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Hier finden Sie eine Auswahl unserer Videos. Haben Sie Fragen? Wenden Sie sich gerne an unseren Pressekontakt.
Laser in der Agrarwirtschaft
Unkrautjäten mit dem Laser
Schluss mit der Chemiekeule bei der Unkrautbekämpfung! Eine vollautomatische Anlage fährt über ein Feld, eine Kamera erkennt Unkraut und ein Laserstrahl vernichtet den kleinen Bösewicht. Dieses Zukunftsszenario wurde in einem Projekt am LZH erforscht. Das Hauptziel war dabei die nicht-chemische Unkrautbekämpfung, ein wesentliches Ziel ökologischer und nachhaltiger Pflanzenproduktion. Mit einem Laserstrahl trifft man die jungen Unkrautpflanzen „punktgenau“ und schont die umliegenden Pflanzen.
Laser versus Unkraut
Unkräuter und Ungräser sind ein häufiges Problem auf landwirtschaftlichen Flächen. Um Alternativen im Kampf gegen Unkräuter, Ungräser aber auch Herbizidresistenzen zu entwickeln, erprobt das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) in den Forschungsvorhaben LURUU und NUBELA einen laserbasierten Ansatz auf seine Praxistauglichkeit. Dabei soll das Wuchszentrum der Pflanze mit Laserstrahlung gezielt geschädigt werden.
Lichtbasiertes Unkrautmanagement
Am LZH forschen wir an einem automatisierten, laserbasierten Unkrautmanagement. Ein eigenes Gewächshaus ermöglicht uns dabei volle Kontrolle über die Kultivierung der Pflanzen, sowohl für Bestrahlungsversuche als auch die Weiterentwicklung der KI-Pflanzenerkennung.
Laser im Weltraum
MOMA: Laser suchen nach Spuren von Leben auf dem Mars
Im Rahmen der ExoMars 2020 Mission wird die europäische Weltraumorganisation ESA gemeinsam mit der russischen Weltraumorganisation Roskosmos einen Rover zu unserem Nachbarplaneten Mars senden. Ziel dieser Mission ist, aktiv nach ehemaligem oder aktuellem Leben auf dem Mars zu suchen. Dafür befinden sich an Bord des Rovers verschiedene wissenschaftliche Instrumente. Das größte dieser Instrumente ist der Mars Organic Molecule Analyzer – MOMA.
MOONRISE: 3D-Druck auf den Mond bringen
Monddörfer aus Mondstaub bauen? Im Projekt MOONRISE wollen LZH und das Institut für Raumfahrtsysteme (IRAS) der Technischen Universität Braunschweig den 3D-Druck auf den Mond bringen. Ziel des Projekts MOONRISE ist Mondstaub als Baumaterial nutzbar zu machen. Erste Versuche im Einstein-Elevator des HITec waren erfolgreich: Den Wissenschaftlern gelang es erstmalig unter Mondbedingungen Regolith zu Kugeln aufzuschmelzen.
Mit Alexandrit-Laserkristallen den Gesundheitszustand der Vegetation beobachten
Laserbasierte Instrumente eröffnen neue Wege, die Atmosphäre oder die Oberfläche von Planeten zu beobachten. Weltraumtaugliche, hochleistungsfähige Alexandrit-Laserkristalle mit TRL 6 sind für Europa eine wichtige Grundlage für zukünftige Erdbeobachtungsmissionen. Dieses Video erklärt, wie das EU-Projekt GALACTIC helfen wird, die Auswirkungen des Klimawandels vom Weltraum aus zu überwachen.
Laser unter Wasser
Mit dem Laser Bodenschätze in der Tiefsee finden
Bodenschätze am Meeresboden zu lokalisieren, ist bislang mit sehr hohen Kosten verbunden. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat zusammen mit acht Partnern im EU-Projekt ROBUST ein laserbasiertes Analysesystem entwickelt, um Bodenproben in der Tiefsee nahezu zerstörungsfrei zu untersuchen. Das System zur laserinduzierten Plasmaspektroskopie (engl. laser-induced breakdown spectroscopy, LIBS) ermöglicht es, Materialproben nahezu zerstörungsfrei auf ihre atomare Zusammensetzung hin zu untersuchen. Das vom LZH entwickelte LIBS-System hielt bei Praxistests in der Tiefsee einem Druck von 400 bar erfolgreich stand.
