Hartmut Frey Bücher

Durch die Fähigkeit, nahezu jedes Gerät oder Produkt mit Sensoren oder Funketiketten zu verbinden, können Unternehmen intelligente Netzwerke betreiben. Daneben darf die Bedeutung der klassischen Märkte für die Möglichkeit der Umsetzung - wie schnelle Server, energiesparende Clouds usw. - nicht übersehen werden. Fast ein Fünftel des gesamten digitalen Energieverbrauchs benötigen Rechenzentren, genauso viel wie alle internetfähigen Geräte selbst. Höchstintegrierte, schnelle und energiesparende Chips werden zur Schlüsseltechnologie insbesondere für den Zukunftsmarkt Smart Mobility. Dieses Buch gibt einen umfassenden Überblick über die Möglichkeiten, Eigenschaften und Fertigungstechnologien solcher Halbleiterbauelemente. Inhaltsverzeichnis Einsatzgebiete schneller, höchstintegrierter Halbleiterbauelemente.- Prozessierung von Chips, Basis der Digitalisierung.- Chip-Fertigungsverfahren.- Si-Wafer, Basis der Chips.- Silizium-Einkristallherstellung.- Fertigungsaspekte.- Defekte in Siliziumeinkristallen.- Sägeverfahren.- Läppen.- Polieren.- Reinigen.- Planarisierung.- Plasmaätzen.- Plasma, Grundbegriffe.- Das Plasma als Kontinuum.- Ionisation und Rekombination.- Entladungsarten.- Gleichstromentladungen.- Hochfrequenzentladungen.- Plasmaätzprozess.- Ionenstrahlätzen.- Messung der Rauheit durch Elektronenstrahlinterferenzen.- Wafermarkierung und Vereinzelung.- Ausbeute an Chips.- Maximale Ausbeute.- Epitaxie.-Grundlagen.- Beweglichkeit der Ladungsträger.- Schichtbildung.- Thermodynamik.- Benetzung.- Grenzfläche zwischen Substrat und epitaktische Schicht.- Epitaxieverfahren.- Einige Aspekte für die Fertigung von Chips der nächsten Generation, Ausbauszenarien.- Ökonomische und ökologische Analyse.

Die physikalischen und technischen Grundlagen der zivilen Nutzung der Atomkraft werden umfassend behandelt, einschließlich historischer Rückschläge und aktueller Entwicklungen. Sicherheitsaspekte werden ebenfalls thematisiert. Der modulare Aufbau ermöglicht es, vertiefende Abschnitte nach Bedarf zu überspringen, was das Buch sowohl für Studierende und Dozenten als auch für naturwissenschaftlich-technisch interessierte Leser zugänglich macht. Ein abschließendes Kapitel beleuchtet die jahrzehntelange, kontrovers geführte öffentliche Debatte zur Nukleartechnik.

Das Buch präsentiert das innovative Konzept einer globalen, virtuellen Universität, das neueste Erkenntnisse der Lernforschung mit künstlicher Intelligenz kombiniert. Durch den Einsatz bewegungsorientierter, virtueller 3-D-Bilder wird die Lernmotivation gefördert und die Kreativität der Lernenden gesteigert. Ein praktisches Beispiel sind die Ausbildungen von Schweißern in Großunternehmen, die mithilfe von Datenbrillen und intelligenten Avataren durchgeführt werden.

