Jahresbericht 2022 / 2023 Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS Annual Report 2022 / 2023 Fraunhofer Institute for Material and Beam Technology IWS Lesen Sie unseren Jahresbericht im E-Paper-Format mit multimedialen Inhalten hier: Read our annual report as an e-paper with additional multimedia content here: s.fhg.de/iws-ebook-2022

Inhalt | Contents

» Sustainable solutions for a circular economy require sound answers provided by research and development to sustain economic momentum�« Prof� Dr�-Ing� Christoph Leyens Director Fraunhofer IWS our claim “Materials and Lasers – Compe- tence with a System”, we will continue to work on solutions to the energy transition, for example in the fields of “hydrogen” or “future batteries”. The humming top symbolizes our sustain- ability objectives in this annual report. Sustainable solutions for a circular econo- my require research and development to sustain economic momentum. We look forward to engaging with you and to researching solutions for a thriving circular economy together. Enjoy reading! Mitarbeitenden setzen wir es uns zum Ziel, daran mitzuwirken, Wertschöpfungsketten zu Kreisen zu schließen. So werden wir getreu unserem Claim »Laser und Werkstoff mit System« weiter an Antworten zu Fragen der Energiewende arbeiten, z. B. auf den Themen- gebieten »Wasserstoff« oder »Batterie der Zukunft«, wie wir in der Rubrik »Zukunft und Innovation« näher ausführen. Symbolisch für unsere nachhaltigen Ziel- stellungen steht in diesem Jahresbericht der Brummkreisel. Denn für nachhaltige Lösungen hinsichtlich einer Kreislaufwirtschaft benötigt es Forschung und Entwicklung, um die Wirt- schaft gemeinsam mit Ihnen in Schwung zu halten. Wir freuen uns darauf, mit Ihnen in den Austausch zu treten und gemeinsam an Lösungen für eine brummende Kreislaufwirt- schaft zu forschen. Viel Vergnügen beim Lesen! Prof. Dr.-Ing. Christoph Leyens Vorwort | Foreword 5

Ansprechpartner Contacts Prof� Dr� Christoph Leyens Director +49 351 83391-3242 christoph.leyens@ iws.fraunhofer.de Dr� Jens Standfuß Business Development +49 351 83391-3212 jens.standfuss@ iws.fraunhofer.de Prof� Dr� Andreas Leson PVD and Nanotechnology +49 351 83391-3317 andreas.leson@ iws.fraunhofer.de Prof� Dr� Frank Brückner Additive Manufacturing and Surface Technology Coordinator Digitalization +49 351 83391-3452 frank.brueckner@ iws.fraunhofer.de Prof� Dr� Martina Zimmermann Materials Characterization and Testing +49 351 83391-3573 martina.zimmermann@ iws.fraunhofer.de Dr� Teja Roch Dortmunder Oberflächen- Centrum DOC® Business Development +49 231 844-3894 teja.roch@ iws.fraunhofer.de Ansprechpartner | Contacts s.fhg.de/iws-kontakt Birgit Mörbe Administration and Engineering +49 351 83391-3426 birgit.moerbe@ iws.fraunhofer.de Markus Forytta Corporate Communications +49 351 83391-3614 markus.forytta@ iws.fraunhofer.de Prof� Dr� Stefan Kaskel Chemical Surface Technology +49 351 83391-3331 stefan.kaskel@ iws.fraunhofer.de Dr� Andreas Wetzig Cutting and Joining +49 351 83391-3229 andreas.wetzig@ iws.fraunhofer.de Prof� Dr� Peter Hartmann Application Center for Optical Metrology AZOM +49 375 536-1538 peter.hartmann@ iws.fraunhofer.de Prof� Dr� Andrés-Fabián Lasagni Center for Advanced Micro-Photonics (CAMP) Business Development +49 351 83391-3007 andres-fabian.lasagni@ iws.fraunhofer.de 7

Unsere Forschung Our Research Zukunft und Innovation Future and Innovation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Branchenlösungen Industry Solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Unsere Technlogiefelder Our Technology Fields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

Zukunft und Innovation | Future and Innovation Spitzenforschung für eine starke Wasserstoffwirtschaft Cutting-edge Research for a Strong Hydrogen Economy For the Agenda 2030 to succeed, solutions for hydro- gen technologies are key. Fraunhofer IWS fokussiert Laser-, Werkstoff- und Systemkompetenzen auf Bipolarplatten für Elektrolyseure und Brennstoffzellen Fraunhofer IWS Focuses Laser, Material and System Competencies on Bipolar Plates for Electrolyzers and Fuel Cells Wenn die Abkehr von fossilen Brenn- stoffen und die Wende hin zu umwelt- freundlichen Alternativen gelingen sollen, braucht Europa einen Schub für die Wasserstofftechnologien. Ökolo- gisch erzeugter, »grüner« Wasserstoff eignet sich als emissionsfreier und schnell zu tankender Energieträger, wird aber auch in der Chemie und vielen anderen Industriezweigen als Grundstoff benötigt. Die Fraunhofer- Gesellschaft forscht und entwickelt entlang der kompletten Wertschöp- fungskette. Das Fraunhofer IWS steuert unter anderem seine Expertise rund um System- und Prozessentwicklung, hoch- effiziente Beschichtungsverfahren, die additive Fertigung sowie Werkstoffent- wicklung und -charakterisierung bei. If a shift away from fossil fuels and toward environmentally friendly alter- natives is to succeed, Europe needs to boost hydrogen technologies. Ecologically produced “green“ hydro- gen qualifies as an emission-free and quickly refuelable energy carrier, but is also needed as a basic material in the chemical industry and many other branches of industry. The Fraunhofer- Gesellschaft conducts research and development along the entire value chain. Fraunhofer IWS contributes its expertise in system and process development, highly efficient coating processes, additive manufacturing as well as material development and characterization. 11

Zukunft und Innovation | Future and Innovation Prozessschritten lassen sich die BPP-Hälften mittels Laser-Walz- oder Klebeprozessen fügen. Danach schneiden Laser die Folien auf das passende Zellformat zurecht. »Wir gehen von erheblichen Kostenreduktionen, einem bes- seren Wirkungsgrad, besonders hoher Qualität und hohen Durchsatzraten aus«, skizziert Dr. Teja Roch, Leiter der Projektgruppe im Dort- munder OberflächenCentrum DOC®, die ange- strebten Vorteile dieses innovativen Fertigungs- verfahrens. »Mindestens eine Bipolarplatte pro Sekunde sollte damit möglich sein.« Schnelle Prototypen Damit Brennstoffzellen-Produzenten neue Bipolarplatten-Designs schnell erproben können, haben Forschende des Fraunhofer IWS ein additives Prototypen-Fertigungsverfahren entwickelt. Durch den industriellen 3D-Druck im Laser-Pulverbett lassen sich neue Testmuster erheblich schneller herstellen als über den klassischen Werkzeugbau. Mehr Wirkoberfläche Eine spezielle Mikrotexturierung des Instituts verdoppelt die wirksame Oberflächenstruktur von Bipolarplatten. Dies kann letztlich die Ener- gieausbeute des Systems verbessern. join the BPP halves. Afterwards, lasers cut the foils into the appropriate cell format. “We expect significant cost reductions, bet- ter efficiency, particularly high quality and high throughput rates,” says Dr. Teja Roch, head of the project group at Dortmund OberflächenCentrum DOC®, explaining the envisioned benefits of this innovative manufacturing process. “Producing at least one bipolar plate per second should be possible.” Rapid Prototypes Researchers at Fraunhofer IWS have developed an additive prototype manufac- turing process to enable fuel cell producers to quickly test new bipolar plate designs. Industrial 3D printing in a laser powder bed allows new test samples to be produced significantly faster than by classical tooling. More Effective Surface A special microtexturing process developed by the institute doubles the effective surface structure of the bipolar plates. This may ultimately improve the system‘s energy yield. Bottom middle and right: For an efficient produc- tion, researchers at Fraun- hofer IWS are working, for example, in the H2GO project on the optimization of roll- to-roll processes. 13

Zukunft und Innovation | Future and Innovation Wasserstoff – ein wichtiger Baustein der Energiewende Hydrogen – an Important Building Block of the Energy Transition Kurzinterview mit Dr. Teja Roch, Geschäfts- feldentwicklung und Leiter der Projektgruppe Dortmunder OberflächenCentrum DOC® Brief interview with Dr. Teja Roch, Business Development and Head of Project Group Dortmund OberflächenCentrum DOC® Wieso forschen Sie so intensiv an neuen Wasserstoff-Technologien? Why are you researching so intensively into new hydrogen technologies? Die jüngste Energiekrise hat einmal mehr gezeigt, dass Wasserstoff ein wichtiger Bau- stein für eine Wende hin zu erneuerbaren Energiequellen sein kann. Dafür geeignete Technologien zu entwickeln, ist unsere gesell- schaftliche Aufgabe. The recent energy crisis has shown once again that hydrogen can be an important building block for a transition to renew- able energy sources. Developing suitable technologies for this is an important task for society. Wo sehen Sie vorrangige Einsatzfelder für Wasserstofftechnologien? Where do you see the main areas of application for hydrogen technologies? Große Anwendungsgebiete werden in der Stahlherstellung und der chemischen Industrie liegen. Wenn wir Wasserstoff als Energieträger sehen, dann lassen sich damit aber auch per Rückverstromung beispielsweise die typischen Fluktuationen erneuerbarer Energiequellen ausgleichen. Wenn wir an den Wunsch nach emissionsfreier Mobilität denken, dann ist Wasserstoff eine interessante Ergänzung zu batterieelektrischen Konzepten. Ihre Prognose: Was wird sich für Fahr- zeuge durchsetzen – die Batterie oder die Brennstoffzelle? Wir sehen uns bei Fraunhofer als Wegbereiter und wir machen der Gesellschaft Angebote, was technologisch möglich ist. Was sich durchsetzt, wird die Praxis entscheiden, wir sollten hier aufhören, schwarz-weiß zu malen. Major areas of application will be in steel production and the chemical industry. If we see hydrogen as an energy carrier, it can also be used to balance out the typical fluctuations in renewable energy sources, for example, by reconverting electricity. If we think about emission-free mobility, hydrogen represents an interesting addition to battery-electric concepts. In your view, which option will win out for vehicles – battery or fuel cell? At Fraunhofer, we see ourselves as pioneers, and we share with society the technology options we can provide. What will prevail will be decided in practice; we should move away from thinking in binary terms. Dr. Teja Roch heads the H2GO team at Fraunhofer IWS. 15

