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Die Herausforderungen und Lösungen zur Nutzung von Drohnen in industriellen, universitären und zivilen Bereichen benötigen eine geordnete und koordinierte Nutzung des entsprechenden Luftraumes. Um dies zu ermöglichen, wird ein Reallabor auf der Basis der Durchführungsverordnung EU-2021/664 geplant: In Anlehnung an die U-Space-Konzepte soll ein integrativer Luftraum für die bemannte und unbemannte Luftfahrt erschaffen werden

AUSBAU DER OFFSHORE-WINDENERGIE IN EUROPA | Die Bundesregierung hat sich ambitionierte Ziele für den Ausbau der erneuerbaren Energien gesetzt. Dabei spielt auch der Ausbau der Offshore-Windenergie in Europa eine große Rolle. Hier soll die Leistung in der Nordsee auf 65 GW bis 2030 und 150 GW bis 2050 gesteigert werden. Mit den aktuell zur Verfügung stehenden Hafenkapazitäten ist ein Erreichen dieser Ziele jedoch kaum zu bewältigen. Ein Ausbau der Kapazitäten sowie eine stärkere Kooperation der europäischen Offshore-Hafenstandorte ist zwingend notwendig. Hier setzt das Interreg North Sea Projekt DIOL (Develop Innovative Offshore Logistic) an.

Die Windenergie stellt eine wichtige Säule für die Energiewende dar. Dabei spielt der Ausbau der Offshore-Windenergie auf Nord- und Ostsee eine zentrale Rolle. Die Offshore-Windenergieanlagen sind jedoch extremen Witterungsverhältnissen ausgesetzt. Diese führen in Kombination mit Regenerosion bzw. Partikelabrasion zu Beschädigungen an den Beschichtungen der Blattvorderkanten der Rotorblätter und stellen dort einen der häufigsten Gründe für Ertragsverluste und Reparaturen dar. Das Verbundprojekt MARiLEP hat das Ziel, eine deutliche Verbesserung der Zuverlässigkeit bzw. der Nutzungsdauer im Bereich der Vorderkantenbeschichtungen von Windenergieanlagen zu erreichen.

Ziel des Forschungsvorhabens DOM4Composites ist die Entwicklung (de-)montage optimierter großer thermoplastischer FVK-Strukturen für den Einsatz im Schiff-, Schienen- und Nutzfahrzeugbau sowie für Windenergieanlagen.

TECHNOLOGIEN FÜR TRANSPORT UND SPEICHERUNG VON WASSERSTOFF | Als vielseitiger Energieträger wird Wasserstoff eine Schlüsselrolle für den langfristigen Erfolg der Energiewende spielen. Das Fraunhofer IFAM arbeitet gemeinsam mit Projektpartnern im Wasserstoff-Leitprojekt TransHyDE an der Weiterentwicklung von Technologien für den Transport und die Speicherung von Wasserstoff und testet diese. Eine wichtige Funktion nimmt hierbei die LOHC-Technologie (liquid organic hydrogen carrier) ein.

Vereisung stellt ein großes Problem beim Betrieb von Windenergieanlagen dar, da diese zu massiven Ertragseinbußen, Verschleiß und auch zur Gefährdung von Menschen in der Nähe der Anlagen führt. Bauliche Maßnahmen zur Enteisung, wie integrierte Heizanlagen in den Rotorblättern oder Enteisungsaktionen per Industriekletterer oder Helikopter, sind sehr aufwändig. Aus diesem Grund wurde im Projekt TURBO das Auftragen eines temporären Vereisungsschutzes mittels einer Drohne erforscht. Ziel des Projekts war es, die grundsätzlichen Technologiebausteine (Beschichtungsmaterial, Applikationstechnik, Drohnenplattform) für die Beschichtung von Rotorblattvorderkanten mit einem temporären Eisschutzsystem zu entwickeln.

RECYCLING VON BRENNSTOFFZELLEN: KLEBTECHNISCHE MONTAGE- UND DEMONTAGESTRATEGIEN | Brennstoffzellen sind eine elementare Komponente zur Nutzung von klimafreundlichem Wasserstoff im Verkehrssektor. Das Fraunhofer IFAM ist Teil der Technologieallianz Stack2P im nationalen Projekt H2Go im Rahmen des vom Bundesverkehrsministerium geförderten nationalen Aktionsplans zur Brennstoffzellenproduktion. Ein zentrales Ziel ist die Entwicklung von recyclinggerechten Fertigungstechnologien für Brennstoffzellen nach dem Prinzip "Design for Recycling" und die Umsetzung in eine Montage- und Demontageplattform zur anschließenden Überführung der Bauteile in skalierbare Wiederverwendungs-, Reparatur- und Recyclingkonzepte. Ziel ist es, die Produktqualität zu erhöhen, den Produktentwicklungszyklus und die Entwicklungskosten zu reduzieren sowie Produktionsfehler zu verringern.

Mithilfe der Nutzung von unbemannten Luftfahrzeugen (UAS) ergeben sich für das Fraunhofer IFAM seit einigen Jahren völlig neue Anwendungsgebiete. So wurde zum Beispiel im Dezember 2022 in Zusammenarbeit mit der Gemeinde Helgoland und dem auf Helgoland ansässigen Verein Jordsand, der sich dem Schutz von Seevögeln, Meeressäugern und der Natur verschrieben hat, das Kegelrobbenmonitoring per Drohne erprobt. Luftbilder erlauben dabei eine minimalinvasive Durchführung der Geburten- und Populationszählung.

Im Projekt »Resorbable Molybdenum Temporary Cardiac Electrodes«, kurz ReMoTe CarE, entwickeln Forschende des Fraunhofer IFAM gemeinsam mit der medizinischen Fakultät der TU Dresden selbstauflösende Schrittmachersonden. Mit diesem neuartigen Ansatz können die Risiken nach herzchirurgischen Operationen deutlich reduziert werden.

Die Luftfahrt in Europa muss bis 2050 klimaneutral sowie nachhaltig sein, und das entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Um dies zu erreichen, müssen ab 2035 klimaneutrale Flugzeuge zur Verfügung stehen. Zentrale Voraussetzung hierfür sind auch neue Materialien und Fertigungsverfahren.