Forschungsprojekte (Auswahl)

AdTech

European Harmonized Training for Personnel working with Adhesiv Technology

Das Projekt AdTech fördert die Harmonisierung der bestehenden klebtechnischen Weiterbildung und revisioniert die drei international anerkannten berufsbegleitenden Weiterbildungen  Klebpraktiker - European Adhesive Bonder (EAB), Klebfachkraft – European Adhesive Specialist (EAS) und Klebfachingenieur – European Adhesive Engineer (EAE). Hierbei werden die Werkzeuge der EU (z.B. EQF (European Qualification Frame) und ECVET (European Credit System for Vocational Education and Training, ECVET)) mitintegriert, um europaweite Transparenz von Bildung und den Transfer von Qualifikationen zu ermöglichen. Das Fraunhofer IFAM ist Teilprojektleiter für die Ausarbeitung exemplarischer Lehrgangsunterlagen und Handlungshilfen für die Referenten der genannten Lehrgänge.

 

Webseite EU-Projekt AdTech

Beteiligte Abteilungen des Fraunhofer IFAM

Weiterbildung und Technologietransfer
Weiterbildung im Bereich Klebtechnik

Algenkat

Verfahrenstechnische Umsetzung des photokatalytischen Aufschlusses von Algenzellwänden

Die Zellwände von Algen lassen sich durch Photokatalyse aufspalten, um Lipide zur weiteren Verarbeitung zu gewinnen. Projektinhalt ist eine Validierung der Extraktion von Lipiden über Photokatalyse. Die Photokatalyse mittels eisenhaltiger Nanopartikel ermöglicht dabei eine Aufkonzentration der Algen ohne Einsatz von Separatoren, einen Aufschluss der Zellen ohne den Einsatz von Lösungsmittel und ein umweltfreundliches Recyceln der Nanopartikel durch den Einsatz eines Magnetfeldes.

Das Fraunhofer IFAM untersucht die verfahrenstechnische Umsetzung der photokatalytischen Reaktionen und koordiniert das Projekt.

Beteiligte Abteilungen des Fraunhofer IFAM

Functional Printing

AMCC-Line

Entwicklung eines innovativen additiv-subtraktiven Fertigungskonzeptes zur generativen Herstellung metallischer Ersatzteile

Das Projekt zielt auf die Entwicklung einer neuen kostengünstigen und kompakten Fertigungstechnologie für die Bestandsoptimierung im Ersatzteilgeschäft. Hierfür sollen auf generativen und subtraktiven Verfahren beruhende Fertigungskonzepte erforscht und entwickelt werden, die eine bedarfsgerechte Fertigung vor Ort erlauben und damit Lagerhaltungs-, Kapitalbindungs- und Transportkosten reduzieren und damit einen klaren Wettbewerbsvorteil generieren. Von besonderem Interesse sind hierbei metallische Werkstoffe, die mit konventionellen umformenden und spangebenden Verfahren schwer herzustellen sind.

Projekt-Webseite AMCC-Line

Beteiligte Abteilungen des Fraunhofer IFAM

Zellulare metallische Werkstoffe

APOLLON

Adaptive Polymerbürstensysteme für industrielle Verfahren zur langzeitstabilen Oberflächenmodifikation von nachhaltigen Foliensubstraten

Im Rahmen des AiF-IGF-Projekts »APOLLON« wurde eine leicht-zu-reinigende Beschichtung, die im Wesentlichen aus einem Klarlack und einem dünnen funktionellen Polymerfilm besteht, für laminierbare Kunststofffolien entwickelt. Diese Folien sollen zum Beispiel als Schutz für Möbel, für Automobilinteriorteile oder für Gebäudeteile zum Einsatz kommen. Im Projekt wurden vor allem Folien, die im Bereich von Möbelbeschichtungen verwendet werden, untersucht (PET, PVC). Dazu wurde ein Prozess entwickelt, der im Wesentlichen aus dem Lackauftrag und der Härtung, der Plasmaaktivierung (Fraunhofer IFAM) und dem Polymerauftrag und Anbindung (Leibniz-Institut für Polymerforschung) bestand.

Hier finden Sie die Ergebniszusammenfassung zum Projekt APOLLON

Beteiligte Abteilungen des Fraunhofer IFAM

Lacktechnik

Plasmatechnik und Oberflächen  

Batt3D

Hochleistungs- und Feststoffbatterien auf Basis dreidimensionaler Stromableiter

Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung einer neuartigen dreidimensionalen, schaumbasierten Elektrodenstruktur für die Verwendung in Lithium-Ionen-Batterien mit flüssigen und festen Elektrolyten. Durch das spezielle Design dieser Elektroden können die Energie- und Leistungsdichte sowie die intrinsische Sicherheit im Vergleich zu konventionellen Batteriezellen spürbar verbessert werden.

Das Fraunhofer IFAM beschäftigt sich mit der Applikation funktionaler Schichten auf den 3D-Substraten: Elektrode/Festkörper-Elektrolyt, sowie mit der Entwicklung von Zellkonzepten und dessen elektrochemischer Charakterisierung.

