Pressemitteilungen

Anwender von poly- und perfluorierten Alkylverbindungen (PFAS), auch bekannt als »Ewigkeitschemikalien«, stehen aufgrund regulatorischer Vorschläge der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA) unter Druck. Das betrifft auch den Einsatz von Fluorelastomeren, deren wirtschaftliche Bedeutung enorm ist. Fraunhofer-Experten haben Anfang Februar das Projekt »HATE-FLUOR« initiiert. Gemeinsam wollen sie Hochleistungs-Elastomermischungen als Ersatz für Fluorpolymere in bestimmten technischen Anwendungen entwickeln. Diverse Branchen können davon profitieren, darunter Halbzeug- und Fertigteilproduzenten sowie Unternehmen im Anlagen- und Maschinenbau, in der Medizintechnik, in der Reinraum- und Halbleitertechnik sowie in der chemischen Prozesstechnik und Elektroanwendungen.

Nachhaltigere Antifouling-Beschichtungen für Schiffe sind gefragt. Diese innovativen Lösungen sollen weitestgehend auf Biozide verzichten und dennoch den Herausforderungen im maritimen Einsatz standhalten. Im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) im »Maritimen Forschungsprogramm« geförderten Projekts »BioSHIP« arbeiten Industrie und Wissenschaft gemeinsam an der Entwicklung solch umweltfreundlicher Beschichtungen. Die biologisch abbaubaren, selbstpolierenden Beschichtungen sollen nicht nur die gleiche Funktionalität wie herkömmliche Produkte bieten, sondern gleichzeitig die Freisetzung von toxischen Schwermetallen und Mikroplastik im Meer minimieren – ein wichtiger Schritt für eine grünere Schifffahrt.

Jährlich landen deutschlandweit etwa 5,6 Millionen Tonnen Kunststoffverpackungen nach einmaliger Nutzung im Haushaltsmüll – weniger als ein Drittel davon lässt sich bisher recyceln. Gemeinsam mit der Hochschule Bremen möchte das Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM den verschmutzen Müll in hochwertige Produkte aus dem 3D-Drucker verwandeln.

Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Projekt »Sodium-Ion-Battery Deutschland-Forschung – SIB:DE FORSCHUNG« zielt darauf ab, die Eignung der Natrium-Ionen-Batterietechnologie (NIB, engl. SIB) für die europäische Energie- und Mobilitätswende zu evaluieren und eine zügige industrielle Umsetzung zu erreichen. Hierzu bündeln 21 nationale Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft ihre Expertise von der Batteriematerialentwicklung bis zur Fertigung großformatiger Zellen, um einen schnellen Transfer von Forschungsergebnissen in die praktische Anwendung zu ermöglichen.

Um die Nachhaltigkeit der Elektromobilität zu fördern und Ressourcen effizienter zu nutzen, gewinnt das Upcycling von Lithium-Ionen-Batterien zunehmend an Bedeutung. Es werden Konzepte gesucht, um die Materialkreisläufe zu verlangsamen. Erreicht wird dies, indem gebrauchte Batterien aus Elektrofahrzeugen in neuen Anwendungsgebieten zum Einsatz kommen, anstatt sie sofort in Recyclingprozesse zu überführen. Trotz des erheblichen Potenzials zur Ressourcenschonung hat sich das Upcycling aus technischen und wirtschaftlichen Gründen bislang nicht durchgesetzt. Ein Forscherteam kann nun mithilfe einer Hochgeschwindigkeitsmessmethode und KI eine anwendungsreife Lösung ermöglichen.

