Dekarbonisierung im Fokus

Die Forderungen nach einem nachhaltigen Umgang mit Ressourcen bei der Herstellung, Nutzung und Entsorgung eines Produktes werden immer lauter. Nicht nur die Gesetzgebung, sondern auch die Gesellschaft verlangt nach Methoden zur Ressourcenschonung und dem Aufbau einer Kreislaufwirtschaft entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Genau hier setzt das Fraunhofer IFAM an und entwickelt Methoden, Werkstoffe und Prozesse zum Aufbau von nachhaltigen Energie- und Stoffströmen.

 

Entwicklung von biobasierten Polymersystemen für die Zukunft der Kunststoffindustrie

In einer Welt, in der Kunststoffe allgegenwärtig sind, ist es entscheidend, diese nachhaltig zu gestalten. Durch den Einsatz von biobasierten und bioabbaubaren Materialien eröffnen sich neue Möglichkeiten für umweltverträglichere Produkte. Das Fraunhofer IFAM forscht intensiv an diesen neuen Werkstoffen und untersucht ihre Potenziale für Kunststoff herstellende und verarbeitende Unternehmen. Dabei werden unterschiedliche Handlungsoptionen entwickelt und aus materialwissenschaftlichen, fertigungstechnischen, wirtschaftlichen, aber vor allem auch ökologischen Gesichtspunkten bewertet. 

 

Debonding on Demand für das Vorantreiben der Kreislaufwirtschaft 

Kleben bietet im Vergleich zu anderen Fügeverfahren große technische und wirtschaftliche Vorteile. Es ermöglicht z.B. Multimaterialbauweisen und besitzt ein hohes Leichtbaupotential. Dennoch kann es in einigen Fällen erforderlich sein, die Klebverbindungen wieder zu lösen, um eine sortenreine Trennung von Baugruppen oder Materialien zu erhalten und damit ein sortenreineres Recycling zu gewährleisten. Das Fraunhofer IFAM hat in verschiedenen Studien gezeigt, dass Klebverbindungen gezielt lösbar sein können und entwickelt entsprechende Technologien für die industrielle Praxis. Dadurch trägt das Institut dazu bei, die Nachhaltigkeit von Fertigungsprozessen zu verbessern und die Kreislaufwirtschaft voranzutreiben.

 

PFAS freie Schichten und Materialien

Die geplante EU-weite Verbotsankündigung von per- und polyfluorierten Alkylverbindungen (kurz: PFAS) durch die ECHA führt derzeit bei vielen Unternehmen zu großen Sorgen. PFAS sind für ihre herausragenden technischen Eigenschaften bekannt und werden daher in den unterschiedlichsten Branchen eingesetzt. Mittlerweile ist jedoch bekannt, dass sich die Chemikalien in Mensch und Umwelt anreichern und negative Auswirkungen auf Ökosysteme und die Gesundheit haben können.  Aufgrund des daher drohenden Verbots von PFAS werden Alternativen mit vergleichbaren Eigenschaften dringend benötigt. Das Fraunhofer IFAM arbeitet bereits seit vielen Jahren an der Entwicklung von fluorfreien Beschichtungen und bietet nachhaltige Lösungen für Anti-Haft-, Gleit- und hydrophobe Beschichtungen an. 

 

Batterierecycling

Die Lithium-Ionen-Batterie stellt derzeit die gängigste elektrische Speichertechnologie dar. Mit ihrer hohen Energie- und Leistungsdichte ist sie in vielen Bereichen wie Elektromobilität, Power Tools oder auch in stationären Anwendungen einsetzbar. Die wachsende Nachfrage erfordert eine Steigerung der Lithiumproduktion und damit auch die Erschließung neuer Lithiumressourcen. Um den Bedarf an Lithium zu decken, erforscht das Institut umweltverträgliche Methoden zur Lithiumgewinnung, insbesondere aus Sole bzw. hydrogeologischen Quellen. Auch spielen das direkte Recycling und der Umgang mit dem (Prozess-)Wasser für die Nachhaltigkeit eine große Rolle. Mithilfe des sogenannten elektrochemischen »Ion Pumping«-Verfahrens lassen sich selektiv Lithium-Ionen aus wässrigen Lösungen extrahieren.

 

Life Cycle Assessment (LCA) zur Bewertung von Umweltauswirkungen

Die Bedeutung von Umweltthemen in der heutigen Gesellschaft nimmt stetig zu. Umfragen zeigen die Wichtigkeit von Umweltbewusstsein für Wahlentscheidungen, Unternehmen vermarkten ihre Produkte unter dem Label der Nachhaltigkeit, Umweltskandale führen zu hohen Strafzahlungen für Konzerne. Angesichts dieser Entwicklungen wird die Umweltwirkung von Produkten und Prozessen immer wichtiger. Ein bewährtes Instrument zur Bewertung dieser Umweltauswirkungen ist das Life Cycle Assessment (LCA) oder auch Ökobilanzierung genannt. Diese Methode ermöglicht eine datenbasierte Einschätzung der Umweltwirkungen von Produkten, Dienstleistungen oder Prozessen über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg – von der Rohstoffgewinnung bis zur Entsorgung (»from cradle to grave«). Das Fraunhofer IFAM setzt auf diese wissenschaftlich anerkannte, international standardisierte Methodik, um Unternehmen bei der Analyse und Verbesserung ihrer Produkte und Prozesse zu unterstützen. So lassen sich nachhaltige Lösungen entwickeln, die den Anforderungen von Wirtschaft, Wissenschaft und Gesellschaft gerecht werden.

 

Kompetente Beratung zur Technologieumstellung

Das Fraunhofer IFAM bietet nicht nur Forschung und Entwicklung von innovativen Technologien an, sondern auch Beratungsdienste zur Technologieumstellung. Unsere Expertinnen und Experten beschäftigen sich mit Fragestellungen zur Akzeptanz von Technologieumstellungen (z. B. im Bereich Elektromobilität) oder der Optimierung von Förderprogrammen, um Unternehmen eine schnelle und effektive Umstellung auf neue Technologien zu ermöglichen.

Damit ist das Institut nicht nur ein kompetenter Ansprechpartner für die Entwicklung von kreislauffähigen Werkstoffen und Prozessen, sondern unterstützt seine Kunden und Partner auch bei der Transformation ihrer Technologien.