligenz, umfassende Informationstechnologie und dergleichen sind Begriffe, über die man dauernd lesen und hören kann. Nachstehend einige Megatrends, die unsere Zukunft bestimmt markant verändern werden.
Künstliche Intelligenz (KI): Diese Technologie wird immer mehr eingesetzt. In der Medizin kann die im Computer- und Displaysystem eingesetzte KI beispielsweise bei Gewebeproben x-mal genauer und extrem viel schneller als Ärzte feststellen, ob ein beginnender Krebs vorhanden ist. Auch ist es nun in einem amerikanischen Forschungslabor gelungen, den Beginn der Parkinson-Krankheit im allerfrühsten Stadium bereits zu erkennen. Personen, die dieser Krankheit bald unterliegen werden, haben einen unregelmässigen Vorwärtsgang, der zudem dann die Hüften etwas anders nach oben und unten bewegt als ein gesunder Mensch.
Vertrauliche Algorithmen: Die zunehmende Verbreitung gefälschter Nachrichten und Daten hat dazu geführt, dass für die Computerprogramme nun speziell ausgetüftelte Algorithmen entwickelt wurden, die sehr viel schneller feststellen, ob es sich um Fake-Daten handelt oder nicht.
Blockchain-Überwachung: Damit kann der Hersteller, die Transportfirma und der Kunde jederzeit feststellen, wo sich eine spezifische Lieferung wirklich befindet. Wenn zum Beispiel ein gefälschter Gegenstand der Blockchain als sogenannt echte Version hinzugefügt wird, überprüft und vergleicht das Blockchain-Programm ausschliesslich die vorherigen Original-Daten. Diese können in diesem Vorgehen ihrerseits niemals einseitig geändert oder gelöscht werden. Dies gilt nicht nur für Lieferungen, sondern für alle anderen Aspekte (Geldüberweisungen usw.), die «bombensicher» sein müssen.
Das Mooresche Gesetz lautet: Die Anzahl der Transistoren in einem hoch integrierten Schaltkreis verdoppelt sich alle 2 Jahre. Nun kommen die Forscher jedoch an die physikalischen Grenzen des Siliziums. So wird beispielsweise bei der DNA-Berechnung und Speicherung anstelle von Silizium- und Quantenarchitekturen bereits DNA und Biochemie eingesetzt, um noch schnellere Berechnungen durchzuführen oder entsprechende Daten zu speichern.
Home-Office ist in Corona-Zeiten angesagt. Aber Achtung: Bösartige Cyber-Angriffe auf Firmen nehmen täglich zu. Gerade bei den Heimarbeitern sind die Laptops bekanntlich vielfach nicht richtig geschützt und offerieren so den gewieften Häckern weit offene Eingangsportale. Dies kann dazu führen, dass das gesamte Unternehmen einen riesengrossen Schaden erleidet. Die Daten sind dann weg und es gibt hohe Geldforderungen seitens der Angreifer. Auf diese üble Tatsache müssen die Firmen jetzt genauestens achten und sich durch die entsprechenden Fachleute beraten lassen. Die Digitalisierung und Industrie 4.0 haben eben nicht nur Vorteile.
Herausforderungen beim Testen von Li-Ion-Batterien
Die genaue Prüfung von Batteriemodulen und entsprechenden Packs ist für die Beurteilung des Zustands und der Leistungsfähigkeit der Batterie ausschlaggebend. Sie umfasst Messungen des Ladezustands, der Entladungstiefe und einiges mehr. Es müssen ebenfalls auch exakte Tests erfolgen, um die Leistung der elektronischen Komponenten und Systeme, die an die Batterie angeschlossen sind, zu beurteilen. Die Batterietests auf der Modul-Ebene umfassen gewöhnlich Lade- und Entladetests, um sicherzustellen, dass die Zellanschlüsse ausreichend fest und dick sind, um die erwarteten Strombelastungen ohne Schwächung, Versagen oder Überhitzung zu bewältigen. Ausserdem muss geprüft werden, dass der Zustand der einzelnen Zellen ausgeglichen ist, die Meldung der Spannungen korrekt geschieht und dass die Temperatursensoren fehlerlos funktionieren. Die Accutron AG legt grossen Wert darauf, dass solche Tests durch ihre Lieferanten genauestens eingehalten werden. Vorbeugen ist besser als heilen!