Freie Hansestadt Bremen und DB Fahrzeuginstandhaltung gemeinsam auf dem Weg zur Klimaneutralität: Heutige Motoren fit machen für künftige Kraftstoffe - Spezieller Prüfstand soll zusammen mit Fraunhofer IFAM entstehen

Demonstration einer automatisierungsgerechten Thermoplastbauweise für Flugzeugrümpfe in Paris ausgezeichnet

Im Rahmen einer Projektkooperation haben das Fraunhofer IFAM und die Droniq GmbH einen 180 Kilometer langen Drohnenflug vom Offshore Drone Campus Cuxhaven (ODCC) nach Helgoland und zurück erfolgreich durchgeführt. Damit ist erstmalig die sichere Integration unbemannter BVLOS-Flüge über See unter Berücksichtigung der zivilen Regularien und der Einbindung aller relevanten Instanzen gelungen. Gleichzeitig markierte der Flug den ersten Langstreckendrohneneinsatz im sicheren Zusammenspiel mit dem bemannten Flugverkehr.

Die Entwicklung einer durchgehenden Prozesskette für die sinter-additive Fertigung von Nickelbasislegierungen steht im Mittelpunkt des Projekts »Simsalabim«. Das Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Dresden gemeinsam mit der Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) Dresden und dem Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS adressieren alle Schritte von der Auslegung über die Sintersimulation bis hin zur Verifikation an Realteilen. Im Austausch mit Herstellern und Nutzern sollen von Anfang an industrielle Anforderungen und Anwendungsfälle die Entwicklungen leiten.

Moderne Kommunikationssysteme wie Satelliten oder Mobilfunk benötigen höhere Datenraten und Kapazitäten. Deshalb kommen zunehmend höherer Frequenzbänder im Millimeterwellenbereich zum Einsatz. Mit zunehmender Frequenz nimmt jedoch die Wellenlänge ab, was bedeutet, dass auch die Komponenten solcher Systeme kleiner werden. Entsprechend schreitet die Miniaturisierung voran und erfordert Technologien, mit denen Bauelemente wie Filter, Antennen oder Diplexer realisiert werden können, die möglichst geringe Verluste aufweisen und gleichzeitig möglichst einfach und in großen Stückzahlen hergestellt werden können. Auch werden herkömmliche Verfahren zunehmend unwirtschaftlich. Der dreidimensionale Siebdruck hat sich als ideales Verfahren für diese Bauteile erwiesen.

Kaum eine andere chemische Substanz kann es mit ihnen aufnehmen, so einzigartig sind ihre Eigenschaften: PFAS. Entsprechend schwer sind die Jahrhundertgifte zu ersetzen, die sich in der Umwelt anreichern und nicht mehr abbauen. Einem Team am Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM ist es gelungen, Lösungen zu entwickeln, die auch für die Medizintechnik große Chancen bieten, PFAS gezielt zu substituieren.

Herkömmliche Implantate verbleiben i.d.R. im Körper oder müssen in einer zweiten Operation wieder entfernt werden, auch wenn sie in vielen Fällen ihre Funktion nur für eine bestimmte Zeit erfüllen müssen. Gemeinsam mit Partnern aus der Medizin und Industrie entwickelt das Fraunhofer IFAM Dresden Implantate aus Molybdän, die sich im Körper gleichmäßig und sicher auflösen. Mögliche Anwendungen sind u. a. Stents, orthopädische Implantate oder resorbierbare Leitungen für temporäre Herzschrittmacher.

Für die ressourceneffiziente flexible automatisierte Produktion – Neu entwickelte Fräskinematik auf Linearachse ermöglicht vielseitige und effiziente Bearbeitung von Leichtbauwerkstoffen über Metalle bis hin zu Stählen mit einer Fertigungstoleranz von bis zu 0,1 Millimeter

Mit zahlreichen Gästen aus Wirtschaft, Politik und Wissenschaft konnte nach einjähriger Bauzeit die neue Entwicklungs- und Testumgebung für Offshore-Drohnen feierlich eröffnet werden. Der Offshore Drone Campus Cuxhaven (ODCC) wird vom Fraunhofer IFAM betrieben und dient als Plattform für interdisziplinäre Zusammenarbeit von Industrie und Forschung, um die Entwicklung zukunftsrelevanter Technologien innerhalb der Drohnenforschung und -anwendung voranzutreiben. Im Mittelpunkt stehen sowohl Inspektions- und Wartungsarbeiten als auch die Überwachung maritimer Strukturen sowie Monitoring- oder Transportaufgaben durch Drohnen. Die realitätsnahen Anwendungsszenarien am und über dem Wasser bieten dafür einzigartige Erprobungsmöglichkeiten.