Partner

  • Alantum Europe GmbH
  • VARTA Microbattery GmbH
  • Jahnke GmbH
  • SEMA Gesellschaft für Innovationen mbH
  • Fraunhofer IAP
  • Hochschule Osnabrück
  • Smart Battery Solutions GmbH
  • enfas GmbH

Beteiligte Abteilungen des Fraunhofer IFAM

Elektrische Energiespeicher

BioRost

Werkstoffentwicklung zur Brennrostherstellung für Biomassereaktoren zur Nutzung alternativer Brennstoffe

In diesem Projekt wird ein oxidationsbeständiger Hochtemperaturwerkstoff entwickelt. Dieser Werkstoff kann die notwendigen Voraussetzungen erbringen, um einen Brennrost für bis zu 1500 h - 3000 h stabil im Einsatz zu halten. Die wichtigsten Eigenschaften des Werkstoffes sind dabei die Hochtemperaturfestigkeit, um das Brenngut aufzunehmen. Die Festigkeit muss insbesondere unter dem Einfluss der korrosiven Gase und der anfallenden Aschen gewährleistet werden. Neben der Werkstoffentwicklung sind auch die Aspekte der Formgebung und Fügetechnik zu beachten. Ein großer Vorteil der Pulvermetallurgie ist die endformnahe Fertigung. Dabei entsteht wenig Abfall und durch die wegfallenden Bearbeitungsschritte können Kosten gespart werden. Insbesondere für den Industriepartner ist der Werkstoffpreis enorm wichtig, um über die Einsetzbarkeit des Werkstoffes oder Bauteils zu entscheiden. Die Fügetechnik ist wichtig, um den Formkörper oder das Bauteil mit dem Grundwerkstoff oder andern Basisbauteilen zu verbinden. Da diese Aufgabenstellung vielfach in der Pulvermetallurgie angetroffen wird, kann hier auf einen reichen Erfahrungsschatz am Fraunhofer IFAM zurückgegriffen werden.

Partner

  • Solarfocus GmbH

Beteiligte Abteilungen des Fraunhofer IFAM

Sinter- und Verbundwerkstoffe  

CiC

Cities in Charge

Ziel des Projektes Cities in Charge ist der Aufbau von Ladeinfrastruktur für Elektromobilität in acht deutschen Ballungsräumen und deren Umland. Es handelt sich dabei um die Städte Bonn, Dresden, Düsseldorf, Hamburg, Hannover, Köln, Leipzig und München, die an erhöhten Luftverschmutzungswerten leiden. Durch den gleichzeitigen Zuwachs an Elektrofahrzeugen soll in diesen Regionen ein Beitrag zur NOx-Reduzierung geleistet werden. Konkret ist geplant, auf Telekom-Liegenschaften in den Städten und an den jeweiligen Pendlerstrecken öffentlich zugängliche DC- und AC-Ladestationen aufzubauen und die Service-Dienstleistungen für die Endnutzer zu optimieren.

Das Konsortium des Verbundprojektes setzt sich aus der Telekom-Tochter Comfortcharge GmbH, dem Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM, der RWTH Aachen University und der Landeshauptstadt Dresden zusammen. Die wissenschaftliche Projektpartner versuchen Fragen zur Netzintegration und zu Nutzeranforderungen zu beantworten. In der Abteilung Smart Systems am Fraunhofer IFAM werden hierzu Konzepte für intelligente Ladesteuerung für netzdienliches Laden durch Integration von Batteriespeichern für Ladestationen mit hohen Ladeleistungen erarbeitet. Die Abteilung Elektromobilität evaluiert die im Zuge des Projekts realisierte Ladeinfrastruktur. Dies umfasst auch die Ermittlung der induzierten Reduktion an NOx-Emissionen, sowie eine Analyse der Nutzungshemmnisse und der zielgruppenspezifischen Anforderungen an eine effiziente und benutzerfreundliche Ladeinfrastruktur.

Aus den Ergebnissen der Forschungsinstitute werden Handlungsempfehlungen für den flächendeckenden und bedarfsorientierten Aufbau von Ladeinfrastruktur und nutzergerechte Serviceangebote abgeleitet. Diese dienen dazu, Erkenntnisse aus dem Projekt auch weiteren Kommunen und anderen potenziellen Anwendern zu vermitteln und sie in ihrem Vorhaben zum Ausbau der Elektromobilität zu unterstützen.

 

Beteiligte Abteilungen am Fraunhofer IFAM

Smart Systems

Elektromobilität

Clean Sky

Clean Sky is the largest European research programme developing innovative, cutting-edge technology aimed at reducing CO2, gas emissions and noise levels produced by aircraft. Funded by the EU’s Horizon 2020 programme, Clean Sky contributes to strengthening European aero-industry collaboration, global leadership and competitiveness. Fraunhofer IFAM is primarily involved in Clean Sky 2's Large Passenger Aircraft Programme. The plan for the Large Passenger Aircraft Programme is to develop these new technologies by streaming them in to three parallel workload platforms, focusing on new propulsion systems and their integration in future aircraft; the future of the fuselage and aircraft systems concepts for possible next generation cabin architectures; and the ‘cockpit of the future’.

 

 

Website Clean Sky

Website ACCLAIM - The Way to a Future Aircraft Factory

 

Departments involved

Automation and Production Technology

Plasma Technology and Surfaces

Material Science and Mechanical Engineering

Drahtlos

Drahtlose Kopplung von Fahrzeug und Smart-Home

Bidirektionale induktive Gebäudeintegration quasistationärer Batteriespeicher aus batterie-elektrischen Fahrzeugen - Induktive Energieübertrager und Fahrerprobungsträger

Wie lassen sich die Kosten für die Elektromobilität senken? Eine Möglichkeit besteht darin, das Elektroauto nicht nur zum Fahren, sondern seine Traktionsbatterie auch zur Unterstützung der Stromversorgung im eigenen Haus zu nutzen. Vor diesem Hintergrund wird in »Drahtlos« die bidirektionale induktive Kopplung des E-Fahrzeugs an das Gebäude in Verbindung mit einem intelligenten Energiemanagementsystem erprobt. Dabei soll eine nennenswerte Degradation der Traktionsbatterie vermieden werden. Das Fraunhofer IFAM bindet die entwickelte Hard- und Software in den eigenen Teststand ein und betreibt das Gesamtsystem unter realitätsnahen Bedingungen. Dadurch können Hard- und Software analysiert, validiert und optimiert werden.