Zukunft und Innovation | Future and Innovation DRYtraec®: Trockenfertigung von Elektroden DRYtraec®: Dry Production of Electrodes Es bahnt sich ein entscheidender Wandel in der Elektrodenfertigung an, der den Energie- verbrauch in der Batterieproduktion deutlich senken kann. »Das ist ein großer Hebel bezüg- lich der Kosten und des CO2-Footprints«, ist Dr. Holger Althues, Leiter des ABTC, über- zeugt. Statt die Aktivmaterialien nasschemisch aufzubringen und dann in großen Heizstraßen energieintensiv wieder zu trocknen, beschich- ten DRYtraec®-Anlagen die Metallfolien in einem trockenen Walzverfahren. Möglich werden dadurch eine effizientere Produktion, niedrigere Investitions- und Fertigungskos- ten, Umweltschutz durch Verzicht auf giftige Chemikalien, geringerer Platzbedarf in den Fabriken und ein deutlich geringerer Energie- verbrauch. Inzwischen ist die Technologie so weit entwickelt, dass industrienahe Praxistests möglich sind. Das Interesse aus der Batterie- industrie in Europa, den USA und Asien ist groß. Das zeigt auch ein neues Projekt unter dem Titel »DRYplatform«. Im April 2022 genehmigte das Ministerium für Bildung und Forschung (BMBF) 3,7 Millionen Euro Fördermittel, mit denen das Fraunhofer IWS das DRYtraec®-Verfahren zu einer längeren Prozesskette ausbauen wird. Dazu gehören beispielsweise vorgelagerte Extruder, um das benötigte Pulvergemisch für die Elektroden in definierter Qualität herstellen zu können, ein nachgelagerter Laserzuschnitt sowie Methoden zur Prozess- und Qualitätskontrolle. A decisive shift in electrode production is close, one that could significantly reduce energy consumption in battery production. “This is a major lever in terms of costs and CO2 footprint,” Dr. Holger Althues, head of ABTC, is convinced. Instead of applying the active materials wet-chemically and drying them again in large energy-intensive heating lines, DRYtraec® systems coat the metal foils in a dry rolling process. This enables more efficient production, lower investment and manufacturing costs, environmental protection by eliminating toxic chemicals, reduced space require- ments in factories and significantly lower energy consumption. By now, the technol- ogy has been developed to an extent that facilitates practical tests close to industry. The battery industry in Europe, the United States and Asia is expressing strong interest in the technology. A new project under the title “DRYplatform” demonstrates this: In April 2022, the German Ministry of Education and Research (BMBF) approved 3.7 million Euro in funding that will allow Fraunhofer IWS to expand the DRYtraec® technology into a longer process chain. This includes, for example, upstream extruders to be able to produce the required powder mixture for the electrodes in a defined quality, downstream laser cutting as well as methods for process and quality control. Schwefel für mehr Reichweite Sulfur for a Longer Range Die Entwicklung schwefelbasierter Batterien hat durch die Resilienzdebatten seit der Coro- na-Krise noch mehr Relevanz erlangt. Lithi- um-Schwefel-Akkus brauchen zwar weiterhin Lithium, kommen aber ohne knappe Rohstoffe mit besonders umstrittenen Abbaubedingun- gen wie etwa Kobalt aus. Zudem handelt es sich um besonders leichte Zellen mit hoher spezifischer Energie, die perspektivisch unter anderem in Pseudosatelliten und Elektroflug- zeugen Einsatz finden können. Das Fraunho- fer IWS arbeitet auf diesem Gebiet auch mit Start-ups zusammen. The development of sulfur-based batteries has become even more relevant due to the resilience debates that have emerged in the wake of COVID. Lithium-sulfur batteries still need lithium, they do not require scarce raw materials sourced under controversial conditions, such as cobalt. In addition, they consist of particularly lightweight cells with high specific energy, which can be used in pseudo-satellites and electric airplanes, among other applications. Fraunhofer IWS also collaborates with start-ups in this field. Top: For the dry production of electrodes, Fraunhofer IWS researchers contribute key chemical knowledge for the selection and use of the necessary materials. Below: First machine prototypes are already available for the use and research of DRYtraec®. 17

Zukunft und Innovation | Future and Innovation Goldgräberstimmung macht sich breit Gold-rush Enthusiasm Spreads Kurzinterview mit Dr. Holger Althues, Abteilungsleiter Chemische Oberflächen- und Batterietechnik Brief interview with Dr. Holger Althues, Division Manager Chemical Surface and Battery Technology Wie kommt es, dass Batterien seit einiger Zeit in der öffentlichen Debatte so prä- sent sind? Why have batteries recently become so prominent in the public debate? Seit 2008 wird die Batterieforschung in Deutschland viel stärker als vorher gefördert und ausgebaut. In diesem Sektor tut sich seit- her viel – vor allem durch den Bedarf aus der Automobilindustrie. Das war nicht immer so? Früher gab es viele Ängste vor Verlusten in der deutschen Industrie, wenn man sich vom Ver- brennungsmotor abwendet und den batterie- elektrischen Antrieben zuwendet. Inzwischen sind diese Bedenken einer regelrechten Gold- gräberstimmung gewichen. Der Groschen ist bei vielen Akteuren gefallen und sie erkennen welche Chancen diese Technologie birgt. Inwieweit spiegelt sich das in den Aktivi- täten am Institut? Wir beteiligen uns an zahlreichen Projekten, um die Batterieindustrie in Deutschland und Europa auf eine neue Stufe zu heben. Es besteht ein Riesenbedarf an innovativen Tech- nologien, aber auch an hoch qualifiziertem Personal. So gut wie alle Spezialisten, die wir hier ausbilden, landen später in der Industrie. Von den großen Automobilunternehmen hören wir immer häufiger, dass sie noch viel mehr Batteriefachleute benötigen. Since 2008, we have seen a steep increase in funding for battery research in Germany. A great deal has been happening in this sector since then – mainly due to the demand from the automotive industry. Has that not always been the case? There used to be a widespread fear of losses in German industry if people turned away from the internal combustion engine and toward battery-electric drives. In the meantime, these concerns have given way to a real gold-rush enthusiasm. The penny has dropped for many players about the opportunities this technology holds. To what extent does this reflect on the activities at the institute? We are involved in numerous projects to take the battery industry in Germany and Europe to a new level. There is a huge demand for innovative technologies, but also for highly qualified staff. Almost all of the specialists we educate here will end up in the industry later on. We are hearing more and more frequently from the major automotive companies that they need many more battery specialists. Dr. Holger Althues heads the Division of Chemical Surface and Battery Technology as well as the Advanced Battery Technology Center (ABTC) at Fraunhofer IWS. 19

Branchenlösungen | Industry Solutions Wir forschen und entwickeln für Ihre Branche We Research and Develop for Your Industry Praxisnahe Industrielösungen mit Methoden der Forschung und Ent- wicklung zu finden, ist unser täglicher Antrieb. Dafür bringen wir unser tief- greifendes Fachwissen in der Laser-, Werkstoff- und Systemtechnik ein. Zu unseren Kunden zählen sowohl kleine und mittlere Unternehmen (KMU) als auch global vernetzte Industrie- unternehmen. Fundiert, innovativ und zuverlässig entwickeln wir gemeinsam Produkte und Lösungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Unser Schlüssel zum Erfolg liegt im interdiszi- plinären Zusammenwirken. Wir kennen die individuellen Anforderungen der jeweiligen Branche und finden für Sie und mit Ihnen Antworten auf komplexe Fragestellungen. Erfahren Sie mehr darüber, wie wir Sie mit unseren Bran- chenlösungen unterstützen können, Produktionsprozesse zu optimieren und zu entwickeln. Photonik und Optik Optische Technologien bedeuten einen enor- men Gewinn an Präzision, Geschwindigkeit und Kosteneffizienz. Laser als Werkzeuge haben die Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik und viele weitere Branchen revolutioniert. Im Zusammenspiel mit moderner Werkstoff- und Systemtechnik bearbeiten wir verschiedene Materialien sowie Oberflächen und schaffen neue Produktions- prozesse. Wir entwickeln Verfahren und Systeme für das Schweißen, Schneiden, Härten, Beschichten und Strukturieren mit dem Laser. Unser Fachwissen setzen wir auch bei der Entwicklung additiver Fertigungsver- fahren, funktionaler Oberflächen oder in der Strahlformung ein. Die Genauigkeitsvorteile des Lasers finden in optischen Sensoren und der optischen Messtechnik Anwendung. We are driven by the passion to find practical solutions using research and development. To this end, we con- tribute our in-depth expertise in laser, materials and systems engineer- ing. Among our customers are small and medium-sized enterprises (SMEs) as well as globally networked indus- trial companies. Profound, innova- tive and reliable, we jointly develop products and solutions along the entire value chain. Our key to success lies in interdisciplinary cooperation. We have a thorough understanding of the individual requirements of each specific sector. With you and for you, we find answers to complex questions. Learn more about how we can help you optimize and develop production processes with our indus- trial solutions. Photonics and Optics Optical technologies provide huge gains in accuracy, speed and cost efficiency. Lasers as tools have revolutionized the automotive industry, aerospace, medical technology and many other sectors. In combination with recent materials and systems techno- logy, we process various materials as well as surfaces and engineer new production processes. We develop processes and systems for welding, cutting, hardening, coating and structuring with lasers. We also apply our expertise in the develop- ment of additive manufacturing processes, functional surfaces or in beam shaping. The accuracy advantages of lasers are applied in optical sensors and optical metrology. Contact Dr.-Ing. Andreas Wetzig Cutting and Joining Phone +49 351 83391-3229 andreas.wetzig@ iws.fraunhofer.de 21