Hochmoderne Speicherelemente
Die Sonne scheint nicht immer, und der Wind bläst unregelmässig. Ein massives Solar- und Windsystem eignet sich jedoch noch lange nicht für jede Anwendung. Deshalb benötigt man wiederaufladbare Speicherelemente wie Batterien und Akkus, die später in der Applikation hoffentlich aus erneuerbaren Energiequellen wieder aufgeladen werden. Batterien findet man in unzähligen mobilen Systemen. Als Akkus inklusive Schutzschaltungen beispielsweise in E-Autos, E-Bikes, neuerdings auch in E-Trottinetts. Bald wird jedes neue Produkt ein E- vor der Typenbezeichnung aufweisen. Speicherelemente allerorten! Am allermeisten bestimmt in den Handys, die praktisch jede Person dauernd mit sich herumträgt. Hier sind es vor allem die bekannten Lithium-Ionen Batterien und Akkus. In der Industrie werden die Li-Ionen Packs genau nach spezifischen Kundenbedürfnissen hergestellt. Hier lohnt sich der Kontakt mit Fachleuten auf diesem Gebiet auf jeden Fall. Der Teufel liegt auch hier im Detail.
Tipps für Handy-User
Bei all den unzähligen Handyarten sollte man wissen, dass sie normalerweise innerhalb 1000 bis 1500 Zyklen nochmals aufladbar sind. Dies reicht erfreulicherweise für ein paar Jahre. Aber schon vorher reduziert sich die Ladekapazität stetig. Auch ist es nicht unbedingt nötig, das Handy oder andere Lithium-Ionen Applikationen immer wieder voll auf 100 % aufzuladen. Fachleute empfehlen den Bereich ab etwa 30% bis zu maximal 80%. Sparen kann man ebenfalls, wenn man den Stromsparmodus einschaltet. Die Leistung wird zwar etwas verringert, im Handy-Hintergrund die verbrauchsintensiven Apps usw. jedoch abgeschaltet. Strom sparen wird der Anwender auch, wenn die Hintergrund-Beleuchtung nicht voll aufgedreht ist. Und wer nicht jedes Jahr ein neues Handy kauft, dient dem nun in aller Munde propagierten Umweltschutz.
Wer hat den Lithium-Ionen Akku erfunden?
Jeder kennt in der Zwischenzeit den Elektro-Autohersteller Tesla. Dieser hat den herkömmlichen deutschen Luxusauto-Produzenten das Fürchten gelehrt. In der Schweiz sind im oberen Segment wie Mercedes S-Klasse, BMW 7 und dergleichen markant mehr Teslas verkauft worden als von jenen Modellen. Tesla kommt nun endlich auch mit kleineren, günstigeren Modellen auf den Markt. In der Zwischenzeit sind die Europäer auch aufgewacht und kommen nun ebenfalls mit E-Modellen im preislich mittleren Bereich. Höchste Zeit, sonst wird hier ein wesentlicher weltweiter Trend schlichtweg verschlafen. China setzt voll auf E-Mobilität, nicht zuletzt wegen der Dreckluft in grossen Städten, wo die Sonne nur noch sehr matt durchscheint, falls überhaupt und die Leute mit Gesichtsmasken herumlaufen müssen. Für uns eine schreckliche Vorstellung.
Im Tesla S im Bild sind unten im Fahrwerk Tausende von Lithium-Ionen Batterien verbaut und sorgen für enorme Beschleunigungen, extrem tiefen Schwerpunkt und für eine Distanz von rund 500 Kilometern und mehr. Nicht nur im Auto sind solche Batterien eingebaut, sondern in unzähligen mobilen Geräten wie Handys, Laptops, Werkzeugen, Fahrrädern und nun selbst in kleinen Scootern.