Projekt-Website

Beteiligte Abteilungen

Smart Systems

 

EcoShip60

Das EcoShip60-Netzwerk beschreitet neue Wege bei der Integration innovativer Antriebs- und Energiesysteme. Wir wollen die Zusammenarbeit zwischen Einzelkomponenten und dem Gesamtsystem Schiff bei einer Länge bis 60 m oder einer Motorenleistung von 4.000 kW optimieren.

Dazu entwickeln neun Unternehmen und zwei Forschungseinrichtungen gemeinsam FuE-Projekte. Der Fokus liegt auf drei verschiedenen Antriebssystemen, die ausgearbeitet und konstruiert werden.

Pressemitteilung EcoShip60

Website EcoShip60

Beteiligte Abteilungen

Lacktechnik

 

ELYintegration

Grid Integrated Multi Megawatt High Pressure Alkaline Electrolysers for Energy Applications

© elyntegration

Clean Sky is the largest European research programme developing innovative, cutting-edge technology aimed at reducing CO2, gas emissions and noise levels produced by aircraft. Funded by the EU’s Horizon 2020 programme, Clean Sky contributes to strengthening European aero-industry collaboration, global leadership and competitiveness. Fraunhofer IFAM is primarily involved in Clean Sky 2's Large Passenger Aircraft Programme. The plan for the Large Passenger Aircraft Programme is to develop these new technologies by streaming them in to three parallel workload platforms, focusing on new propulsion systems and their integration in future aircraft; the future of the fuselage and aircraft systems concepts for possible next generation cabin architectures; and the ‘cockpit of the future’.

Partners

  • Fundación para el desarrollo de nuevas tecnologias del hidrógeno (Foundation for the Development of New Hydrogen Technologies) in Aragón 
  • Industrie Haute Technologie IHT
  • Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek VITO (Flemish Institute for Technological Research)
  • Inycom Innovation Technologies
  • RWTH Aachen, Institut und Lehrstuhl für Elektrische Anlagen

Website ELYntegration 

Departments involved

Hydrogen Technology

EnTraHyb

EnTraHyb - Entwicklung einer tragenden, crashrelevanten Metall-FVK-Baugruppe für PKW

Im Projekt EnTraHyb wird in Kooperation des Fraunhofer Projektzentrums Wolfsburg und der Technischen Universität Braunschweig eine tragende, crashrelevante Metall-FVK-Baugruppe für PKW entwickelt. Dabei werden Glasfaserhalbzeuge als Übergangsstruktur zwischen einem Aluminium-Gussknoten und einem im Spritzguss sowie Heißpressverfahren hergestellten thermoplastischen Faserverbundwerkstoff zu einer kraftflussgerechten hybriden Demonstratorstruktur verarbeitet.

Projektseite EnTraHyb

Beteiligte Abteilungen des Fraunhofer IFAM

Gießereitechnologie und Leichtbau

Fadenfrei

Reduktion des Fadenzugs bei der Dosierung hochviskoser Klebstoffe

Hochviskose Klebstoffe neigen bei der industriellen Applikation zum Fadenzug. Das Ziel des Projektes ist ein verbessertes Verständnis der Ursachen des Fadenzugs und die Entwicklung von Düsen, die den Fadenabriss aktiv unterstützen. Durch das verbesserte Verständnis der Vorgänge beim Fadenzug gelingt eine wirtschaftliche und zielführende Unterdrückung des Fadenzugs in Applikationsanlagen.

Beteiligte Abteilungen des Fraunhofer IFAM

Klebtechnische Fertigung

Fugendämpfung

Leistungssteigerung bei der Zerspanung durch gezielte Nutzung der Fugendämpfung geklebter Werkzeuge

Ersatz des Lötens durch Kleben und Nutzung bei der Befestigung von Schneidsegmenten an verschiedene Werkzeuge zur spanenden Bearbeitung von Metallen. Dabei insbedondere die Untersuchung der besseren und ruhigeren Einsatzeigenschaften der geklebten Werkzeuge durch die Dämpfungseigenschaften des Klebstoffs

Beteiligte Abteilungen des Fraunhofer IFAM

Klebtechnsiche Fertigung

Green Economy

Energiekonzept für das Gewerbegebiet Luneplate

Die Stadt Bremerhaven strebt die Realisierung eines »grünen« Gewerbegebiets auf der Luneplate an. Im Rahmen der Planung wurden bereits ein städtebaulicher Entwurf und ein städtebaulicher Rahmenplan erarbeitet. Diese sind die zentrale Grundlage für das Energiekonzept, das vom Fraunhofer IFAM erarbeitet wurde. Ausgehend vom städtebaulichen Entwurf wurde der zu erwartende Energieverbrauch für die Bereitstellung von Strom und Wärme abgeschätzt. Weiterhin wurde geprüft, welche Potenziale erneuerbarer Energien und Abwärmequellen im Gebiet selbst und in der unmittelbaren Nachbarschaft zur Verfügung stehen und ob diese für eine 100%-Versorgung mit CO2-freier Energie ausreichend sind. Das Konzept zeigt auf, dass es möglich ist, das grüne Gewerbegebiet Luneplate vollständig mit erneuerbaren Energien zu versorgen.

Details zum Energiekonzept

Beteiligte Abteilungen des Fraunhofer IFAM

Energiesystemanalyse

GreenH2

Preiswerte, lastflexible und nachhaltige Erzeugung von grünem Wasserstoff

Die Wasserelektrolyse ist ein potentielles Verfahren zur Speicherung regenerativer Energien. Im Projekt GreenH2 wird an der Weiterentwicklung dieser Technik gearbeitet. Dazu sollen neuartige Elektrodenmaterialen für die alkalische Elektrolyse von Wasser entwickelt und erprobt werden, die gegenüber herkömmlichen Materialien bei deutlich höheren Stromdichten (bis 10 kA/m²) und signifikanten Lastschwankungen (fluktuierender Betrieb im Zusammenhang mit erneuerbaren Primärenergiequellen), aber dennoch hoher Effizienz (80%) und Langlebigkeit (90.000 h) betrieben und zu niedrigen spezifischen Kosten hergestellt werden können.