Branchenlösungen | Industry Solutions Branchenlösungen | Industry Solutions Elektrotechnik und Mikroelektronik Eine stetig gewachsene Expertise in der Elektrotechnik und Mikroelektronik: Unsere Kompetenzen reichen von der Erforschung und Entwicklung von Hochleistungsbeschich- tungen in der EUV-Lithografie über Automa- tisierungs- und Regelungstechnik bis hin zur Elektronik. Unsere Lösungen kommen zum Beispiel bei OLED- und Halbleitertechnologien, der Wafer-Herstellung oder in der elektrischen Energietechnik zum Einsatz. Electrical Engineering and Micro- Electronics A steadily growing expertise in electrical engineering and microelectronics: Our competencies range from research and development of high-performance coatings in EUV lithography to automation and con- trol technology to electronics. For example, our solutions are used in OLED and semi- conductor technologies, wafer manufac- turing or in electrical power engineering. Contact Dipl.-Ing. Peter Rauscher High Speed Laser Processing Phone +49 351 83391-3012 peter.rauscher@ iws.fraunhofer.de gesetzt, Robinienholz aus der Wiederauffors- tung von Tagebauen sowie aus Waldgebieten in Regionen mit geringen Niederschlägen in den Vegetationsperioden einer nachhaltigen Nutzung zuzuführen, die verstärkt durch die insbesondere seit 2018 deutlich gewordene klimawandelbedingte Trockenheit nicht mehr mit klassischen Nadel-, aber auch Laubbaum- arten bewirtschaftet werden können. Robinie weist gegenüber der im Bau aktuell primär verwendeten Fichte eine wesentlich höhere natürliche Dauerhaftigkeit auf und kann ohne weiteren chemischen oder konstruktiven Holz- schutz im Außenbereich eingesetzt werden, ohne dass sie dabei durch den Befall holz- zerstörender Pilze oder Insekten bedroht ist. Moderner Ingenieurholzbau beruht auf der Anwendung der tragenden Verklebung von Hölzern zu Vollholzverbundwerkstoffen. Diese bestehen derzeit fast ausschließlich aus Nadel- holz mit begrenzter Dauerhaltbarkeit und zukünftig begrenzter Verfügbarkeit. Unser Ansatz ist daher, den Holzrohstoff Robinie für die Verarbeitung zu witterungsbeständigem Brettschichtholz für Anwendungen im Außen- sowie Feuchtbereich mit baurechtlicher Zulas- sung zu qualifizieren. sustainable use for Robinia wood from the reforestation of open-cast mines as well as from forest areas in regions with low precipitation in the vegetation periods. Managing them with classic coniferous or deciduous trees has turned impossible due to the drought caused by climate change. This has become increasingly apparent especially since 2018. Robinia features a much higher natural durability compared to the spruce primarily used in construction and can be used without further chemical or constructive wood protection in outdoor areas without being threatened by the infestation of wood-destroying fungi or insects. Modern engineered timber con- struction relies on applying load-bearing timber bonding to form solid wood com- posites. These are currently almost exclu- sively softwood with limited durability and future availability. Our approach is therefore to qualify the wood raw material Robinia for processing into weather-resistant glued laminated timber for applications in out- door as well as damp areas with building approval. 23

Branchenlösungen | Industry Solutions Branchenlösungen | Industry Solutions DR. BERTHOLD: Wir bewegen uns mit dem Ansatz der Holznutzung von Grund auf in einer negativen CO2-Bilanz, da der Werkstoff bereits während seiner »Herstellung« – also dem Wachstum – Kohlenstoffdioxid aufnimmt. So speichert beispielsweise ein Kubikmeter Robinienholz knapp 1300 Kilogramm CO2, wohingegen die Herstellung einer Tonne Stahl in Deutschland beim derzeitigen Energiemix etwa 1500 Kilogramm davon freisetzt. Auch dem klimabedingten Waldumbau und der Rekultivierung ehemaliger Braunkohletage- baue können wir mit der verstärkten Nutzung von Holzsorten wie Robinie unter die Arme greifen, da sie als Leguminose und trockenre- sistente Art auch auf sandigen bzw. nährstoff- armen Böden wächst. DR. STANDFUSS: Eine große Rolle spielt in unserem Projekt ebenfalls die lokale Verwer- tungsperspektive. Gebiete in Brandenburg und der Lausitz eignen sich sehr gut zum Robinienanbau und können im Zuge der so durchgeführten Rekultivierung profitieren. Die Brettschichthölzer wollen wir perspektivisch nicht wie bislang mittels eines Klebstoffs her- stellen, sondern mit recycelten kohlenstoff- faserverstärkten Kunststoffen. Wir bringen das elektrisch leitfähige Rezyklat in die Form einer Folie, legen diese statt des Klebstoffs zwischen die zu verbindenden Teile und schmelzen die Folie mittels Induktion. Dieses Schmelzen kann aber auch zum Trennen der Teile dienen und erleichtert ein Recycling. DR. BERTHOLD: With the approach of using wood, we are operating in a negative CO2 balance from the very start, since the mate- rial already absorbs carbon dioxide during its “production“ – meaning its growth. For example, one cubic meter of Robinia wood stores just under 1,300 kilograms of CO2, whereas producing one ton of steel in Germany releases around 1,500 kilograms of it at the current energy mix. We can also support climate-related forest restructuring and the recultivation of former open-cast lignite mines with the increased use of wood species such as Robinia, because as a leguminous and drought-resistant species it even grows on sandy or nutrient-poor soils. DR. STANDFUSS: The local utilization perspective also plays a major role in our project. Areas in Brandenburg and Lusatia are very well suited for Robinia cultivation and can benefit from recultivation measures carried out in this way. In the future, we do not want to produce the glued laminated timber by means of an adhesive, as has been the case up to now, but with recycled carbon fiber-reinforced plastics. We shape the electrically conductive recyclate into a film, place this between the parts to be joined instead of the adhesive, and melt the film by means of induction. This melting can also serve to separate the parts and facilitate recycling. Above: Surface structuring by means of lasers improves the bonding of glued laminated timber made of Robinia. Below: Glued laminated timber made of Robinia with glued finger-jointing. Left: The Robinia tree grows particularly fast and yet produces a very hard wood. Read the full interview here: s.fhg.de/robinia 25

Branchenlösungen | Industry Solutions Maschinen- und Werkzeugbau Im Werkzeug- und Maschinenbau wachsen die Anforderungen an die Maßgenauig- keit, Bearbeitungszeit, Standzeit, Flexibilität und Ressourceneffizienz. Kontinuierliche Optimierungschancen liegen etwa in einer verbesserten thermischen und mechanischen Robustheit einzelner Schlüsselkomponenten oder der prozessgerechten konstruktiven Gestaltung. Wir entwickeln Systemlösungen in der Maschinen- und Anlagentechnik und opti- mieren Werkzeuge, Bauteile sowie Prozesse. Neue Hochleistungswerkstoffe verbunden mit künstlicher Intelligenz (KI) sowie angepasster Sensorik erweitern den Einsatzraum bestehen- der Lösungen. Mechanical Engineering and Tools Construction In toolmaking and machine construction, the demands on dimensional accuracy, machining time, tool life, flexibility and resource efficiency are growing. Continuous optimization opportunities lie, for example, in improved thermal and mechanical robustness of individual key components or process-oriented design. We develop system solutions in machine and plant technology and optimize tools, components and pro- cesses. New high-performance materials combined with artificial intelligence (AI) and adapted sensor technology expand the scope of existing solutions. Contact Dr.-Ing. Otmar Zimmer PVD Coatings Phone +49 351 83391-3257 otmar.zimmer@ iws.fraunhofer.de 27

Unsere Technologiefelder Our Technology Fields PVD- und Nanotechnik PVD and Nanotechnology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Chemische Oberflächentechnik Chemical Surface Technology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Additive Fertigung und Oberflächentechnik Additive Manufacturing and Surface Technology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Trennen und Fügen Cutting and Joining . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Werkstoffcharakterisierung und -prüfung Materials Characterization and Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Optische Messtechnik und Oberflächentechnologien AZOM Optical Metrology and Surface Technologies AZOM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Dortmunder OberflächenCentrum DOC® Dortmunder OberflächenCentrum DOC® . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

Einzigartige Oberflächen mit interessanten Eigenschaften für die Industrie: hart, reibungsarm, elektrisch leitend oder reflektierend. Das Technologiefeld PVD- und Nanotechnik entwickelt Verfahren und Anlagentechnik zur Herstellung von Dünnschichten, die auf physikalischen Abscheidungsverfahren basieren. Schwerpunkte bilden die Produktion, Anwendung und Charakterisierung von Kohlenstoffschichten und die Erforschung von Energiespeicherschichten. Das Fraunhofer IWS konzipiert zudem hochpräzise Nanometer-Multischichten für Anwendungen im Röntgen- oder extrem ultravioletten Spektral- bereich. Hartstoffschichten mit Dicken von bis zu 100 Mikro- metern erhöhen die Haltbarkeit und Widerstandsfähigkeit von Maschinenkomponenten oder Werkzeugen. Unique surfaces with promising properties for industry: hard, low-friction, electrically conductive or reflective. The technology field PVD and Nanotechnology develops processes and system technologies for the fabrication of thin films based on physical deposition processes. Special emphasis is placed on the production, application and characteriza- tion of carbon coatings and the research of energy storage coatings. Fraunhofer IWS also designs high-precision nano- meter multilayers for applications in the X-ray or extreme ultraviolet spectral range. Hard coatings with thicknesses of up to 100 micrometers increase the durability and resistance of machine components or tools. » Unique surfaces with promising properties for the industry�« Unsere Technologiefelder | Our Technology Fields s.fhg.de/pvdnano Technology Field Manager PVD and Nanotechnology Division Manager Nano Coatings Prof� Dr� Andreas Leson +49 351 83391-3317 andreas.leson@iws.fraunhofer.de Group Manager EUV and X-ray Optics Peter Gawlitza +49 351 83391-3431 peter.gawlitza@iws.fraunhofer.de Group Manager Energy Storage Coatings Erik Pflug +49 351 83391-3524 erik.pflug@iws.fraunhofer.de Group Manager PVD Coatings Dr. Otmar Zimmer +49 351 83391-3257 otmar.zimmer@iws.fraunhofer.de Division Manager Carbon Coatings Dr� Volker Weihnacht +49 351 83391-3247 volker.weihnacht@iws.fraunhofer.de Group Manager Coating Technology Dr� Frank Kaulfuß +49 351 83391-3414 frank.kaulfuss@iws.fraunhofer.de Group Manager Coating Characterization Dr� Stefan Makowski +49 351 83391-3192 stefan.makowski@iws.fraunhofer.de 31