Forschende am Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM haben erstmals einen Kunststoff-Patch entwickelt, mit dem sich bisher aufwändige Reparaturprozesse an beschädigten Flugzeug-Leichtbaukomponenten deutlich beschleunigen und vereinfachen lassen. Der thermoformbare und kreislauffähige Reparatur-Patch wird auf den defekten Bereich gedrückt und erhält seine Endfestigkeit in nur 30 Minuten. Aufgrund seiner Wandelbarkeit lässt sich der neuartige faserverstärkte Kunststoff von der Luftfahrt über die Orthopädie in unterschiedlichsten Branchen einsetzen.

Die von Fraunhofer-Forschern neu entwickelte UltraPLAS®-Beschichtung hat sich in der Praxis als bahnbrechende Lösung für die Herausforderungen bei Urformverfahren erwiesen. Diese fortschrittliche Trenn- und Easy-to-clean-Beschichtung wird mittels eines kalten Plasmaverfahrens als Gradientenschicht aufgetragen und eignet sich für Materialien wie Werkzeugstahl, Edelstahl und Aluminium. Durch die besonderen physikalischen Eigenschaften ermöglicht UltraPLAS® eine perfekte Abbildung von nanoskaligen bis hin zu spiegelglänzenden Oberflächen. Aufgrund einer Verringerung der Nachbearbeitungsschritte und durch den Verzicht auf externe Trennmittel, wird die Anwendung als hochwirtschaftlich eingestuft.

Das Jahr 2024 ist durch eine substanzielle Reduktion der Fördermittel des Bundes für die Projektforschung gekennzeichnet. Die Energieforschung ist davon besonders betroffen. Es zeichnet sich eine Kürzung der verfügbaren Mittel für neue Projekte in Höhe von 30 % im Vergleich zum Vorjahr ab. Der Verbund »Energietechnologien und Klimaschutz« der Fraunhofer-Gesellschaft warnt vor diesem Hintergrund vor einem massiven Rückgang der Innovations-fähigkeit der deutschen Industrie bei Technologien für die Energiewende. In dem Verbund sind neun Institute der Fraunhofer-Gesellschaft organisiert, die die anwendungsorientierte Energieforschung maßgeblich vorantreiben.

Meilensteine für den sauberen und nachhaltigen Flugverkehr von morgen: Clean Sky 2-/Clean Aviation-Projekt »MFFD« weist Potenzial von rund 10 Prozent Gewichtsreduktion und 10 Prozent Kostenersparnis in der Hochratenproduktion auf

Prof. Dr.-Ing. habil. Matthias Busse war 21 Jahre lang als Institutsleiter am Fraunhofer‐Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM mit Hauptsitz in Bremen tätig. Gleichzeitig hatte er den Lehrstuhl für »Endformnahe Fertigungstechnik« am Fachbereich Produktionstechnik der Universität Bremen inne. In dieser Zeit hat sich das Institut zu einem der größten innerhalb der Fraunhofer-Gesellschaft entwickelt; Matthias Busse kann auf einschlägige Erfolge sowie richtungsweisende Entwicklungen zurückblicken. Am 1. April 2024 ist er in den Ruhestand gegangen. Prof. Dr. Bernd Mayer wurde in der Nachfolge zum geschäftsführenden Institutsleiter berufen.