In diesem Buch sind die Besonderheiten von Wasserstoff als zukünftigen Energieträger im Rahmen der nationalen Wasserstoffstrategie Deutschland von ausgewiesenen Kennern in einer bisher ungekannte Bandbreite beleuchtet. Herstellung, die Bedeutung von Speichersystemen im Energiesystem sowie tiefgehende Details bei der Materialbetrachtung von verschiedenen Oberflächenproblemen sind ergänzt durch eine kurze Übersicht über den möglichen konkreten Einsatz von Wasserstoff. Dabei wird auf Möglichkeiten eingegangen, wie vor dem Hintergrund der globalen Klimaerwärmung der Treibhausgasausstoss praxis- und bürgernah abgesenkt werden kann. Der Inhalt Charakteristika von Wasserstoff, Herstellungsverfahren, Prozesse Großflächige nachhaltige Energieerzeugung zur Produktion des Energieträgers Wasserstoffs Wasserstoffspeicher und ihre Anwendung Wie sicher ist die Nutzung von Wasserstoff? Speichertechnologien für Wasserstoff Märkte für Wasserstoffspeicher und Bedeutung von Wasserstoff im Energiesystem und Technische Systeme für die Nutzung Wasserstoffnutzung in Gebäuden und kleinen Siedlungen Die Zielgruppen Fachleute aus Industrie, Unternehmen und Politik, Architekten, Ingenieure, Studierende und Dozenten. Die Autoren Prof. Dr. Hartmut Frey hat an der Universität Stuttgart Maschinenbau und Theoretische Physik studiert und in Plasmaphysik promoviert. Prof. Frey war Entwicklungsleiter der Leybold-Heraeus GmbH in Hanau und Köln. Er war Gastprofessor am Institut für Luftverkehr der Technischen Universität in Sofia (Bulgarien) und ist korrespondierender Professor an den Universitäten in Tomsk und Sofia. Kay Golze engagierte sich den 2010er für die Entwicklung der Elektromobilität. Im folgenden Jahrzehnt entwickelte er verschiedene Lösungen zur Anwendung von Wasserstoff im industriellem Maßstab. Als Mitglied des Wissenschaftsnetzwerk stellt er seine Analysen einer breiten Wissenschaftsgemeinde zur Verfügung, sowie anderen Wissenschaftlern und Unternehmen. Dr. Michael Hirscher ist seit 1987 wissenschaftl. Mitarbeiter am MPI für Metallforschung (jetzt Intelligente Systeme) und seit1991 Gruppenleiter „Wasserstoffspeicherung“ am MPI-MF/MPI-IS Dr. Michael Felderhoff ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung in Mülheim an der Ruhr. Seit 1999 befasst er sich mit der Synthese und Charakterisierung von Metallhydriden zur Speicherung von Wasserstoff und Wärme und der Umsetzung der Ergebnisse in Demonstrationsprojekte.

Das Buch bietet einen umfassenden Überblick über Technologien zur Planung und Errichtung energieautarker Gebäude, die über Systeme zur Energiegenerierung, -speicherung und -management verfügen. Ziel ist es, am Gebäude mehr Energie zu erzeugen, als die Bewohner verbrauchen, was sie zu einem wichtigen Bestandteil dezentraler Energieerzeugung macht. Die Grundlage bildet das Niedrigenergie- bzw. Passivhaus. Wichtige Technologien werden behandelt, darunter regenerative Energiewandler wie Solarzellen, Sonnenkollektoren und Kleinwindkraftanlagen, sowie Energiespeichersysteme für Wasserstoff und elektrische Energie, Wärmepumpen, Brennstoffzellen und innovative Konzepte wie fassadenintegrierte Photobioreaktoren. Der Inhalt umfasst Themen wie Passivhausgestaltung, Photobioreaktoren, Solarzellen, Solarkollektoren, Windkraftanlagen, Brennstoffzellen, Speichersysteme und Energiemanagement. Die Zielgruppen sind Bauingenieure, Umweltingenieure sowie Heiz- und Lüftungsingenieure. Das Werk dient auch als Lehr- und Nachschlagewerk für Studierende der Fachrichtungen Bauingenieurwesen, Architektur und Physik. Der Autor, Prof. Dr. Hartmut Frey, hat in Physik, Elektrotechnik und Maschinenbau promoviert und war Entwicklungsleiter bei Leybold-Heraeus. Seit 1979 ist er Senior Consultant am Institut für Vakuum- und Ionenstrahltechnologie IVT in Esslingen und hat zahlreiche Publikationen verfasst.