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Nachhaltige Lösungen zur Reduktion, zum Wiedereinsatz und zum Recycling von Kohlenstoffen sind essenziell zur Erreichung des langfristigen Ziels der Klimaneutralität. Erneuerbare Rohstoffe müssen die Basis für polymere Materialien darstellen. Die aktuellen Forschungsansätze zeigen, dass das möglich ist.

Die Dekarbonisierung stellt unsere moderne Industriegesellschaft vor Herausforderungen. Insbesondere werden wir unsere zunehmend volatile Energieerzeugung und unseren Energieverbrauch durch Sektorenkopplung sowie Speicher deutlich stärker entkoppeln und Wasserstoff als Stoffträger für industrielle Prozesse einsetzen müssen. Sowohl für die elektrischen Energiespeicher als auch für die Wasserstoffwirtschaft ist die Elektrochemie eine Schlüsselkompetenz.

Durch die branchenorientierte Bündelung eines breiten Technologie-, Kompetenz- und Infrastrukturportfolios adressiert Fraunhofer noch fokussierter relevante Kundenbedarfe und unterstützt als strategischer Forschungs- und Entwicklungspartner den Technologietransfer in die deutsche und europäische Luft- und Raumfahrtindustrie.

Pulvermetallurgische Verbundwerkstoffkonzepte stellen einen Schlüssel für eine hohe Speicherdichte und für das notwendige thermische Management bei der Hydrierung und Dehydrierung dar.

Der ODCC – Offshore Drohnen Campus Cuxhaven – stellt einen Standort zur gemeinschaftlichen anwendungsorientierten Entwicklung und Erprobung von Offshore-UAS (Unmanned Aircraft System, dt. Drohnen) und deren Einsatzkonzepten dar. Hierbei liegt der Fokus des Fraunhofer IFAM auf Fragestellung der Wartung und Inspektion sowie Instandhaltung und Überwachung wichtiger maritimer Strukturen einschließlich regulatorischer Rahmenbedingungen.

Das Fraunhofer IFAM forscht in Helgoland im Rahmen des BMBF-geförderten Projekts TransHyDE an der Entwicklung und dem Einsatz von neuen Materialien für den Transport und die Lagerung von grünem Wasserstoff und dessen Trägermedium. In einem anderen Projekt wird das Fraunhofer IFAM zum Thema »Steigerung der Festigkeit und Dauerhaftigkeit von Stahlklebungen im Offshore-Bereich« ebenfalls vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.

BERECHNUNG VON DIFFUSIONSKOEFFIZIENTEN BIOBASIERTER KUNSTSTOFFE FÜR VERPACKUNGEN | Aus Kunststoffen wie Verpackungen, die in Kontakt mit Lebensmitteln stehen, Laminaten, Klebstoffen oder Dichtungen, können Stoffe wie Additive in die sie umgebenden Medien übergehen. Dabei sinkt deren Konzentration im Kunststoff und reichert sich in deren Umgebung wie Lebensmitteln oder Grenzflächen an. Im Projekt „DiBioK“ arbeitet das Fraunhofer IFAM gemeinsam mit Projektpartnern an der Bestimmung von Stoffkonstanten zur Berechnung von Diffusionskoeffizienten ausgewählter biobasierter Polymere. Daraus soll ein Modell abgeleitet werden, das eine Vorhersage dieser stoffspezifischen Eigenschaft ermöglicht.

Ziel des Projekts Rapid-KI ist die Entwicklung von Regelungskonzepten für die lokale Entschichtung von vergossenen oder schutzbeschichteten Elektronik-Bauteilen. Hierfür werden Sensordaten erfasst, mittels KI ausgewertet und für eine hochdynamische Echtzeitregelung der Laserprozesse genutzt, um innovative Recycling- und Reparaturkonzepte zu ermöglichen. Die hohe Flexibilität und Skalierbarkeit der Lasertechnik erlaubt zudem eine spätere Übertragbarkeit der Entwicklung auf verschiedenste Anwendungsfelder, z. B. Entschichtungen im Windenergiebereich, dem Schiff-, Schienen- und Flugzeugbau sowie Reparaturanwendungen im Bereich der E-Mobilität.

Im Projekt »IceCore« entwickeln die Expertinnen und Experten vom Fraunhofer IFAM und der Pistol GmbH ein innovatives Gefriergelierverfahren zur Beschleunigung der Entwicklungszeiten von Feingussteilen für Flugzeugkomponenten. Ziel ist die Erhöhung der Wettbewerbsfähigkeit und Stärkung der Zuliefererkette innerhalb der deutschen Luftfahrtbranche.

Im neuen Projekt »HyFKAl« entwickeln die Experten vom Fraunhofer IFAM und dem Faserinstitut Bremen e.V. ein wirtschaftliches Hybridguss-Verfahren zum Fügen von CFK und Aluminium. Der erwartbare Nutzen für KMUs ist eine kostengünstige großserientaugliche Fertigung von hybriden CFK-Aluminiumbauteilen.