Laserschneiden unter Wasser
Unterwasserarbeiten sind aufwendig. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit dem Institut für Werkstoffkunde der Leibniz Universität Hannover einen Laserprozess entwickelt, um Spundwände automatisiert unter Wasser zu schneiden. Sollen sie demontiert werden, müssen Taucher sie mit dem Schneidbrenner zerlegen. Üblicherweise schafft es ein Taucher, etwa 20 Meter pro Tag zu schneiden, was einer Geschwindigkeit von 0,07 m/min entspricht. Das LZH hat im Projekt LuWaPro einen Prozess entwickelt, bei dem ein Scheibenlaser die Schnitte im Brennschnitt ausführt. Der Taucher übernimmt nur noch eine Kontrollfunktion.
Entwicklung einer schonenden Laserreinigung zur Anwendung unter Wasser
Der marine Bewuchs auf Schiffsrümpfen ist ein erhebliches Problem für die Branche. Dieses sogenannte Biofouling erhöht den Strömungswiderstand und dadurch den Kraftstoffverbrauch und die ausgestoßenen Emissionen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) will daher zusammen mit der Laserline GmbH und dem Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) ein laserbasiertes Reinigungsverfahren entwickeln, um den Bewuchs ohne Beschädigung der darunterliegenden Beschichtung schonend und effizient zu entfernen.
Laser in der Medizin und Life Sciences
Presbyopie (Alterssichtigkeit)
Alterssichtigkeit - dieses Problem kennen Millionen von Menschen. In der Fachsprache nennt man dieses Phänomen "Presbyopie". Am LZH wurden in Zusammenarbeit mit dem Laserforum Köln e.V. Studien durchgeführt, bei denen eine Steigerung der Verformbarkeit der Linse gezeigt werden konnte.
Knochenimplantate mit Formgedächtnislegierung
Kommerzielle Implantate, die nach Knochenbrüchen eingesetzt werden, können ihre Eigenschaften nach der Implantation nicht mehr ändern. Wird später jedoch ein steiferes Implantat benötigt, war bislang ein operativer Eingriff nötig. Abhilfe schafft die so genannte „Formgedächtnislegierung“, kurz FGL.
Optogenetik - Durch Licht Zellen steuern
Lassen sich Zellen mit einem Lichtschalter aktivieren und deaktivieren? Die Forschungsdisziplin Optogenetik beschäftigt sich mit der Wirkung von Licht auf biologische Funktionen. In dem Video der Initiative Wissenschaft Hannover erklären Dr. Dag Heinemann und Dr. Sonja Johannsmeier vom LZH, was Optogenetik ist und welche Potenzial es für viele andere Forschungsgebiete bietet. (Weiterleitung auf wissen.hannover.de)
Laser in der Produktion
Einkristallines Laserstrahlschweißen
Laserunterstütztes Lichtbogenschweißen
Bei hohen Schweißgeschwindigkeiten robust und hochwertig zu fügen, das ermöglicht das laserunterstützte Lichtbogenschweißen. Bei dem vom Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) entwickelten Verfahren wird ein Lichtbogenschweißprozess (MAG/MIG/WIG) durch einen Laserstrahl mit geringer mittlerer Ausgangsleistung stabilisiert. Mit dem laserbasierten Prozess kann die Schweißgeschwindigkeit um 50 bis 100 % gesteigert werden. Er ist somit im Vergleich zum konventionellen Schweißen sehr kosten- und energieeffizient…
(Video nur in englischer Sprache verfügbar)
Laserschweißen von Dickblechen
Durch die Kombination von herkömmlichen Prozessen mit Laserverfahren lassen sich Material, Arbeitsschritte und Energie einsparen. Werden etwa MSG-Brenner mit dem Laser kombiniert, stabilisiert dieser den Lichtbogen zusätzlich. Dadurch wird die Schweißnaht wesentlich tiefer und die Schweißgeschwindigkeit erhöht. Gerade bei Dickblechen lässt sich damit die Schweißdauer und die benötigte Energie deutlich reduzieren.
Wir zeigen, wie Grobbleche aus Stahl mit einer Dicke von bis zu 20 mm und Aluminium mit einer Dicke von bis zu 12 mm einseitig geschweißt werden können. Das Verfahren kann bei praxisüblichen Spalt- und Toleranzmaßen eingesetzt werden.