Beteiligte Abteilungen des Fraunhofer IFAM

Wasserstofftechnologie

Halterkleben

Kleben von Haltern auf lackierte Oberflächen als Montagetechnik für Werften.

Beteiligte Abteilungen des Fraunhofer IFAM

Klebtechnische Fertigung

HeatCNT

Neuartige Wärmeübertrager auf Basis von Metall/CNT-Verbundwerkstoffen, Teilvorhaben: Entwicklung, Optimierung und Charakterisierung von Metall/CNT-Verbundwerkstoffen

Die Entwicklung von Wärmeübertragerstrukturen zur gezielten Optimierung dieser Transportkoeffizienten ist das Hauptanliegen des Projektes HeatCNT. Die Projektpartner Fraunhofer IFAM Dresden und IFW Dresden haben einen innovativen Verbundwerkstoff, bestehend aus Kohlenstoffnanoröhren (Carbon Nano Tubes – CNT) in einer Kupfermatrix, entwickelt. Durch einen gezielten Ätzschritt der Kupfermatrix werden die eingebrachten CNT teilweise an der Oberfläche freigelegt und dadurch die Wärmeübertragungseigenschaften deutlich verbessert.

Partner

  • Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung IFW, Dresden

Projektseite Heat CNT

Beteiligte Abteilungen des Fraunhofer IFAM

Energie und Thermisches Management

HiPer-AM

High Performance Materials - Prozesse und Produkte für den industriellen 3D-Druck in Metall

Ziel des Vorhabens HiPer-AM ist die Entwicklung von industriellen, produktionsfähigen Prozessen auf dem Gebiet des 3D-Druckes von Metallteilen (spezifischer : Bauteilfertigung mittels DMLS Direct Metal Laser Sintering, also im schichtweisen, lasergestützen Pulverbettverfahren), die nach Abschluss des Vorhabens als vollständig qualitäts- und anforderungsgerechte, produktionsreife Prozesse beim Antragsteller, bei Kunden oder Kooperationspartnern in die Serienfertigung überführt werden.

Projekt-Webseite HiPer-AM

Beteiligte Abteilungen des Fraunhofer IFAM

Instrumentelle Analytik

Hüttenzauber

Ganzjähriges qualitätssicheres Kleben von Gewindestangen im Holzbau

Schnellhärtung von in Holz eingeklebten Stäben

Beteiligte Abteilungen des Fraunhofer IFAM

Klebtechnische Fertigung

Hyb-Man

Hybrid 3D Manufacturing of Smart Systems

In the project “Hyb-Man – Hybrid 3D Manufacturing of Smart Systems”, a consortium consisting of 11 partners from the Netherlands and Germany, cooperate to develop hybrid 3D manufacturing methods to enable flexible first time right production of smart systems for lighting and automotive products. The new hybrid 3D manufacturing process is to exploit additive manufacturing as a core production technology, combined with assembly and integration of electronic parts. In-line testing and quality monitoring will be an integral part of the complete production chain.

The Fraunhofer IFAM activities are focussed on the development of new highly conductive materials for 3D-Printing (FFF) and on the combination of FFF with dispensing in one process.

Project website

 

Departments involved

Smart Systems

Hybrid-FHKL

Entwicklung und Untersuchung von modularen hybriden Heiz- und Kühlflächen in Kombination mit Raumluftkonditionierung

In den nächsten drei Jahren soll ein neues Flächenheiz- und Flächenkühlsystem entwickelt werden, welches gleichzeitig Funktionen der Luftzuführung übernimmt. Durch die Verwendung von innovativen zellularen metallischen Werkstoffen (ZMW) wie Metallschäumen und -fasern soll die Wärme- bzw. Kälteverteilung in den Raumwänden vergleichmäßigt und damit das thermische Behaglichkeitsempfinden der Personen in den Wohn- bzw. Geschäftsräumen deutlich verbessert werden. 

Partner

  • Professur für Gebäudeenergietechnik und Wärmeversorgung der TU Dresden
  • ILKAZELL Isoliertechnik GmbH Zwickau 
  • Mayser GmbH & Co. KG 

Presseinformation Hyper-FHKL

Beteiligte Abteilungen des Fraunhofer IFAM

Energie und Thermisches Management

HyDru

HyDru - Hybridisierung mittels Niederdruckguss

Im Projekt HyDru werden im Niederdruckgießverfahren Übergangsstrukturen zwischen Aluminium-Komponenten und verschiedenen anderen Werkstoffen wie Aluminiumknetlegierungen erzeugt. Ziel ist es dabei stoff- und formschlüssige Verbindungen herzustellen um angelegte Lasten kraftflussgerecht zwischen den Komponenten zu übertragen. Zur Entwicklung der Hybridbauteile wird eine neu entwickelte Niederdruckgießanlage am Standort Wolfsburg eingesetzt.

Projektseite HyDru

Beteiligte Abteilungen des Fraunhofer IFAM

Gießereitechnologie und Leichtbau

HybridGuss

Herstellung intrinsischer CFK-Aluminium Verbundstrukturen im Aluminiumguss

Ziel des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Forschungsvorhabens ist es, die Materialien Aluminium und CFK innerhalb eines urformenden Fertigungsschrittes im Aluminiumdruckgussprozess auf neuartige Weise zu einem intrinsischen Hybridverbund zu verbinden. Im Fokus steht hierbei die dauerhafte Unterbindung von Korrosion im Hybridverbund durch elektrochemische Entkopplung von CFK und Aluminium mittels des Hochleistungsthermoplasten Polyetheretherketon (PEEK). Am Fraunhofer IFAM werden dabei die gießereitechnologischen Fragestellungen bearbeitet.
 