Am 14. und 15. Februar 2024 finden die Norddeutschen Obstbautage in Jork statt. Circa 200 internationale Aussteller zeigen aktuelle Trends und neue Entwicklungen für den Obstanbau auf insgesamt 13 000 Quadratmetern Ausstellungsfläche. Erstmals nutzt das »SAMSON«-Projektteam Fraunhofer IFAM, Stade, HAW Hamburg, hochschule 21, Buxtehude, und TU Hamburg sowie der Obstbauversuchsring des Alten Landes, Jork, diese Plattform für den Austausch von Fachwissen und den direkten Dialog mit den Besuchern rund um das Forschungsprojekt »Smarte Automatisierungssysteme und -services für den Obstanbau an der Niederelbe« (Zelt 1, Stand Z-1.15).

Mehrere Fraunhofer-Institute und die Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg arbeiten unter Federführung von Rolls-Royce Deutschland und weiteren Partnern wie die Forschungseinrichtung ACCESS an der Zukunft des hybridelektrischen Fliegens. Gefördert durch das Land Brandenburg sowie das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz forschen die Partner an einem völlig neuen Antriebssystem für Mittelstreckenflugzeuge bis 35 Passagiere.

Feuchte Kälte ist der Feind der Windkraft. Wenn die Rotorblätter eine Eisschicht ansetzen, kann dies zu Unwuchten bei der Rotation und damit zu erhöhtem Verschleiß führen. Die Anlagen müssen dann oft für mehrere Tage abgeschaltet werden. Die gestoppte Stromerzeugung bedeutet für die Anlagenbetreiber massive Verluste. Einem Fraunhofer-Team ist es jetzt erstmals gelungen, Rotorblätter durch den Einsatz von Drohnen vor Vereisung zu schützen. Die neue Technik haben Expertinnen und Experten vom Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM und vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA gemeinsam im Projekt »TURBO – Temporäre Beschichtung mittels Drohnen« entwickelt.

Am 28. November 2023 fand ein Stakeholder-Event mit etwa 100 Teilnehmenden im Kontext des »Multi Functional Fuselage Demonstrator« (»MFFD«) am Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM im Forschungszentrum CFK NORD in Stade statt. Unter Beteiligung der europäischen Projektpartner wurde ein umfassender Überblick zum aktuellen Status des Demonstrators geboten. Besonderes Augenmerk lag dabei auf dem fortschrittlichen Montageprozess mittels thermoplastischer Schweißverfahren sowie der Vorstellung der bereits vorintegrierten thermoplastischen Ober- und Unterschale.

Am 20. und 21. November 2023 findet in Jena der Digital-Gipfel der Bundesregierung mit dem Jahresschwerpunktthema »Digitale Transformation in der Zeitenwende. Nachhaltig. Resilient. Zukunftsorientiert.« statt. Neben Bundeskanzler Olaf Scholz und den ausrichtenden Bundesministern Dr. Robert Habeck (Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, BMWK) und Dr. Volker Wissing (Bundesministerium für Digitales und Verkehr, BMDV) werden zahlreiche weitere Bundesministerinnen und -minister sowie hochrangige Vertreterinnen und Vertreter aus Wirtschaft, Wissenschaft und Zivilgesellschaft erwartet.

Durch die Entwicklung trennmittelfreier Prozess- und Materialsysteme im Teilprojekt »Trennfolientechnologie zur optimierten Rotorblattfertigung« des Verbundprojekts »OptiBlade« gelang es den Forschenden des Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM gemeinsam mit ihren Partnern Olin Blue Cube Germany sowie Infiana Germany, die Rotorblattfertigung für Windenergieanlagen zu optimieren und dadurch die Voraussetzung zu schaffen, deren Fertigungskosten deutlich zu reduzieren. Mit der erzielten kosteneffizienten Produktionsautomatisierung inklusive erhöhter Qualitätssicherung sowie Verbesserung von Gesundheitsschutz und Ergonomie während der Produktion lässt sich der Ausbau von Windenergieanlagen vor dem Hintergrund des Energiekonzepts 2050 vorantreiben.

