Aktuelles

Stark belastete Komponenten in der Luftfahrt, wie beispielsweise Verdichter, werden üblicherweise mit Verschleißschutzschichten versehen. Sie sollen dadurch den widrigen Anforderungen in ihrer Nutzung langfristig standhalten. Typischerweise kommt für eine solche Schutzbeschichtungen das Arc-PVD-Verfahren zur Anwendung, in dem mittels Lichtbogen ein Ausgangsmaterial, meist ein nitridischer Hartstoff, im Hochvakuum verdampft und auf das zu beschichtende Bauteil aufgebracht wird.

Im Jahr 2021 gründeten sich die Wissenschaftler Dr. Tim Kunze, Dr. Sabri Alamri und Benjamin Krupop zusammen mit der Ökonomin Laura Kunze als »Fusion Bionic« aus dem Fraunhofer IWS aus. Das junge Start-up hat die ersten Herausforderungen und Hürden gemeistert. Im Interview blicken Dr. Tim Kunze, CEO Fusion Bionic, sowie Prof. Christoph Leyens, Institutsleiter, und Dr. Christoph Zwahr, Gruppenleiter am Fraunhofer IWS, auf die Anfangszeit zurück und wagen einen Ausblick auf die zukünftige Kooperation.

Es ist ein großes Ziel: Bis zum Jahr 2050 will die Europäische Union klimaneutral sein. Dieser Schritt wird als essenziell eingeschätzt, um die Erderwärmung auf 1,5 Grad zu begrenzen. Dafür muss der CO₂-Ausstoß in Europa drastisch reduziert werden. Das Thema »Green Manufacturing« spielt in diesem Zusammenhang eine immer wichtigere Rolle für Unternehmen und damit auch für Kunden des Fraunhofer IWS. Am Institut beschäftigt sich ein neues Projekt mit den Möglichkeiten der CO₂-Bilanzierung hier entwickelter Prozesse.

Bäume aus der Lausitz könnten zirkuläres Wirtschaften unterstützen und Lösungsansätze für mehrere Herausforderungen der Energiewende bieten. Die Robinie gilt als überaus festes und witterungsbeständiges Holz, das herkömmliche Materialien in der Bauindustrie ersetzen könnte. Für deren Zulassung als Brettschichtholz setzt sich ROBINIA ein. Die Bundesagentur für Sprunginnovationen (SPRIN-D) fördert das Projekt von Lausitz Energie Bergbau (LEAG), STRAB Ingenieurholzbau und Fraunhofer. Dr. Dirk Berthold vom Fraunhofer WKI und Dr. Jens Standfuß vom Fraunhofer IWS erklären die Hintergründe im Interview.

Um Turbinenschaufeln, Werkzeuge, Motorenbauteile oder andere Stahlkomponenten energiesparend und beanspruchungsgerecht zu härten, setzt sich in der Industrie immer mehr die umweltfreundliche Behandlung mit dem Laser durch: Im Vergleich zur Ofenhärtung sinkt bei der Laserhärtung – je nach Bauteil – der Energieaufwand um bis zu mehr als 90 Prozent.

Mit »Direkter Laserinterferenzstrukturierung« (DLIP) lassen sich die Oberflächen von Stromableiterfolien in Batterien neu funktionalisieren: Die Interferenzmuster können die Reaktionsfläche erhöhen und die Haftfähigkeit der Metallfolien verbessern. Dadurch eröffnen sich für Batteriehersteller mehr Möglichkeiten, die Lebensdauer und Kapazität ihrer Energiespeicher und somit gleichzeitig die Reichweite von Elektroautos zu erhöhen.

Die Mitgliederversammlung der Deutschen Forschungsgesellschaft (DFG) wählte am 29. Juni 2022 in Freiburg im Breisgau fünf neue Mitglieder in den Senat. Prof. Martina Zimmermann zählt dazu. Die Leiterin der Professur für Werkstoffmechanik und Schadensfallanalyse an der TU Dresden bekleidet außerdem die Funktion als Kompetenzfeldleiterin für Werkstoffcharakterisierung und -prüfung am Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS.

Gemeinsam mit Partnern aus Forschung und Wirtschaft gestaltet das Fraunhofer IWS den »Digitalen Wandel in der Werkstoffprüfung« (Projekt DiWan) mit. Im Ergebnis unterstützt künftig ein virtuelles Expertensystem die Werkstoffprüfer bei ihrer Arbeit. DiWan vereint neueste Erkenntnisse aus wissenschaftlichen Aufsätzen und die Standards in der Werkstoffprüfung mit dem Praxiswissen von Erfahrungsträgern. Der digitale Assistent soll diese akkumulierte Expertise seinen menschlichen Kollegen zur Verfügung stellen – und damit das Arbeiten in den Labors für Werkstoffprüfung und Metallografie auf eine neue Ebene heben.

Ausfälle in industriellen Produktionsprozessen verursachen Kosten. Umso wichtiger ist es, diese Prozesse möglichst lückenlos zu überwachen. Dieses Vorgehen erlaubt ein frühzeitiges Detektieren von Veränderungen der Prozesse bzw. der gefertigten Bauteile. Am Fraunhofer IWS entwickeln Forschende neuartige Konzepte für eine leistungsfähige Prozessüberwachung. Sie setzen dabei Künstliche Intelligenz (KI) ein, um relevante Prozessinformationen zugänglich zu machen, diese in Echtzeit zu verarbeiten und für die Qualitätssicherung zu nutzen.

Um Batterieelektroden umweltfreundlicher, preiswerter und mit weniger Energieeinsatz als bisher herstellen zu können, hat ein interdisziplinäres Forschungsteam um Dr. Benjamin Schumm von der Gruppe für Chemische Beschichtungsverfahren »DRYtraec^®« entwickelt. Dieses neue Trockenbeschichtungsverfahren hat das Potenzial, die Elektrodenproduktion für Elektroauto-Batterien und ähnliche Energiespeicher zu revolutionieren.