Erfinder des Lithium-Ionen Akkus
Der japanische Chemiker Akira Yoshino hat Anfang der 80er-Jahre an einer bestimmten Technologie gearbeitet, die noch verbesserungswürdig war. Sein Ziel war es, einen möglichst kleinen Akku herzustellen, der gleichzeitig eine hohe Energiedichte aufweist. Im Jahr 1985 erhielten Yoshino und seine Kollegen das Patent für die erste Lithium-Ionen Batterie mit wirklich riesigem Potential.
Die Energiedichte vergrössert sich nun stets und Yoshino rechnet zukünftig mit einer Ladezeit von nur noch 5 Minuten!. Er forscht weiterhin an einer Festkörper-Batterie, die unter anderem nicht brennen kann! Im Paul-Scherrer-Institut in Würenlingen sind die dortigen Forscher an der vordersten Front mit dabei. Wir sind gespannt, wie es weiter geht. Auf Neudeutsch ist die generelle Batterie-Technologie ein echter «Game-Changer» für uns alle!
Recycling ausgedienter Batterien und Akkus
Das Recycling von Batterien und Akkus
Die Accutron AG in Bassersdorf bei Zürich ist seit vielen Jahren professioneller Anbieter von industriellen Batterien und Akkus aller Art. Sie bemüht sich ebenfalls, ihre Abnehmer auf das vorgeschriebene Recycling der ausgedienten Batterien/Akkus hinzuweisen. Grund: Batterien und Akkus enthalten zahlreiche wertvolle Rohstoffe, die wiederverwertet werden können. Ebenfalls enthalten sie aber einige schädliche Schwermetalle. In der Schweiz wird das Batterie-Recycling durch die Verordnung über umweltgefährdende Stoffe, Stoffverordnung StoV, reglementiert, und Accutron ist Partner von INOBAT. (www.inobat.ch)
Die unterschiedlichen Batterien/Akkus-Typen wie Zink-Kohle, Zink-Luft und Alkali-Batterien; die Nickel-Cadmium-Akkus, die Nickel-Metallhydrid-Akkus sowie die in mobilen Geräten sehr oft verwendeten Lithium-Batterien/Akkus werden technisch auf verschiedene Arten recycliert.
Hier wird nun auf die Lithium-Batterien/Akkus noch etwas spezifischer eingegangen. Diese Li-Ion-Produkte enthalten Metalle wie Kupfer und Aluminium und – abhängig vom Aktivmaterial – die Übergangsmetalle Kobalt sowie Nickel.
Die Deaktivierung und Entladung des Akkus, speziell bei grösseren Batterien aus der Elektromobilität, erfolgt durch diverse Vorgehensweisen: Demontage der Batterie-Systeme; mechanische Prozesse wie Schreddern, Sortieren und Sieben. Hydrometallurgische Prozesse sowie pyrometallurgische Prozesse, beide zur Materialtrennung. Spezifische Gefahren von Li-Ion-Produkte sind elektrische und chemische Gefahren, Brandgefahr sowie Wechselwirkungen zwischen diesen. Deshalb bestehen äusserst strenge Transport-Vorschriften.
Eine spezialisierte Schweizer Recycling Firma
Die Batrec Industrie AG in Wimmis ist ein Unternehmen der Veolia-Gruppe und spezialisiert sich auf anspruchsvolle Recycling-Dienstleistungen. Es verarbeitet für Kunden weltweit Batterien, quecksilberhaltige Produkte, Aktivkohlefilter und Spent Catalysts und bietet hochreines Quecksilber als Rohstoff an. Batrec macht aus Abfall wieder eine Ressource und sorgt so für geschlossene Stoffkreisläufe. Das Unternehmen verpflichtet sich konsequent der Nachhaltigkeit; als Schweizer Unternehmen und wendet höchste Standards hinsichtlich Umweltschutz und Sicherheit an.
Weitere Informationen findet man unter: www.swissrecycling.ch und www.batrec.ch .
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