Unsere Technologiefelder | Our Technology Fields s.fhg.de/chem Die Batterie der Zukunft zu entwickeln – darauf richtet das Technologiefeld Chemische Oberflächentechnik seinen For- schungsfokus und erarbeitet neue Konzepte für die gesamte Prozesskette der Batterieentwicklung. Es entwickelt effiziente sowie kosten- und ressourcensparende Produktionsprozesse zur Herstellung der Zellkomponenten und den Aufbau der Batteriezellen. Neben der etablierten Lithium-Ionen-Techno- logie werden auch die chemischen Grundlagen für innova- tive Ansätze wie Lithium-Schwefel- und Festkörperbatterie erarbeitet. Ein Forschungs- und Entwicklungsfeld stellen neuartige che- mische Beschichtungsverfahren dar. Das am Fraunhofer IWS entwickelte Trockenbeschichtungsverfahren »dry transfer electrode coating« (DRYtraec®) ermöglicht zum Beispiel die lösungsmittelfreie, umweltfreundliche sowie kosteneffiziente Herstellung von Batterieelektroden. Die Forschenden ent- werfen maßgeschneiderte Lösungen für die Gas- und Partikel- filtration schädlicher Stoffe während der Batteriefertigung und Wiederverwertung. Developing the battery of the future – this is the research focus of the Chemical Surface Technology field for devel- oping new concepts for the entire process chain of battery development. It develops efficient as well as cost- and resource-saving production processes for the manufacturing of cell components and the assembly of battery cells. In addition to the established lithium-ion technology, the chemical basis for innovative approaches such as the lithi- um-sulfur and solid-state battery is also being developed. Research and development are addressing novel chemical coating processes. For example, the ”dry transfer electrode coating” (DRYtraec®) process developed at Fraunhofer IWS enables the solvent-free, environmentally friendly as well as cost-efficient production of battery electrodes. The scien- tists design customized solutions for gas and particle filtra- tion of harmful substances during battery manufacturing and recycling. 33 Group Manager Battery- and Electrochemistry Dr� Felix Hippauf (acting) +49 351 83391-3751 felix.hippauf@iws.fraunhofer.de Group Manager Battery Technology Dr� Thomas Abendroth +49 351 83391-3294 thomas.abendroth@iws.fraunhofer.de

Technology Field Manager Additive Manufacturing and Surface Technology Prof� Dr� Frank Brückner +49 351 83391-3452 frank.brueckner@iws.fraunhofer.de Division Manager Additive Manufacturing Dr� Elena López +49 351 83391-3296 elena.lopez@iws.fraunhofer.de Group Manager Powder Bed Processes and Printing Dr� Lukas Stepien +49 351 83391-3092 lukas.stepien@iws.fraunhofer.de Division Manager Heat Treatment and Thermal Coating Group Manager Laser Surface Treatment and Plating Marko Seifert +49 351 83391-3204 marko.seifert@iws.fraunhofer.de Division Manager Biosystems Engineering Group Manager Real-time Proces- sing and Data Management Dr� Frank Sonntag +49 351 83391-3259 frank.sonntag@iws.fraunhofer.de Unsere Technologiefelder | Our Technology Fields s.fhg.de/additive Group Manager Process Chain and Product Design Moritz Greifzu +49 351 83391-3606 moritz.greifzu@iws.fraunhofer.de Group Manager Direct Energy Deposition and Hybrid Manufacturing Mirko Riede +49 351 83391-3188 mirko.riede@iws.fraunhofer.de Group Manager Hardening and Cladding Systems Stefan Kühn +49 351 83391-3428 stefan.kuehn@iws.fraunhofer.de Group Manager Micro- and Biosystems Engineering Florian Schmieder +49 351 83391-3520 florian.schmieder@iws.fraunhofer.de 35

Unsere Technologiefelder | Our Technology Fields s.fhg.de/trennenfuegen Group Manager Direct Laser Interference Patterning Dr. Christoph Zwahr +49 351 83391-3007 christoph.zwahr@iws.fraunhofer.de Group Manager High Speed Laser Processing Peter Rauscher +49 351 83391-3012 peter.rauscher@iws.fraunhofer.de Group Manager Laser Cutting Dr� Patrick Herwig +49 351 83391-3199 patrick.herwig@iws.fraunhofer.de Group Manager Laser Welding Dr� Dirk Dittrich +49 351 83391-3228 dirk.dittrich@iws.fraunhofer.de Group Manager Bonding and Fiber Composite Technology Dr� Maurice Langer +49 351 83391-3852 maurice.langer@iws.fraunhofer.de 37 Technology Field Manager Cutting and Joining Division Manager Laser Precision Processing Dr� Andreas Wetzig +49 351 83391-3229 andreas.wetzig@iws.fraunhofer.de Group Manager Laser Micro Processing Volker Franke +49 351 83391-3254 volker.franke@iws.fraunhofer.de Division Manager Ablation and Cutting Dr� Jan Hauptmann +49 351 83391-3236 jan.hauptmann@iws.fraunhofer.de Group Manager Process Design and Analysis Dr� Achim Mahrle +49 351 83391-3407 achim.mahrle@iws.fraunhofer.de Division Manager Joining Dr� Axel Jahn +49 351 83391-3237 axel.jahn@iws.fraunhofer.de Group Manager Component Design and Special Technologies Dr� Markus Wagner +49 351 83391-3536 markus.wagner@iws.fraunhofer.de

Unsere Technologiefelder | Our Technology Fields s.fhg.de/werkstoff » Our focus: Mechanical and microstructural material properties� The key: Process-struture-property relationships�« Competence Field Manager Mate- rials Characterization and Testing Prof. Dr. Martina Zimmermann +49 351 83391-3573 martina.zimmermann@iws.fraunhofer.de Group Manager Materials and Failure Anaysis Dr� Jörg Kaspar +49 351 83391-3216 joerg.kaspar@iws.fraunhofer.de Group Manager Materials and Component Reliability Robert Kühne +49 351 83391-3156 robert.kuehne@iws.fraunhofer.de 39

Unsere Technologiefelder | Our Technology Fields s.fhg.de/optische-messtechnik Group Manager Surface Metrology Dr� Christopher Taudt +49 375 536-1972 christopher.taudt@iws.fraunhofer.de Group Manager Optical Fiber Technology Dr� Tobias Baselt +49 375 536-1970 tobias.baselt@iws.fraunhofer.de Competence Field Manager Application Center for Optical Metrology and Surface Tech- nologies AZOM, Zwickau Group Manager Optical Inspection Technology Prof� Dr� Peter Hartmann +49 375 536-1538 peter.hartmann@iws.fraunhofer.de Diese Forschungseinrichtung schlägt eine Brücke zwischen Industrie, Ausbildung und angewandter Wissenschaft: In Zusammenarbeit mit der Westsächsischen Hochschule Zwickau (WHZ) betreibt das Fraunhofer IWS das Fraunhofer Anwen- dungszentrum für Optische Messtechnik und Oberflächen- technologien AZOM. Die Forschenden entwickeln neuartige Konzepte für optische Messtechnik, Oberflächencharakteri- sierung, Bildverarbeitung und Prozesskontrolle. Dafür steht in modernen Laboren eine Vielzahl unterschiedlichster Messtech- nik zur Verfügung, mit der unter anderem im Kundenauftrag Mess- und Bearbeitungsdienstleistungen erfolgen. Standard- verfahren entwickeln die Wissenschaftler sowohl hard- als auch softwaretechnisch für den Einsatz im industriellen Umfeld weiter und eröffnen neue Anwendungsmöglichkeiten in der Integration. Weitere Schwerpunkte liegen in der Entwicklung und Evaluierung innovativer Mess- und Laserverfahren für die Automobil- und Halbleiterindustrie, der Medizintechnik sowie dem Maschinenbau. Nächstes großes Ziel ist das Einrichten eines Kompetenzlabors Halbleitermesstechnik, um das Exper- tenwissen auf diesem Gebiet weiter auszubauen und den Kunden zur Verfügung stellen zu können. This research center bridges the gap between industry, education and applied science: In collaboration with Westsächsische Hochschule Zwickau – University of Applied Sciences (WHZ), Fraunhofer IWS operates the Fraunhofer Application Center for Optical Metrology and Surface Tech- nologies AZOM. The researchers develop novel concepts for optical metrology, surface characterization, image processing and process control. To this end, a variety of different mea- surement technologies are available in modern laboratories, which are used, among other things, to perform measurement and processing services on behalf of customers. Scientists are further developing standard procedures, both in terms of hardware and software, for use in industry and are opening up new application possibilities in integration. Additional focal points include the development and evaluation of innovative measurement and laser processes for the auto- motive and semiconductor industries, medical technology and mechanical engineering. The next major goal is to set up an expertise laboratory for semiconductor metrology in order to increase expert knowledge in this field and make it available to customers. Mit der Anbindung an die WHZ engagiert sich das Fraun- hofer AZOM stark in der Ausbildung technischer Ingenieure. Den Studierenden bietet sich am Zwickauer Standort die Mög- lichkeit, industrienahe Forschungsthemen zu bearbeiten. With its close ties to WHZ, Fraunhofer AZOM is strongly committed to the training of technical engineers. Students have the opportunity to work on industry-related research topics at the Zwickau location. 41