Heilungsstörungen nach einem Knochenbruch sind für Patientinnen und Patienten eine enorme Belastung, zumal sie oftmals weitere operative Eingriffe erfordern. Auch für die Unfallchirurgie stellen sie eine Herausforderung dar. Gemeinsam mit Partnern haben Fraunhofer-Forschende ein Kompositmaterial für den Einsatz im Operationssaal entwickelt. Dieses soll die Behandlungserfolge deutlich verbessern und eine schnellere Heilung ermöglichen. Die Kombination aus einem biodegradierbaren Polymer und bioaktivem Glas dient als Leit- und Stützgerüst. Ziel ist die Hemmung des Wachstums von Bakterien an der Defektstelle und die Förderung des Aufbaus neuer Knochensubstanz. Die innovative Medizintechnik entstand im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF geförderten Verbundprojekts SCABAEGO. Das Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM zeigt einen ersten Demonstrator auf der Medizintechnikmesse COMPAMED in Düsseldorf am Fraunhofer-Gemeinschaftsstand (Halle 8a, Stand G10).

Ob Pfannen, Schneidwaren oder Verpackung – per- und polyfluorierte Chemikalien (PFAS) werden seit Jahren in verschiedensten Alltagsprodukten und Prozessen zur Beschichtung eingesetzt. Aufgrund bekannter Risiken dieser Substanzen für Mensch und Umwelt wird ein zumindest teilweises Verbot für die Herstellung und Verwendung von PFAS in naher Zukunft erwartet. Der Einsatz vergleichbarer Alternativen ist deshalb für zahlreiche Unternehmen essenziell. Das Fraunhofer IFAM ist spezialisiert auf fluorfreie Beschichtungen und hat mit der PLASLON®-Technologie eine PFAS-freie Antihaftbeschichtung entwickelt, die das geforderte Eigenschaftsprofil erfüllt und sofort einsetzbar ist.

Verschleißende Bremsscheiben sind nicht nur ärgerlich, weil sie teure Werk-stattbesuche verursachen. Der entstehende Feinstaub schadet unserer Gesund-heit nachweislich massiv. Das Fraunhofer IFAM in Dresden entwickelt ver-schleißfreie Bremsscheiben aus keramikverstärkten Leichtmetall-Verbundwerkstoffen, die nicht nur Gewicht sparen, sondern auch über die Fahrzeuglebensdauer kaum Mehrkosten verursachen. Nun rückt die Marktein-führung in greifbare Nähe.

Stationäre Energiespeicher zur Entlastung des öffentlichen Stromnetzes bei auftretenden Lastspitzen sind ein wichtiger Bestandteil zur Umsetzung der Energiewende. Zink-Ionen-Batterien stehen für diese und andere Anwendungen seit längerem im Fokus – bislang jedoch ohne kommerziellen Erfolg. Wie eine industrielle Umsetzung gelingen kann, wird nun in dem vom BMBF geförderten Forschungsprojekt »Wässrige Zink-Ionen-Batterien ZIB2« untersucht. Zentrale Entwicklungsziele sind die Verwendung von unkritischen, kostengünstigen Materialien, eine Erhöhung des Wirkungsgrades und Verlängerung der Lebensdauer sowie die Anwendung industrieller Zelldesigns.

Wenn es um den Ausbau erneuerbarer Energien und den Schutz von Umwelt und Ressourcen geht, spielen maritime Technologien eine wichtige Rolle. Am Rande der 13. Nationalen Maritimen Konferenz besuchte Bundesminister für Wirtschaft und Klimaschutz Dr. Robert Habeck heute das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Bremen, um sich über die Forschung am DFKI Robotics Innovation Center und am Fraunhofer IFAM zu informieren. Im Mittelpunkt standen dabei die Anwendungsmöglichkeiten von Künstlicher Intelligenz und robotischen Systemen im maritimen Umfeld.