Blindgänger mit Laser entschärfen
In dem Projekt DEFLAG haben die Wissenschaftler:innen am LZH einen Prozess zur automatisierten Entschärfung von Blindgängern mit dem Laser entwickelt. Dabei wird im ersten Schritt mit einem Festkörperlaser mit zwei Kilowatt Leistung eine Nut in die Bombenhülle eingebracht. Danach wird im zweiten Schritt der Sprengstoff kontrolliert zu einer Deflagration gebracht.
Sauerstofffreie Produktion
Sauerstoff ist in vielen Produktionsprozessen in der metallverarbeitenden Industrie ein Störfaktor. Abhilfe schaffen könnte die Produktion in sauerstofffreier Umgebung. Das LZH erforscht, wie sich dieses Konzept in der Additiven Fertigung für das für das pulverbettbasierte Laserstrahlschmelzen umsetzen lässt.
Laserfügetechnik für Glas und Solarkollektoren
Solarenergie steht für effiziente und umweltfreundliche Energieversorgung. Dabei wird die Sonnenenergie in nutzbare Wärmeenergie umgewandelt. Das LZH hat ein Verfahren zur Kostenoptimierung und Verbesserung der Produktion von Solarkollektoren erforscht.
Laserschweißen von Metallschaum-Sandwiches
LZH-Forscher haben in einem Verbundprojekt ein Verfahren zum Laserschweißen großformatiger Metallschaumsandwiches entwickelt. Metallschäume sind hochporöse, leichte Materialien, die aufgrund ihrer zellularen Struktur hervorragend Energie in Form von Schwingungen, Stößen oder Schall dämpfen, temperaturbeständig sind und gleichzeitig elektromagnetische Wellen abschirmen. In sogenannten Sandwichkonstruktionen, also im Verbund mit Aluminium- oder Stahlblechen, zeigen Metallschäume eine vielfach höhere Biegesteifigkeit als massive Bleche und eignen sich aufgrund ihres geringen Gewichts besonders für Leichtbaukonstruktionen sowie dynamisch stark beanspruchte Teile.
Reparatur von Hochdruckturbinenschaufeln
Der Sonderforschungsbereich 871 hat über viele Jahre erforscht, wie komplexe Bauteile, etwa Flugzeugturbinen, effizient und ressourcenschonend erhalten und repariert werden können.
Am LZH wurde dazu untersucht, wie sich defekte, einkristallin hergestellte Hochdruckturbinenschaufeln mit Hilfe des einkristallinen Laserstrahlschweißens wieder Instand setzen lassen.
Lasergestütztes Kleben von Diamant-Schneidsegmenten
Kleben statt Löten: Die Gruppen "Fügen und Trennen von Metallen" und "Sicherheitstechnik" am LZH erforschen gemeinsam mit dem Remscheider Institut für Werkzeugforschung und Werkstoffe (IFW) ein lasergestütztes Verfahren zum Austausch von Diamant-Schneidsegmenten.
Anders als beim Löten ist die Wärmeeinbringung beim lasergestützten Kleben deutlich geringer. Dadurch entstehen weniger Spannungen im Sägeblatt und somit weniger Verzug. Im Idealfall ist so zukünftig vor der Wiederverwendung kein erneutes Richten und Spannen des Sägeblatts erforderlich.
Laserreparatur von CFK-Werkstoffen
Kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK) weisen hohe Festig- und Steifigkeiten auf und sind dabei sehr leicht. Das macht diesen Leichtbauwerkstoff zum Material der Zukunft für die Automobil- und Luftfahrtindustrie. Doch CFK ist eine Herausforderung für die herkömmliche Fertigungstechnik. Bestehende Schneidverfahren wie das Fräsen oder Wasserstrahlschneiden, führen zu einem sehr hohen Werkzeugverschleiß oder erfordern Wasser und Abrasivmittel. Dabei kann die Schnittkante Feuchtigkeit aufnehmen oder durch Fremdpartikel geschädigt werden.
Laser-basierte Herstellung von Nanopartikeln
Nanopartikel sind Teilchen, die über tausendmal kleiner sind als der Durchmesser eines Menschenhaares. Eingesetzt werden sie bei der Fertigung kratzfester Autolacke oder als Schutz vor UV-Strahlen in Sonnencremes. Auch in der Medizintechnik können sie Erstaunliches leisten. Das LZH setzt Lasertechnik ein, um Nanopartikel herzustellen.