Unsere Technologiefelder | Our Technology Fields s.fhg.de/iwsdoc Die Projektgruppe »Dortmunder Oberflächen- Centrum DOC®« des Fraunhofer IWS ent- wickelt maßgeschneiderte Lösungen für die Oberflächenveredlung in Bandprozessen. Ziel ist es, Funktionen wie etwa Korrosionsbestän- digkeit, Kratzfestigkeit, elektrische Leitfähig- keit oder Reinigungseigenschaften mithilfe innovativer Beschichtungen zu verbessern. Die Forschenden betrachten dafür das gesamte Produktionssystem, um die jeweils effektivsten Verfahren zu finden, die zudem kostensparend und ressourceneffizient funktionieren. Zum Einsatz kommen dafür neben Laser- techniken und Verfahren der physikalischen Gasphasenabscheidung (PVD) auch das Licht- bogendrahtspritzen und Hochtemperaturver- fahren, die insbesondere für Bandverfahren geeignet sind. Anlagenbau und -weiterent- wicklung gehören ebenfalls zum Portfolio. The Fraunhofer IWS Dortmunder Ober- flächenCentrum DOC® develops custom- ized solutions for surface coating in strip processes. The aim is to improve features such as corrosion resistance, scratch resistance, electrical conductivity or even cleaning properties by means of innovative coatings. The scientists consider the entire production system in order to find the most effective processes for each application, solutions that are both cost-effective and resource-efficient. In addition to laser processes and physical vapor deposition (PVD), Fraunhofer IWS researchers are also integrating arc spraying and high-temperature procedures allowing strip processing. Plant engineering and development are also part of the portfolio. 43 Dortmunder OberflächenCentrum DOC®

Unser Institut Our Institute Profil Profile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 Aktuelles Latest News . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Zentren und Netzwerke Centers and Networks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 Impressum Publisher‘s Details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

Profil | Profile Leitbild Guiding Principle Wir sind das treibende Bindeglied zwischen Forschung und Industrie, das kundenorientiert Laseranwendungen und funk- tionale Oberflächen unter Einsatz neuer Werkstoffe entwickelt sowie maßgeschneiderte Systemlösungen verwirklicht. Damit erschließen wir gemeinsam mit unseren Kunden neue Markt- felder. Die Bandbreite unserer Technologien erlaubt es uns, Systemlösungen entlang der Prozesskette vom Werkstoff über die Systemtechnik bis hin zur Digitalisierung im Sinne unserer Partnerinnen und Partner zu entwickeln – mit fundierter Bran- chenkenntnis und ausgeprägtem Pragmatismus. We are the driving link between research and industry, developing customer-oriented laser applications and func- tional surfaces using new materials and realizing customized system solutions for industry. In this way, we open up new market fields together with our customers. Our broad technology range allows us to develop system solutions along the process chain from materials to systems engi- neering to digitization in the interests of our partners – with in-depth industry knowledge and pronounced pragmatism. Claim Werkstoff und Laser mit System Claim Materials and Lasers – Competence with a System Vision Wir sind die weltweite Nummer 1 für komplexe System- lösungen in der Werkstoff- und Lasertechnik. Vision We are the world´s number 1 for complex system solutions in materials and laser technology. Mission Wir sind leidenschaftliche Ideentreiber, die mit Laseranwen- dungen, funktionalisierten Oberflächen und werkstoffbasierten Innovationen maßgeschneiderte Komplettlösungen für die Industrie der Zukunft verwirklichen. Mission We are passionate idea drivers realizing tailor-made complete solutions with laser applications, functionalized surfaces and material-based innovations to realize customized complete solutions for future industries. 47

Profil | Profile Nachhaltig handeln – nicht nur in der Forschung Acting Sustainably – Not Only in Research Eine nachhaltige Organisation sollte ihren Fokus nicht nur auf ausgewählte Produkte und Prozesse richten. Es geht vielmehr darum, sie einer ganzheit- lichen Transformation zu unterziehen, um langfristige Wachstums- und Innovationspotenziale in Einklang mit einer umweltverträglichen Entwicklung zu bringen. Dazu integrieren wir den Nachhaltigkeitsansatz in alle Bereiche des Instituts und richten unser Handeln, Denken sowie unsere Lösungen klar daran aus. Mit der Agenda 2030 hat sich die Weltgemeinschaft 17 Ziele (Sustainable Development Goals, SDG) für eine sozial, wirt- schaftlich und ökologisch nachhaltige Entwicklung gesetzt. Fraunhofer bekennt sich klar zu diesen Zielen und hat in Zusammenarbeit mit der Helmholtz- und der Leibniz-Gemein- schaft eine umfassende Handreichung zum »Nachhaltigkeits- management in außeruniversitären Forschungseinrichtungen« erarbeitet. Dabei gestaltet sich das Thema Nachhaltigkeit in seinen verschiedenen Betrachtungsweisen vielfältig und kom- plex. Entsprechend haben wir am Fraunhofer IWS gemeinsam das Ziel definiert, den Nachhaltigkeitsgedanken in alle Bereiche des Instituts zu integrieren: von den Forschungs- und Ent- wicklungsprojekten über sämtliche Organisationsprozesse, die Gebäude- und Infrastruktur sowie das Personalmanagement bis hin zur strategischen Ausrichtung unter dem Leitmotiv »Green Economy«. 2022 haben wir den 2019 begonnenen internen Transfor- mationsprozess wieder intensiv aufgenommen. Eine breit aufgestellte agile Gruppe unterstützt die Erarbeitung und Implementierung eines Nachhaltigkeitsmanagements in das bestehende Qualitätsmanagementsystem. Sie strebt danach, die Nachhaltigkeitsleistung des Instituts in den kommenden Jahren zu messen, Potenziale aufzudecken und kontinuierlich zu ver- bessern. Das Kollegium aktiv einzubeziehen stellt dabei eine zentrale Stütze dar. Die Ergebnisse einer 2022 durchgeführten internen Umfrage spiegeln sowohl die gesellschaftliche Ver- antwortung und Notwendigkeit einer nachhaltigen Ausrichtung als auch die Akzeptanz der bisherigen und insbesondere der geplanten Schritte am Institut wider. Zusätzlich zum Einstieg in neue, nachhaltige Geschäftsfelder nehmen wir unseren Auftrag wahr, Chancengleichheit, Gleichberechtigung sowie Inklu- sion und Diversität zu gewährleisten und zu wahren. Dabei wird uns auch zukünftig der Gedanke des werteorientierten sowie verantwortungsvollen Umgangs miteinander und in der Zusammenarbeit mit unseren Geschäftspartnern leiten, um Nachhaltigkeit gemeinsam aktiv zu leben und zu gestalten. A sustainable organization should not selectively focus on products and processes. It is rather a matter of subjecting them to a holistic transforma- tion in order to reconcile long-term growth and innovation potential with environmentally compat- ible development. For this purpose, we at Fraun- hofer IWS integrate the sustainability approach into all areas of the institute and clearly align our actions, thinking as well as our products and solu- tions accordingly. With the 2030 Agenda, the global community has set itself 17 Sustainable Development Goals (SDGs) for a socially, economically and ecologically sustainable development. Fraunhofer clearly commits to these goals and, in collabo- ration with the Helmholtz- and the Leibniz-Gemeinschaft, has developed a comprehensive handbook on ”Sustainability Management in Non-University Research Institutions“. The topic of sustainability in its various approaches proves mul- tifaceted and complex. Accordingly, we at Fraunhofer IWS have jointly defined the goal of integrating sustainability into all areas of the institute: from research and development projects to our organi- zational processes, building and infrastructure and human resource management to our strategic orientation as part of the ”Green Economy“. In 2022 we have intensively resumed the internal trans- formation process initially started in 2019. A broad-based agile group is supporting the institute in developing and integrating sustainability principles into the existing quality management system. The members are committed to mea- sure our sustainability performance in the years to come, uncovering potential and continuous improvement thereof. Actively involving all employees represents a central pillar in this process. The results of an internal survey conducted in 2022 reflect both the social responsibility and the necessity of a sustainable orientation. It further highlights the broad acceptance of the steps taken to date and, in particular, those planned. In addition to entering new, sustainable business areas, we are fulfilling our mission to ensure and uphold equal opportunities, equal rights, inclusion and diver- sity. Working in a values-based and responsible environment together with each other and with our business partners will continue to guide us in order to actively live and shape sustainability together. 49

€ 33 million Overall Budget Basic Funding and Fraunhofer Internal Programs 9.1 319 Employees Profil | Profile Profil | Profile Funding and Revenues by Source (million €) Project Revenues from Industry 10.1 Project Revenues from Federal, State and European Sources 13.8 ρInd 34% Fraunhofer Industry ρInd Preliminary financial statements 2022, as of March 2023 Please find current figures here: s.fhg.de/figures 5151

