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GEZIELTE VERBESSERUNG BIOBASIERTER KLEBSTOFFE FÜR MODERNE ANWENDUNGEN | Biobasierte Klebstoffe, die aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden, gewinnen zunehmend an Bedeutung. Dies ist nicht nur auf die Verknappung petrochemischer Ressourcen zurückzuführen, sondern auch auf den wachsenden Wunsch der Industrie und der Verbraucher nach nachhaltigeren Alternativen. Biobasierte Klebstoffe sind keineswegs eine neue Erfindung; einige von ihnen werden seit Tausenden von Jahren erfolgreich eingesetzt. Biobasierte Klebstoffe greifen auf eine Vielzahl natürlicher Materialien wie Proteinen (z. B. Glutinleim), Stärke, Zellulose oder Naturkautschuk zurück. Doch um sie für eine breitere Palette moderner Anwendungen zu nutzen, müssen bestimmte Eigenschaften gezielt verbessert werden.

EFFIZIENZ IN WÄRMENETZEN: KRITERIEN UND POTENZIALE ANALYSIEREN | Die Wärmeversorgung und damit auch die Fernwärme in Deutschland muss bis spätestens 2045 klimaneutral sein, um die Klimaziele zu erreichen, zu denen sich Deutschland durch Ratifizierung des Pariser Klimaabkommens verpflichtet hat. Daher befasst sich das Fraunhofer IFAM im Projekt „Definition und Potenziale von Effizienz in Wärmenetzen (WäNEff)“ damit, die Zukunftstauglichkeit, die Einbindung ins Ordnungsrecht und / oder die Förderkulisse von Effizienzkriterien für Fernwärme zu prüfen sowie Weiterentwicklungen herzuleiten.

Additive Fertigungstechnologien gewinnen in der Industrie zunehmend an Bedeutung, insbesondere in der Serienproduktion. Mit der breiten Palette an Anwendungen wachsen auch die Anforderungen an neue Materialien. Hierbei kommt den extrusionsbasierten 3D-Druckverfahren, insbesondere dem Fused Filament Fabrication (FFF), eine Schlüsselrolle zu – vor allem in kleinen und mittleren Unternehmen (KMU). Im Rahmen des Projekts Reactive Printing werden latent reaktive Filamente auf Epoxidharz-Basis entwickelt. Diese innovativen Materialien können bei niedrigen Prozesstemperaturen verarbeitet und direkt im Druckprozess zu duromeren Bauteilen vernetzt werden. So lässt sich die einfache thermoplastische Verarbeitbarkeit mit den Vorteilen duromerer Werkstoffe vereinen.

Die Auswahl des geeigneten Klebstoffs ist ein elementarer Grundbaustein jeder Fertigung, denn wenn ein ungeeigneter Klebstoff verwendet wird, kann dies zu Problemen führen, wie etwa zu Korrosion, verminderter Verbundfestigkeit über die Lebensdauer, Kriechen mit zunehmendem Risiko eines Ausfalls der Klebverbindung und vielen weiteren Schwierigkeiten. Aus diesem Grund haben die Expertinnen und Experten des Fraunhofer IFAM sich u. a. darauf spezialisiert, herstellerunabhängig bei der kundenspezifischen Klebstoffauswahl zu unterstützen.

Hybride Fügeverbindungen kombinieren unterschiedliche Fügetechnologien und werden in verschiedenen Branchen zunehmend eingesetzt. Die entscheidende Stärke einer hybriden Verbindung ist es, dass Vorteile der elementaren Fügetechnologien genutzt und Nachteile kompensiert werden. Das Kleben lässt sich vorteilhaft, je nach Anwendung und Branche, mit verschiedenen mechanischen Fügeverfahren kombinieren. Das Fraunhofer IFAM entwickelt derartige Lösungen für verschiedene Branchen, zum Beispiel für das Transportwesen, weiße Ware oder das Bauwesen.

EINE NEUE GENERATION VON GAPFILLERN FÜR DIE WÄRMEABLEITUNG VON BATTERIEN IN E-AUTOS | Die Wärmeabfuhr von Batterien ist essenziell, um sie vor Überhitzung zu schützen. Das betrifft zunehmend auch die Batterien, die in E-Autos und anderen Elektrofahrzeugen eingesetzt werden. Nur mit effektiver Wärmeabfuhr kann eine starke Antriebsleistung und eine lange Lebensdauer der Fahrzeuge gewährleistet werden. Dies wird mit Gapfillern ermöglicht.

NEUE FASERVERBUNDWERKSTOFFE FÜR DEN BRANDSCHUTZ | Um die Betriebssicherheit zu gewährleisten, sind Brandschutzmaßnahmen in verschiedensten Branchen von größter Bedeutung: Sei es im Schienenfahrzeugbau, im Bauwesen, in der Schifffahrt, Luft- und Raumfahrt oder auch in der Automobilindustrie. Die Expertinnen und Experten des Fraunhofer IFAM verfügen über umfangreiche Möglichkeiten sowohl zur Synthese von Polymeren und Herstellung von Faserverbundkunststoffen (FVK) mit Brandschutzeigenschaften, als auch zur Durchführung von Brandversuchen.

INTELLIGENTE POLYMERNETZWERKE ERMÖGLICHEN EINE NACHTRÄGLICHE VERFORMUNG, RECYCLING UND BIOLOGISCHEN ABBAU VON WERKSTOFFEN | Polymere Werkstoffe sind vielfach einsetzbar und zeichnen sich durch ihr leichtes Gewicht und ihre mechanischen Eigenschaften aus. Zur Steigerung des Leichtbaupotenzials werden Kunststoffe mit Fasern zu Faserverbunden verarbeitet. Allerdings suchen Unternehmen aufgrund von Konsumentendruck und Regularien zunehmend umweltschonende und kreislauffähige Materialsubstitute für konventionelle polymere Werkstoffe. Seit einigen Jahren erforscht das Fraunhofer IFAM schaltbare duromere Werkstoffe als vielversprechende Alternative.

INNOVATIVE LÖSUNGEN FÜR GROßE KNOCHENDEFEKTE | Die Entwicklung des porösen Biomaterials TiFi stellt einen bedeutenden Fortschritt für die Medizintechnik dar. Durch anpassbare mechanische Eigenschaften und erhöhte Ermüdungsfestigkeit wird eine längere Lebensdauer von Implantaten ermöglicht und die Integration in das Gewebe verbessert.

Im Interview mit Herrn Professor Mayer beleuchten wir die Herausforderungen der letzten Jahre und die Maßnahmen des Fraunhofer IFAM zur Förderung von Nachhaltigkeit und Klimaschutz. Er gibt Einblicke in aktuelle Projekte, innovative Lösungen und zukünftige Pläne, um einen positiven Beitrag für unseren Planeten zu leisten.