Beteiligte Abteilungen des Fraunhofer IFAM

Gießereitechnologie und Leichtbau

KlebStreb

Hohlprofilfachwerkstrukturen mit geklebten Streben-Anschlüssen

Kleben von Stahlrohren im besonderen Kontext von Windkraftanlagen.

Beteiligte Abteilungen des Fraunhofer IFAM

Klebtechnische Fertigung

KonAIR

Konzentrationsabhängige Industrieofen-Regelung - Sensorschicht- und Sensorenentwicklung im Labormaßstab

Ziel des Verbundvorhabens KonAIR ist die Entwicklung einer Technologie, die die punktgenaue und damit energieeffiziente Steuerung und Regelung von elektrisch beheizten Wärmebehandlungsprozessen zulässt. Die Regelung dieses Systems basiert auf der Messung der Atmosphärenzusammensetzung, die einen direkten Rückschluss auf den Bauteilzustand der Anlage zulässt. In diesem Vorhaben soll ein Ofen in Kombination mit einer geeigneten Messtechnik und Sensorik entwickelt werden, der durch die Prozessgaszussammensetzung gesteuert wird. Umgesetzt wird das Konzept zum einen bei der Fertigung von Kohlenstoff- und Grafitprodukten und zum anderen bei der Fertigung von Titanpulver-Spritzgussbauteilen. Das Gesamtziel des Vorhabens ist eine Energieeinsparung von 25-30% gegenüber dem Stand der Technik Einen wesentlichen Aspekt des Teilvorhabens der TU Clausthal stellt die Auswahl und Erprobung der Sensorschichten dar. Hier muss nicht nur eine hinreichende Gasselektivität sondern auch eine gute Stabilität bei hihen Temperaturen erreicht werden. Es sollen die oxidischen Sichten auf Sensorelementen abgeschieden und die Sensoreigenschaften hinsichtlich Sensitivität und Selektivität im Detail untersucht werden.

Partner

  • Institut für Energieforschung und Physikalische Technologien 
    Technische Universität Clausthal
  • MUT Advanced Heating GmbH
  • SGL Carbon GmbH
  • Element 22 GmbH

Beteiligte Abteilungen des Fraunhofer IFAM

Zellulare Metallische Werkstoffe

LamA

Laden am Arbeitsplatz

70 Städte in Deutschland überschritten 2017 den Grenzwert für Stickstoffdioxid zum Teil erheblich. Dem will nun das Verbundprojekt LamA mit dem Aufbau von Ladeinfrastruktur an 18 Fraunhofer-Standorten entgegenwirken. In Summe sollen durch die Maßnahmen jährlich rund 100 Tonnen Stickoxide eingespart werden. Die für den Ladeinfrastrukturaufbau avisierten Standorte liegen in Kommunen, welche den Stickstoffdioxidgrenzwert im Jahresmittel zum Teil erheblich überschreiten und in ihrer großen Mehrheit mit Vertragsverletzungsverfahren konfrontiert sind. Die wissenschaftlichen Projektpartner versuchen dabei Fragen zur Netzintegration, Nutzeranforderungen und Buchungsplattformen zu beantworten. Die Abteilung Smart Systems bearbeitet das Datenmonitoring und -auswertung zu Ladeverhalten verschiedener Nutzergruppen.

Projekt-Website

 

Beteiligte Abteilungen des Fraunhofer IFAM

Smart Systems

MeLuBatt

Frischer Wind für Metall/Luftsauerstoff-Batterien: Was man von Lithium-Ionen-Batterien lernen kann

In MeLuBatt werden zwei zentrale Lösungsansätze werden verfolgt: Zum einen sollen die Ursachen der Elektrolyt-Zersetzung in Metall/Luft-Batterien (MLB) erforscht werden, um Lösungen für diese Problematik nach dem Vorbild der Li-Ionen Batterien (LIB) erarbeiten zu können. Zum anderen soll erforscht werden, ob der erheblich reaktivere Singulett-Sauerstoff bei der elektrochemischen Bildung von Sauerstoff die bekannten Degradationsphänome verursacht. Die im Projekt gesammelten Erkenntnisse werden zur Elektrolyt- und Anoden-Stabilisierung erstmals konzertiert für eine Vielzahl von Metall/Luft-Batterien hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit, auch im Vergleich zu LIB, angewendet. Die MLB-Vollzellen sind abgestimmt auf Anode, Elektrolyt und Kathode.

Der Schwerpunkt des Fraunhofer IFAM liegt in der Entwicklung einer idealen Gasdiffusionselektrode (Kathode) für die unterschiedlichen im Projekt untersuchten Metall/Luft-Systeme und diese unter Betriebsbedingungen zu testen.

Partner

  • Justus Liebig Universität, Prof. Janek
  • Westfälische Wilhelms-Universität Münster, Prof. Winter
  • Technische Universität Braunschweig, Prof. Krewer
  • Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg, Dr. Marinaro
  • Forschungszentrum Jülich, Prof. Eichel
  • Universität Bonn, Prof. Baltruschat

 

Beteiligte Abteilungen des Fraunhofer IFAM

Elektrische Energiespeicher

MultiMat3D

Additive Herstellung von Multimaterialbauteilen

Kombination aus elektrisch leitenden/nicht-leitenden, magnetischen/nicht-magnetischen oder harten/weichen Materialien erlauben faszinierende neue Bauteillösungen für die Elektromobilität, Energiespeicherung, Medizintechnik oder Sensorik.

Konstrukteure verlangen höchste Präzision, kleine filigrane Strukturen oder spezielle Bauteilformen wie z.B. Hohlräume. Die Herstellung von derartigen Bauteilen stellt die Fertigungstechnik vor große Herausforderungen.