Aktuelles | Latest News Forschungshighlights Research Highlights Lab-on-chip-Systeme: In kürzester Zeit vom Prototypen zur Serienfertigung Lab-on-chip Systems: From Proto- type to Series Production in No Time Weltweit ist er täglich millionenfach im Einsatz: Als portables Labor im Miniformat zeigt der Corona-Antigen-Schnelltest aktuell deutlich, welches Potenzial in Lab-on-chip- Systemen steckt. Die Analyse binnen weni- ger Minuten, die er ermöglicht, ist gerade in der Pandemie von immenser Bedeutung. Immer mehr solcher medizinischen Kleinst- systeme kommen in der Diagnostik zum Einsatz. Bei komplizierteren Testsystemen sind Entwicklung und Herstellung jedoch mit hohen Kosten verbunden. Im Forschungs- projekt SIMPLE-IVD entwickeln Forschende des Fraunhofer IWS zusammen mit mehre- ren Partnern neue Fertigungsverfahren und Methoden für die kosteneffiziente Produktion von Schnelltestkartuschen. It is used millions of times a day all over the world: as a portable miniature laboratory, the COVID antigen rapid test is currently clearly demonstrating the potential of lab-on-chip systems. Analysis within a very short time is of immense importance, especially during a pandemic. Ever more of these miniature medical systems are being used in diagnostics. However, the development and manufacture of more complicated test systems is associated with high costs. In the SIMPLE-IVD research project, scientists at Fraunhofer IWS are working with several partners to develop new manufacturing processes and methods for the cost-efficient production of rapid test cartridges. Sicherheit in der Lagerlogistik In Lagerhallen herrscht viel Verkehr. Besonders die Zahl der Flurförderzeuge, wie Gabelhub- wagen oder Gabelstapler, wächst in den Gängen der immer größer werdenden Lager- hallen. Trotz zahlreicher Sicherheitsmaßnahmen kommt es aber immer wieder zu Unfällen. Optische Sensoren an Flurförderzeugen sollen Lagermitarbeitende nun noch besser bei ihrer Arbeit schützen. Das Fraunhofer-Anwen- dungszentrum für optische Messtechnik und Oberflächentechnologien AZOM entwickelte gemeinsam mit BASF SE und Kinotex Sensor Prototypen für mehr Sicherheit im Arbeitsalltag. Safety in Warehouse Logistics There is a lot of traffic in warehouses. In particular, the number of industrial trucks, such as pallet trucks or forklifts, is growing in the aisles of the ever-expanding ware- houses. Despite numerous safety measures accidents occur time and again. However, optical sensors on industrial trucks should now provide warehouse employees with even better protection during their work. The Fraunhofer Application Center for Opti- cal Metrology and Surface Technologies AZOM, together with BASF SE and Kinotex Sensor, developed prototypes for greater safety in everyday work. 53 s.fhg.de/pm0122 s.fhg.de/pm1322

Aktuelles | Latest News Sandstrahlen mit Licht Sandblasting with Light Sandstrahlen war gestern. Präziser, günstiger und umweltschonender als es konventionelle Anlagen vermögen, eignen sich Laserstrahlen, um Oberflächen zu reinigen und zu strukturie- ren. Das Fraunhofer IWS setzt statt der Sand- körner energiereiches Licht ein, um zu reinigen und aufzurauen. Dafür entwickelten Forschende das laserbasierte Verfahren »LIGHTblast« und transferieren es nun in die Zulieferindustrie des Automobilbaus, in die Halbleiterferti- gung und in weitere Branchen. Der Prozess lässt sich mit positiven Auswirkungen auf Qualität, Prozesskontrolle und Arbeitsschutz leichter automatisieren. Zudem arbeitet das System deutlich präziser als eine Sandstrahl- anlage, da ein Laserstrahl mit weniger als 50 Mikrometern Durchmesser (also Tausendstel Millimeter) einen mehrere Zentimeter breiten Partikelstrom ersetzt. Generell lässt sich die neue Methode überall dort einsetzen, wo Bauteile gereinigt, vorstrukturiert oder auf- geraut werden müssen, um sie anschließend zu beschichten. Sandblasting – that was yesterday. Laser beams can clean and structure surfaces more precisely, cost-effectively and in environmentally friendlier ways than con- ventional systems. Fraunhofer IWS uses high-energy light instead of sand grains to clean and roughen surfaces. For this purpose, researchers developed the laser- based process “LIGHTblast”, which is now being transferred to the semiconductor manufacturing, automotive supply and other industries. The process can also be automated more easily with positive effects on quality, process control and occupational safety. In addition, the system works much more precisely than a sandblasting system, as a laser beam with a diameter of less than 50 micrometers (i.e. thousandths of a mil- limeter) replaces a particle stream several centimeters wide. In general, the new method can be applied wherever compo- nents need to be cleaned, pre-structured or roughened for subsequent coating. Fügen mit Festkörperlasern soll Stahlbau revolutionieren Energie- und Ressourceneffizienz werden zunehmend wichtiger. Für den konventionellen Stahlbau hat das Fraunhofer IWS daher gemeinsam mit Partnern eine Alternative ent- wickelt, die nicht nur eine Prozesstechniklö- sung darstellt, sondern auch die Grundlage für Hardware- und Lasersicherheit bildet. Neben einer schonenderen Bearbeitung hochfester Werkstoffe werden deutlich verringerte Ener- gieaufwendungen und Kosten bei gleichzeitig stark erhöhter Prozessgeschwindigkeit mög- lich. Verglichen mit konventionellen Fügever- fahren lässt sich der Energieeintrag ins Bauteil um bis zu 80 Prozent reduzieren. Das anschlie- ßende Richten des Bauteils entfällt sogar ganz. Joining with Solid-state Lasers Set to Revolutionize Steel Construction Energy and resource efficiency are gaining ever more significance, which is why Fraunhofer IWS developed with partners an alternative for conventional steel construction to constitute a process technology solution and to form the basis for hardware and laser safety. This solution facilitates gentler machi- ning of high-strength materials, as well as sig- nificantly reducing energy consumption and costs while greatly increasing process speed. The energy input required for the compo- nent can be reduced by up to 80 percent compared to conventional joining processes. Subsequent straightening of the component is eliminated entirely from the process. 55 s.fhg.de/pm1222 s.fhg.de/pm0422

Aktuelles | Latest News Stefan Kaskel erneut einer der interna- tional meistzitierten Wissenschaftler Das Jahr 2022 hielt für Prof. Stefan Kaskel erneut internationale Ehrungen bereit. Im Sommer wurde der Technologiefeldleiter Che- mische Oberflächentechnik am Fraunhofer IWS zum Dekan der Fakultät für Chemie und Lebensmittelchemie der TU Dresden ernannt und erhielt seinen zweiten »ERC Advanced Grant« mit einem Fördervolumen von zwei Millionen Euro. Ebenso zählte den Chemiker erneut das öffentliche Analyseunternehmen Clarivate Analytics zu den – gemessen an der Zahl der Zitationen – weltweit meistzitierten Wissenschaftlern. Nicht zum ersten Mal erhielt er diese Auszeichnung: Bereits in der Vergan- genheit gehörte er zu den einflussreichsten Wissenschaftlern seines Fachs. Seit 2008 unter- stützt der viel ausgezeichnete Chemiker das Team des Fraunhofer IWS. Stefan Kaskel Once Again One of the Most Internationally Cited Scientists International honors were once again in store for Prof. Stefan Kaskel in 2022. During the summer, TU Dresden appointed the Fraunhofer IWS Leader of the Chemi- cal Surface Engineering Technology Field as Dean of the Faculty of Chemistry and Food Chemistry. In addition, he received his second “ERC Advanced Grant“ with a funding volume of two million euros. Fur- thermore, the public analysis company Clar- ivate Analytics again ranked the chemist among the world‘s most cited scientists in terms of the citation count. This was not the first time he had received this award: He had already been one of the most influ- ential scientists in his field in the past. Since 2008 the much awarded chemist has been supporting the Fraunhofer IWS team. 57

Elena López eine der Heldinnen der photonischen Industrie Jedes Jahr wählt das britische Medienunter- nehmen Electro Optics die 100 innovativsten Persönlichkeiten in der Photonik aus und richtet das Rampenlicht auf die sonst meist unsichtbaren Heldinnen der Branche. Die Nominierten sind die einflussreichsten Persön- lichkeiten unter den Photonics-Anbietern, -Anwendern, -Start-ups und -Forschenden. Zu den Heldinnen der laserbasierten Industrie gehört seit 2022 Elena López, Abteilungsleiterin Additive Fertigung am Fraunhofer IWS. Sie leitet zudem die Projektgruppe AGENT-3D, ein Konsortium aus Forschungseinrichtun- gen und industriellen Mitgliedern. Zu ihren neueren Errungenschaften gehört ein Projekt, für das sie Forschende aus Hamburg und Melbourne, Australien, zusammengeführt hat, um das Laserauftragschweißen mit Ultraschall zu kombinieren. Die Projektpartner wollen robustere, haltbarere und kostengünstigere Komponenten für die Luft- und Raumfahrt, den Werkzeugbau und andere Industriezweige in 3D drucken. Elena López One of the Heroes of the Photonics Industry Every year, British media company Electro Optics selects the 100 most innovative personalities in the photonics profession, shining a spotlight on the otherwise invisible heroes of the industry. Nominations include the most influential minds among photonics suppliers, users, industry start-ups and researchers. One of the heroes of the laser- based industry since 2022 is Elena López, Division Manager Additive Manufacturing at Fraunhofer IWS. She also leads the AGENT-3D project group, a consortium of research institutions and industrial members. For one of her recent achievements, she teamed up researchers from Hamburg, Germany, and Melbourne, Australia, to combine laser cladding with ultrasonics. The project partners hope to create more robust, durable and cost-effective com- ponents for aerospace, tooling and other industries using 3D printing. VDI-Förderpreis des Bezirks Dresden geht an Lennard Surner VDI Sponsorship Award Goes to Lennard Surner Für seine Abschlussarbeit wurde Lennard Surner im Jahr 2022 mit dem VDI-Förderpreis ausgezeichnet. Dieser wird jährlich vom Verein Deutscher Ingenieure (VDI) Dresdner Bezirks- verein verliehen und soll hochbegabte Ingeni- eurstudentinnen und -studenten fördern. Der Verein ehrt damit exzellente, praxisorientierte und wissenschaftlich durchdachte Werke. In seiner Arbeit untersuchte Lennard Surner den Prozess zur Beschichtung von Bremsscheiben im Hinblick auf Sicherheit und Reduzierung der Feinstaubemission und entwickelte zwei Module zur Unterstützung des Beschichtungs- konzepts HICLAD®, das den Korrosions- und Verschleißschutz per maßgeschneiderter Oberflächenfunktionalisierung maximieren soll. Die Diplomarbeit wurde gemeinsam von Prof. Thomas Himmer, Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden, und Holger Hillig, Fraunhofer IWS, betreut und ist im Rahmen des von der SAB geförderten Projekts »BREMSclad« entstanden. The 2022 VDI Sponsorship Award was granted to Lennard Surner for his final thesis. This prize is awarded annually by the Association of German Engineers (VDI) Dresden District and is intended to pro- mote young, highly talented engineering students. The association honors excellent, practice-oriented and scientifically well thought-out work. In his thesis, Lennard Surner investigated the process for coating brake discs in terms of safety and reduction of particulate emissions and developed two modules to support the HICLAD® coating concept, which is designed to maximize corrosion and wear protection by means of tailored surface functionalization. The diploma thesis was jointly supervised by Prof. Thomas Himmer, Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden, and Holger Hillig, Fraunhofer IWS, and was developed as part of the SAB funded project ”BREMSclad“. Aktuelles | Latest News 59

Gelungener Perspektivwechsel Successful Change of Perspective Ein Jahr Start-up: Fokus auf Fusion Bionic One Year Start-up: Focus on Fusion Bionic Im Jahr 2021 gründete sich eine Gruppe Forschender als »Fusion Bionic« aus dem Fraunhofer IWS aus. Im Interview spricht Dr. Tim Kunze, CEO Fusion Bionic, mit Prof. Christoph Leyens, Institutsleiter, und Dr. Christoph Zwahr, Gruppenleiter am Fraunhofer IWS über das erste Jahr als Start-up. In 2021, a group of scientists found- ed a Fraunhofer IWS spin-off. In this interview, Dr. Tim Kunze, CEO of Fusion Bionic, as well as Prof. Chris- toph Leyens, Executive Director, and Dr. Christoph Zwahr, Group Leader at Fraunhofer IWS, talk about the first year as a start-up. Wie hat der Übergang aus der Forschung in die freie Wirtschaft funktioniert? How did the transition from research to free enterprise work? DR. KUNZE: Man muss die große Detailver- liebtheit in die Technologie ein Stück weit aufgeben. In der Forschung versucht man, die Grenzen des Möglichen zu überwinden, als Unternehmen begegnen wir unseren Kunden auf einer anderen Ebene. Uns ist der Perspek- tivwechsel gut gelungen. DR. KUNZE: You have to give up the great attention to technological detail to some extent. In research, you try to push the boundaries of what is possible; as a com- pany, we interact with our customers at a different level. We have succeeded well in shifting our perspective. Wie geht die Kooperation jetzt weiter? How will the cooperation continue? PROF. LEYENS: Mit einer guten Zusammen- arbeit! Sicherlich haben wir einen Kompetenz- verlust erlitten, gleichzeitig ist es unser Ansporn, unserer Rolle als Vordenker in der Wissenschaft gerecht zu werden. PROF. LEYENS: With good collaboration! Sure, we have experienced a loss of compe- tence, but at the same time this motivates us to live up to our role as a pioneer in the scientific community. DR. ZWAHR: Auch in dieser neuen Konstel- lation lässt sich gemeinsam weiterhin gut forschen. Wir waren bereits mit einer Bewer- bung auf ein europäisch gefördertes Projekt erfolgreich. DR. ZWAHR: Even in this new constellation, we can continue to conduct sound research together. We have already been successful with an application for a European-funded project. Wie lautet also das Fazit zur Ausgrün- dung nach eineinhalb Jahren Erfahrung als Start-up? DR. KUNZE: Positiv! Wir würden diesen Schritt jederzeit wieder machen. How would you sum up one and a half years of experience as a start-up? DR. KUNZE: Positive! We would take this step again any time. Aktuelles | Latest News Read the full Interview here: s.fhg.de/fusion-bionic 61

Aktuelles | Latest News Messepräsenz bleibt alternativlos Trade Fair Presence Remains a Must Das Messegeschehen lief in diesem Jahr wieder deutlich stärker an. Nach einer langen von Absagen und Alternativen gepräg- ten Zeit standen das Messeteam sowie die Forschenden des Fraunhofer IWS wieder auf dem Messeparkett, um persönlich Lösungen aus dem Hause vorzustellen. Zahllose Online- und Hybrid-Konzepte verdeutlichten, dass kein technisches Alter- nativformat die Anwesenheit auf einer realen Messe ersetzen kann. In diesem Punkt kehrte 2022 ein gewisses Maß an Normalität zurück. Somit blickt das Fraunhofer IWS auf zahl- reiche Messeauftritte zurück, etwa auf der Hannover Messe, Laser World of Photonics, LASYS, formnext und erstmals auf der Medica. Trade fair activities picked up again last year. After a long period characterized by cancellations and alternative formats, the team of Fraunhofer IWS Corporate Communi- cations and researchers took to the trade fair stages again to personally present solutions from the institute. Countless online and hybrid concepts had emphasized that no tech- nical alternative format can replace the presence at a real trade fair. In this respect, 2022 paved the way to a certain degree of normality. Thus, Fraunhofer IWS looks back on numerous trade show appearances, for example at Hanno- ver Messe, Laser World of Photonics, LASYS, formnext and, for the first time, at Medica. Im Jahr 2023 kommen Sie mit unseren Forschenden auf den folgenden Messen ins persönliche Gespräch: In 2023, meet face-to-face with our researchers at the following trade shows: Hannover Messe JEC World Control Thermprocess Laser World of Photonics Messe Schweißen & Schneiden V2023 Formnext Compamed Hannover Paris Stuttgart Düsseldorf München Essen Dresden Frankfurt Düsseldorf 17.04.2023 – 21.04.2023 25.04.2023 – 27.04.2023 09.05.2023 – 12.05.2023 12.06.2023 – 16.06.2023 27.06.2023 – 30.06.2023 11.09.2023 – 15.09.2023 19.09.2023 – 21.09.2023 07.11.2023 – 10.11.2023 13.11.2023 – 16.11.2023 63

Zentren und Netzwerke | Centers and Networks Kooperationspartner Cooperation Partners Fraunhofer Project Center for Laser Integrated Manufacturing Wrocław In Partnerschaft mit der Technischen Uni- versität Wrocław gegründet erweitert das »Fraunhofer Project Center for Laser Integra- ted Manufacturing« das Kooperationsnetz- werk des Fraunhofer IWS nach Osteuropa und nimmt eine Vorreiterrolle in der deutsch-pol- nischen Zusammenarbeit ein. Die wichtigsten Zielstellungen der Kooperation bestehen einerseits in der Auftragsforschung und in Entwicklungen für polnische Industriekunden. Andererseits treiben die Kooperationspartner den Ausbau des Center-Ausbildungsangebots voran und fördern den grenzüberschreitenden wissenschaftlichen Austausch. Am Fraunho- fer Project Center in Wrocław wird an neuen Methoden und Technologien für optische Messungen und Oberflächeninspektionen an schwierig zu qualifizierenden Bauteilen gearbeitet. Die Aktivitäten im Reverse Engi- neering sind eng verknüpft mit der Digitali- sierung physischer Objekte und der Erstellung von 3D-Computermodellen. Die polnischen Kollegen sind auch Kooperationspartner im vom Fraunhofer IWS geführten internationalen Leistungszentrum ATeM. Founded in partnership with the Wrocław University of Science and Technology, the Fraunhofer Project Center for Laser-Inte- grated Manufacturing expands Fraunho- fer IWS’ cooperation network to Eastern Europe and plays a pioneering role in Polish-German cooperation. The coopera- tion prioritizes contract research as well as development and engineering services for Polish industrial customers. Furthermore, the cooperation partners also expand the center’s training programs and contribute to transnational scientific exchange. The researchers at the Fraunhofer Project Center in Wrocław are working on new methods and technologies for optical mea- surements and surface inspections of com- ponents that are difficult to refine. Reverse Engineering activities are closely linked to the digitization of physical objects and 3D computer model creation. The Polish colleagues are also cooperation partners in the Fraunhofer IWS-managed international performance center ATeM. The cooperation prioritizes contract research as well as development and engineering services for Polish industrial customers. Contact The Fraunhofer Project Center for Laser Integrated Manufacturing in Wrocław, Poland Prof. Dr. Edward Chlebus Wrocław University of Science and Technology Phone +48 71 320 2705 edward.chlebus@pwr.wroc.pl 65

Zentren und Netzwerke | Centers and Networks Zentren Centers TICD TRIBOLOGY INNOVATION CENTER DRESDEN Contact Dr. Volker Weihnacht Phone +49 351 83391-3247 volker.weihnacht@ iws.fraunhofer.de www.iws.fraunhofer.de/ticd Tribology Innovation Center Dresden TICD Im Tribology Innovation Center Dresden TICD forscht das Fraunhofer IWS gemeinsam mit der Technischen Universität Dresden an tribo- logischen Grundlagenphänomenen sowie an Beschichtungen und anderen Oberflächen- modifikationen. In Zeiten globaler Anstren- gungen zur Minderung des klimaschädlichen CO2-Ausstoßes spielt das Thema Reibung eine oft unterschätzte Rolle, gehen doch in verschiedensten Fahrzeugen, Maschinen und Anlagen bis zu 20 Prozent der eingesetzten Primärenergie unnötigerweise durch Reib- arbeit verloren. Dazu kommt das Problem des tribologischen Verschleißes von Werkzeugen und Komponenten, dieser limitiert in etlichen Anwendungen die Lebensdauer von Anlagen, bedingt Ausfall- und Wartungszeiten und sorgt für einen hohen Ressourcenverbrauch. Ziel des Centers ist eine drastische Verrin- gerung von Reibung und Verschleiß durch neue Ansätze, wie beispielsweise heterogene Oberflächen oder Supraschmierung. Beachtet wird dabei, dass die Technologien zur Serien- tauglichkeit entwickelt werden und sich direkt in der Produktion von Komponenten und Werkzeugen nutzen lassen. At the Tribology Innovation Center Dres- den TICD, Fraunhofer IWS works together with Technische Universität Dresden on basic tribological phenomena as well as on coatings and other surface modifications. In times of global efforts to reduce climate- damaging CO2 emissions, the topic of friction often plays an underestimated role, even though it causes up to 20 percent of the unnecessary losses of primary energy used in various vehicles, machines and systems. Moreover, tribological wear of tools and components limits the service life of equipment in many applications, causes downtimes or maintenance periods, and leads to high resource consumption. The goal of the center is to drastically reduce friction and wear through new approaches, such as heterogeneous surfaces or super- lubricity. Particular attention is paid to ensuring that the technologies are devel- oped for series production and can be used directly in the production of components and tools. 67