Ziel des Projektes „MultiMat3D“ ist die Entwicklung des 3D-Siebdruckes als massenproduktionstaugliches additives Herstellungsverfahrens, das genau diese Anforderungen erfüllt und größtmögliche Multimaterialfähigkeit bei der Bauteilherstellung von Multimaterialbauteilen gewährleistet, eine Auflösung von mindestens 100 µm erlaubt und die Herstellung komplexer innerer Strukturen und Kavitäten ermöglicht.

Projektseite MultiMat3D

Partner

  • Micro Sytsmes Engineering
  • VIA Electronic
  • EKRA Automatisierungs GmbH
  • Heraeus
  • Koenen Hightech Screens
  • Fraunhofer IWM

Beteiligte Abteilungen des Fraunhofer IFAM

Zellulare Metallische Werkstoffe

NANOLEAP

Nanocomposite for building constructions and civil infrastructures: European network pilot production line to promote industrial application cases

Ziel ist es, ein europäisches Netzwerk für Pilotanlagen zur Herstellung Nanokomposit-basierter Beschichtungen aufzubauen. Insgesamt werden im Projekt 10 Pilotanlagen aufgebaut, die nach Abschluss SMEs zur Verfügung gestellt werden sollen, um ihnen die Entwicklung neuer Produkte zu erleichtern (der kritische Upscaling-Schritt von Labor- zu Pilot-Maßstab wird in den Pilotanlagen vollzogen). Das IFAM hat eine dieser Pilotanlagen zur Entwicklung und Herstellung Nanokomposit-basierter funktioneller Beschichtungen (z.B. Anti-Eis). Das IVV ist ebenfalls mit einer Pilotanlage beteiligt.

Projekt-Webseite

Beteiligte Abteilungen des Fraunhofer IFAM

Lacktechnik

 

Noisyc

Nicht Oberflächenberührendes InspektionsSYstem für Composite, Teilvorhaben NOISYC-C: Lamb-Wellensimulation und reversible Aktuatorankopplung für die zerstörungsfreie Prüfung von Compositen

Ankopplung von Piezoelementen an CFK-Struktur, und Detektion von Schäden aufgrund der Wellenausbreitung

Beteiligte Abteilungen des Fraunhofer IFAM

Klebtechnische Fertigung

 

OsteoPAKT

Patientenindividuell anpassbares Schädelimplantat

In dem Projekt sollen patientenspezifische Implantate für Defekte am Schädelknochen erforscht und entwickelt werden, die in weniger als 48h entworfen und hergestellt werden können. Hierzu ist ein neuartiges Implantmaterial erforderlich: Es basiert auf einer Kombination aus einem flexiblen, offenporigen Titanschaum und einem mineralischen Knochenzement.

Partner

  • Stryker Leibinger GmbH & Co. KG 
  • InnoTERE GmbH
  • Universitätsklinik Freiburg, Neurochirurgie und MKG 
  • hollomet GmbH
  • Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS

Beteiligte Abteilungen des Fraunhofer IFAM

Zellulare Metallische Werkstoffe

 

OWES

Optimierte Wärmeableitung aus Energiespeichern für Serien-Elektrofahrzeuge

Erforschung von Wärmeleitmaterialien und -konzepten zur Wärmeabführung aus Batteriespeichern in der Elektromobilität.

Beteiligte Abteilungen des Fraunhofer IFAM

Klebtechnische Fertigung

PolyBatt

Intelligente Polymerfolien mit integrierten Lichtwellenleitern zur verbesserten Zustandsüberwachung von prismatischen Lithium-Ionen-Batteriezellen

Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen und kostengünstigen Fertigungsverfahrens zur Herstellung intelligenter Polymerfolien, um die weiter steigenden Sicherheits- und Qualitätsanforderungen an Lithium-Ionen-Zellen zu gewährleisten. Diese Polymerfolien können auf konventionelle prismatische Lithium-Ionen-Zellen aufgebracht oder direkt als Hüllenmaterial verwendet werden und dienen als Ergänzung zu konventionellen Batteriemanagementsystemen der kontinuierlichen Überwachung des Lade- und Gesundheitszustand der Zellen. So kann z.B. die Sicherheit von billig produzierten prismatischen Zellen in einem nachträglichen Arbeitsprozess signifikant gesteigert werden.

Partner

  • Fraunhofer HHI – Abteilung Faseroptische Sensorsysteme
  • Power Innovation Stromversorgungstechnik GmbH
  • Stöbich Technology GmbH

In situ equipment condition monitoring of lithium-ion-cells by novel fiber optic sensor systems

Beteiligte Abteilungen des Fraunhofer IFAM

Elektrische Energiespeicher

poMMes

Synthese und Charakterisierung poröser Metall-Metallsalz-Verbünde für chemische Wärmepumpen und Wärmespeicher

Die Einsparung fossiler Primärenergie, die vorrangig aus Kohle, Erdgas oder Erdöl gewonnen wird, ist ein zunehmend wichtiges Thema im Energie- und Umweltbereich. Schon längst stehen Lösungen wie die Nutzung erneuerbarer Energien im Fokus. Jetzt wollen die Forscher des Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Dresden mit einem neuen Ansatz regenerative Energieträger nutzen. Ein besonders großes Einsparpotenzial fossiler Primärenergie sehen die Forscher bei der Erzeugung von Raum- und Prozesswärme sowie Warmwasser, welche zusammen einen Anteil von ca. 55% am deutschen Endenergieverbrauch ausmachen.

Partner

  • Lehrstuhl für Technische Thermodynamik der TU Dresden 
  • Wärmetauscher Sachsen GmbH (WätaS)


Pressemitteilung poMMes

Beteiligte Abteilungen des Fraunhofer IFAM

Energie und Thermisches Management

QUA DEMOS

Qualifizierung Degradierbarer neuer Metall-Stentwerkstoffe

Das Ziel des Vorhabens QUA DEMOS ist es, die Tauglichkeit neuer metallischer Werkstoffe für den Einsatz als Stentmaterial zu in Bezug auf die medizinische, biologische und technische Tauglichkeit zu qualifizieren. Dazu werden die Implantat-relevanten Eigenschaften justiert und vor allem die Biokompatibilität in-vitro und in-vivospezifisch getestet. Dieser Nachweis der Verwendbarkeit ist die Grundlage und notwendige Voraussetzung für die Überführung in die klinische Prüfung und Verwertung.

Partner

Technische Universität Dresden, Lehrstuhl Innere Medizin und Kardiologie an der Medizinischen Fakultät

Beteiligte Abteilungen des Fraunhofer IFAM

Zellulare Metallische Werkstoffe

QUIET

QUalifying and Implementing a user-centric designed and EfficienT electric vehicle

QUIET aims at developing an improved and energy efficient electric vehicle with increased driving range under real-world driving conditions. This is achieved by exploiting the synergies of a technology portfolio in the areas of: user-centric design with enhanced passenger comfort and safety, lightweight materials with enhanced thermal insulation properties, and optimised vehicle energy management.

Fraunhofer IFAM works on novel light-weight foam materials for improved door design and on improved heat transfer concepts and materials for PCM (phase changing materials) heat storage devices.

Partner

  • Honda R&D Europe (Deutschland) GmbH
  • AVL qpunkt GmbH
  • AVL qpunkt Deutschland GmbH
  • VENTREX Automotive GmbH
  • Sveuciliste u Zagrebu, Fakultet Strojarstva I Brodogradnje
  • ATT advanced thermal technologies GmbH
  • eCon Engineering Mernoki, Szolgaltato Korlatolt Felelossegu Tarsasag
  • Rubitherm Technologies GmbH
  • Seattec Sitztechnik GmbH
  • Obrist Engineering GmbH
  • JRC -Joint Research Centre - European Commission

Project-Website

Departments involved

Powder Technology

Elektrofahrzeuge mit Radnabenantrieben bieten erstmalig die Chance, vollständig ohne ein mechanisches Reibungsbremssystem auszukommen. Dies liegt darin begründet, dass diese Antriebe die nötige Bremsleistung elektrisch bereitstellen können und gleichzeitig eine radindividuelle, unabhängige Regelung des Drehmoments erlauben, was Voraussetzung für zulassungsrelevante Fahrdynamikregelsysteme wie ESP ist. Für eine rein elektrische Bremse ist eine alternative Energiesenke in Form eines Bremswiderstands erforderlich, der eine zu­sätz­li­che Aufnahme der Bremsenergie neben der Batterie sicherstellt. Aus Systemsicht ist das intelligente und zuverlässige Zusammenwirken von übergeordneter Fahrzeugsteuerung mit Antriebsregelung, Bremswiderstand und Batteriesystem entscheidend. Durch den Verzicht auf die mechanische Bremse entfallen die Verschleißteile im Antriebsstrang, was sowohl Kosten als auch Wartungsaufwände reduziert und außerdem Einsparungen bei Gewicht und Bauraum ermöglicht. Zusätzlich wird die Emission von Feinstaub durch Brem­sen­ab­rieb eliminiert. Der Bremswiderstand erlaubt die Nutzung der beim Bremsen anfallenden Energie für das Thermomanagement des Gesamtfahrzeugs und leistet damit einen Beitrag zur Erhöhung der Reichweite.

Die Herausforderung für eine rein elektrische Bremse liegt in der Erfüllung gesetzlicher Zulassungsbestimmungen und den strengen Anforderungen der Fahrzeughersteller. Das Projektziel von RABBIT ist daher die Entwicklung eines fehlertoleranten und funktional sicheren elektrischen Antriebsstrangs mit alternativer Energiesenke, der all diesen Anforderungen genügt und gleichzeitig eine vollständige elektrische und thermische Nutzung der beim Bremsen anfallenden Energie ermöglicht.

Das Projekt RABBIT baut hierfür auf den Ergebnissen der öffentlich geförderten Projekte MEHREN (FKZ 01MY12005), FuSy (FKZ 01MY12007) und EFA 2014/2 (FKZ 16N11943) auf.

Projekt-Webseite

Beteiligte Abteilungen des Fraunhofer IFAM

Elektrische Antriebe

Quarree 100

Resiliente, integrierte und systemdienliche Energieversorgungssysteme im städtischen Bestandsquartier unter vollständiger Integration erneuerbarer Energie - Rüsdorfer Kamp

Das Projekt adressiert einige der größten Herausforderungen der Energiewende. Ein interdisziplinäres Konsortium aus Wissenschaft, kommunalen Akteuren und Unternehmen erarbeitet technische, systemische und übertragbare Lösungen für Quartiere und setzt diese beispielhaft im Rüsdorfer Kamp in Heide in Schleswig-Holstein um.

Ziel ist es:

  • im Quartier einen hohen Anteil von erneuerbaren Energien in allen Sektoren zu ermöglichen
  • das Quartier dabei ins Gesamtenergiesystem zu integrieren und den lokalen und
  • den regionalen Akteuren breite Partizipationsmöglichkeiten bei der Gestaltung zu geben.

Die im Projekt entwickelten Werkzeuge für die Planung von integrierten, systemdienlichen und resilienten quartiersbezogenen Energiesystemen, von Simulations- und Analysetools bis hin zu Partizipationskonzepten) sollen die Übertragbarkeit auf andere Kontexte gewährleisten.