Zentren und Netzwerke | Centers and Networks Additive Manufacturing Center Dresden AMCD Im internationalen Kompetenzzentrum AMCD werden verfahrensübergreifend Werkstoff- und Fertigungslösungen entwickelt. Das Center entstand in enger Kooperation zwischen Fraunhofer IWS und der TU Dresden. In einem sich rasant entwickelnden Hochtechnologie- feld bietet das AMCD eine ideale Vernet- zungsplattform für Wirtschaft sowie universi- täre Grundlagen- und anwendungsorientierte Forschung. Der Fokus liegt auf den Branchen Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie, Energietechnik, Werkzeug- und Formenbau sowie Medizintechnik. Die umfangreiche Verfahrenspalette umfasst unter anderem das Laserauftragschweißen sowohl mit Pulver als auch mit Draht, selektives Laserstrahl- schmelzen, Elektronenstrahlschmelzen und 3D-Druck. Außerdem entwickeln die Wissen- schaftler im AMCD Werkstoffe, Prozesse, Systemtechnik, Sensorik und Online-Prozess- diagnostik. Auch Prüfung und Charakterisie- rung generativ hergestellter Werkstoffe und Bauteile gehörten zur Kernkompetenz des Zentrums. The AMCD international competence center develops multiprocess material and manufac- turing solutions. The center was estab- lished in close cooperation between Fraun- hofer IWS and TU Dresden. In a rapidly developing high-tech field, AMCD offers an ideal networking platform for industry as well as basic and application-oriented research at universities. The focus is on aerospace, automotive, energy, tool and die, and medical technology industries. The extensive process portfolio includes laser cladding with both powder and wire, laser beam powder bed fusion, electron beam powder bed fusion and 3D printing. Fur- thermore, AMCD scientists develop mate- rials, processes, system technology, sensor technology and online process diagnostics. Testing and characterization of materials and components produced with additive manufacturing technologies belong to the core competences as well. Contact Prof. Dr. Frank Brückner Phone +49 351 83391-3452 frank.brueckner@ iws.fraunhofer.de www.iws.fraunhofer.de/ amcd Center for Advanced Micro-Photonics CAMP CAMP CENTER FOR ADVANCED MICRO–PHOTONICS Contact Prof. Dr. Andrés-Fabián Lasagni Phone +49 351 83391-3007 andres-fabian.lasagni@ iws.fraunhofer.de www.iws.fraunhofer.de/ camp Im CAMP stehen laserbasierte Oberflächen- modifikations- und -strukturierungsmethoden im Fokus. Die Forschenden des Fraunhofer IWS und der TU Dresden stellen sich den Heraus- forderungen in der Entwicklung neuer System- und Prozesslösungen. Sie überführen Techno- logien entlang der gesamten Prozesskette in industrielle Applikationen. CAMP demonstriert betriebsübergreifende Ansätze von der Simu- lation über den Laserprozess und optische Messungen bis hin zum maschinellen Lernen. Die Forschenden des Zentrums konzentrieren sich auf verschiedene Anwendungen und Technologien für die Lasermikrobearbeitung mit integrierter Messtechnik. Am CAMP kommt eine große Auswahl aktueller Techno- logien mit einem breiten Anwendungsspek- trum zum Einsatz, wie etwa das Mikrobohren, -schneiden und -strukturieren sowie das Laser- markieren und Laserinterferenzstrukturieren. CAMP focuses on laser-based surface modification and structuring methods. Fraunhofer IWS and TU Dresden scientists address the challenges involved in devel- oping new system and process solutions. They transfer technologies along the entire process chain into industrial applications. CAMP provides interdisciplinary approaches from simulation to laser processes and optical measurements to machine learning. CAMP scientists are concentrating on differ- ent applications and technologies for laser micromachining with integrated metrology. They employ a wide range of current tech- nologies with a broad spectrum of appli- cations, such as microdrilling, microcutting and microstructuring as well as laser mark- ing and laser interference structuring. 69

Zentren und Netzwerke | Centers and Networks Zentren und Netzwerke | Centers and Networks Westsächsische Hochschule Zwickau Die Westsächsische Hochschule in Zwickau (WHZ) verstärkt das sächsische Bildungsnetz seit 1992. Die WHZ versteht sich als »Hoch- schule für Mobilität« und orientiert sich stark an praktischen Lehransätzen. In acht Fakultäten wählen die etwa 4200 Studierenden unter mehr als 50 Studiengängen aus. Neben den Schwerpunkten Wirtschaft und Technik bietet die WHZ Studiengänge beispielsweise zur Akustik, Gebärdensprachdolmetschen und Technologien des Musikinstrumentenbaus. Prof. Peter Hartmann, Leiter des Fraunhofer- Anwendungszentrums für Optische Messtechnik und Oberflächentechnologien (AZOM), ver- stärkt seit 2003 das Lehrpersonal der WHZ. West Saxon University of Applied Sciences Zwickau The West Saxon University of Applied Sciences in Zwickau (WHZ) has strength- ened the Saxon education network since 1992. WHZ considers itself to be a “univer- sity for mobility” strongly oriented towards practical teaching approaches. In eight faculties, the approximately 4,200 stu- dents choose from 50 courses of study. In addition to business and engineering, WHZ offers courses in acoustics, sign language interpreting and musical instrument making technologies. Prof. Peter Hartmann, head of the Fraunhofer Application Center for Optical Metrology and Surface Techno- logies (AZOM), joined the WHZ teaching staff in 2003. Left: TU Dresden and Fraun- hofer IWS share a decades- long successful collaboration in research and development. Right: By establishing Fraun- hofer AZOM in 2016, Fraun- hofer IWS manifested a fruitful collaboration with the West Saxon University of Applied Sciences Zwickau (pictured). Internationale Vernetzungen International Network Luleå Tekniska Universitet Northwestern Polytechnical University RMIT Melbourne Tsinghua University University of Waterloo Vel Tech Rangarajan Dr. Sagunthala R&D Institute of Science and Technology Sweden China Australia China Canada India 71

Zentren und Netzwerke | Centers and Networks Advanced laser-based manufacturing processes have the potential to radically change many industries. They offer significant advantages towards flexible manufacturing and highly digitalized production environments. Fraunhofer IWS is part of the pan- European network Pulsate, which aims to boost the adoption of advanced laser-based technologies and thus contribute to the empowerment of SMEs. The digitization of European industry is critical to its com- petitiveness in the 21st century, but only about 20 percent of small and medium-sized enterprises (SMEs) in the EU are considered highly digital. Laser-based advanced and addi- tive manufacturing (LBAAM) technologies offer important advantages as “key enablers“ for digital prouction. SMEs face significant entry barriers for these technologies, such as investment costs, complexity or system integration. Pulsate aims to promote the establishment of laser-based technolo- gies. Fraunhofer IWS supports establishing a pan-European network to encourage SMEs to participate in the LBAAM innovation ecosystem. In this effort, network partners link digital innovation centers with a support structure of knowl- edge, infrastructure and services to accelerate the adoption of LBAAM technology. To date, Pulsate, with the support of Fraunhofer IWS, launched three calls for use cases and for technology transfer to promote innovation in advanced laser-based manufacturing. A total of more than 3,000,000 euros in funding was thereby awarded for the technical- economic feasibility assessment of a laser-based technology introduction. A fourth call is scheduled for spring 2023. EU-Netzwerk Pulsate EU Network Pulsate Moderne laserbasierte Fertigungsverfahren können viele Branchen radikal verändern und mit Blick auf flexible Fertigung sowie hochdigitalisierte Produk- tionsumgebungen deutliche Vorteile bieten. Das Fraunhofer IWS gehört zum paneuropäische Netzwerk Pulsate, das die Einführung fortschrittlicher laserba- sierter Technologien ankurbeln und damit zur Stärkung von KMU beitragen soll. Die Digitalisierung der europäischen Industrie ist entscheidend für ihre Wettbewerbsfähigkeit im 21. Jahrhundert, aber nur etwa 20 Prozent der kleinen und mittelgroßen Unternehmen (KMU) in der EU gelten als hoch digitalisiert. Laserbasierte Technologien des Advanced and Additive Manufacturings (LBAAM) bieten als »Key Enabler« für die digitale Produktion bedeutende Vorteile. KMU sehen sich mit erheblichen Ein- stiegshürden für diese Technologien konfrontiert, wie etwa Investitionskosten, Komplexität oder Systemintegration. Pulsate zielt darauf ab, die Etablierung laserbasierter Technologien zu fördern. Das Fraunhofer IWS unterstützt dabei, ein pan- europäisches Netzwerk aufbauen, um KMU zu ermutigen, sich am Innovations-Ökosystem von LBAAM zu beteiligen. Dabei verknüpfen die Netzwerkpartner digitale Innovationszentren mit einer Supportstruktur aus Wissen, Infrastruktur sowie Dienstleistungen und beschleunigen somit die Einführung der LBAAM-Technologie. Bisher startete Pulsate mit Unterstützung des Fraunhofer IWS drei Ausschreibungen für Anwendungsfälle und für den Technologietransfer zur Förderung von Innova- tionen in der modernen laserbasierten Fertigung. Insgesamt wurden dabei mehr als drei Millionen Euro Fördermittel zur tech- nisch-wirtschaftlichen Machbarkeitsbewertung der Einführung einer laserbasierten Technologie vergeben. Eine vierte Ausschrei- bung ist für das Frühjahr 2023 vorgesehen. Contact Dr. Axel Jahn Phone +49 351 83391-3237 axel.jahn@iws.fraunhofer.de iws.fraunhofer.de 73

Contact Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS Fraunhofer Institute for Material and Beam Technology IWS Winterbergstraße 28 01277 Dresden +49 351 83391-0 +49 351 83391-3300 info@iws.fraunhofer.de www.iws.fraunhofer.de