Dem Fraunhofer IFAM fallen im Projektteam vor allem folgende Rollen zu:

  • übergreifende Koordination der Arbeiten im Arbeitsbereich 5 (Regelrahmen, regionalökonomische Effekte und Geschäftsmodelle)
  • Analyse der regionalökonomischen Einbettung des Demonstrationsvorhabens (AB5),
  • ökonomische Bewertung der Geschäftsmodelle innerhalb des Projektes (AB5)
  • Begleitung der Analysen zum juristischen und regulatorischen Rahmen für das Demonstrationsvorhaben (AB5),
  • Unterstützung der Simulation des Gesamtsystems im Bereich der Wärmeversorgung (AB1),
  • Planung, Grobauslegung und Unterstützung der Implementierung des einspeiseoffenen Nahwärmenetz im Quartier (AB3).
Förderer/Auftraggeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung
 

Projekt-Website Quaree100

Beteiligte Abteilungen

Energiesystemanalyse

RADIAN

Facilitating Collaboration in ReseArch and Development to Foster Further Innovation in European AeroNautics

European Union’s Horizon 2020 Coordination & Support Action RADIAN was launched in October 2016. The 3-year project with a total budget of nearly € 2M involves 10 highly experienced partners from different regions in Europe. RADIAN is a seamless extension of a number of earlier EU-funded initiatives, such as EASN, ETNA, CARE, BEAWARE, and Aero-Ukraine. RADIAN is a multi-step project which intends to overcome the misbalance in the involvement in aviation research across Europe by identification of barriers for international collaboration in aviation research at EU level, and by subsequent development and verification of solutions and measures on level of the European regions. RADIAN project bridges Western and Eastern Europe and will elaborate tools to unleash the AAT  research potential in the Associated Countries of the EU. We team up with AERO-UA project to support links between Ukraine and the EU as Ukraine is one of the few countries in the world possessing the entire cycle of aerospace product development and manufacturing.

Website EU-project RADIAN

Departments involved

Business Development
Workforce Qualification and Technology Transfer
Training Center for Fiber Composite Technology

ReSiSTant

Large Riblet Surface with Super Hardness, Mechanical and Temperature Resistance by Nano Functionalization

“ReSiSTant” targets the optimization of two industrial pilot lines by using micro and nanostructured surfaces for drag reduction. The objectives are to implement new developed surfaces into 1) Aircraft Turbofan Engines and 2) Industrial Compressors. Positive effects by usage of such surface could give benefits in terms of efficiency, CO2 reduction and noise emission and further on a positive economic and ecological impact.

To enable the usage of such micro- and nanostructures, special development on the surface material for better durability in rough conditions has to be done. It is planned to do nano functionalization, like implementing nanostructures and nanoparticles for better resistance in rough conditions. Riblets basically consist of tiny streamwise grooved surfaces which reduce the drag in the turbulent boundary layer of up to 8%. Surface modifications such as riblets are the most promising technology that could be applied without additional external energy or additional amount of air.

Website Project ReSiSTant

Departments involved

Paint and Lacquer Technology

Powder Technology

Riblet4Wind

Riblet-Surfaces for Improvement of Efficiency of Wind Turbines

Riblet-Surfaces for Improvement of Efficiency of Wind Turbines (Riblet4Wind) Transfer der Riblettechnologie von der Luftfahrt zur Windenergie. Der Ribletlack wird entsprechend der Anforderungen für Rotorblattbeschichtungen angepasst, die Ribletgeometrie sowie die zu beschichtenden Flächen auf den Rotorblättern werden mittels Simulation berechnet, die Applikationstechnik wird angepasst und mit einem Roboter kombiniert. Ziel ist es, die Technologie im 1:1-Maßstab an einem Turbine zu testen. Dazu stehen dem Konsortium 2 Windräder in Bremerhaven zur Verfügung, von denen eins im kommenden Winter mit der Ribletbeschichtung ausgestattet wird und ihr Einfluss auf die Energieeffizienz der Turbine ermittelt wird. Das IFAM ist für die Kompatibilität des Lacksystems mit den Silikonmatrizen zuständig, sowie für die Anpassung des Ribletapplikators. Außerdem koordinieren wir das Projekt.

Projekt-Webseite

Beteiligte Abteilungen des Fraunhofer IFAM

Lacktechnik

Klebtechnische Fertigung

SeaFRONT

Synergistic Fouling Control Technologies

Entwicklung umweltfreundlicher Antifoulingbeschichtungen für unterschiedliche Anwendungen: kommerzielle Seeschifffahrt, Ocean Energy, Aquakultur. Zudem soll ein grundlegendes Verständnis für Fouling-Mechanismen zur wissensbasierten Materialentwicklung gewonnen werden. Das IFAM arbeitet an der Kombination der Riblet-Technologie mit einer Foul-Release-Beschichtung von AkzoNobel (International Paint), an eigenen nicht-toxischen Foul-Release-Beschichtungsformulierungen, sowie an bio-basierten bzw. -inspirierten umweltfreundlicheren Alternativen zu Biozid-basierten Antifoulingsystemen.

Projekt-Webseite

Beteiligte Abteilungen des Fraunhofer IFAM

Lacktechnik

Klebtechnische Fertigung

SuRIOx-pt

Sulfur removal with iron oxide – practise testing

Ziel des Verbundprojektes SuRIOx-pt ist die material- und verfahrenstechnische Entwicklung, Optimierung und praxisnahe Eignungsprüfung sowie die wissenschaftlich-technisch Bewertung eines neuartigen effizienten Entschweflungssystems, für welches im Rahmen eines abgeschlossenen (FZK 03KB041) und eines laufenden (FZK 03KB098, bis 02.2017) Verbundprojektes die Grundlagen erarbeitet wurden. Im Rahmen dieser Projekte wurden ausgehend von der Idee eines thermisch reaktivierbaren Adsorbermaterials für die Biogasentschwefelung, über die Adsorbermaterialentwicklung bis hin zur Erprobung des Adsorbermaterials bzw. der einzelnen Prozessstufen sehr positive Ergebnisse erzielt. Im Forschungsprojekt SuRIOx-pt, mit einer Laufzeit von 3 Jahren (07.18 – 06.21), sollen die für eine breite Anwendung und rasche Markteinführung notwendigen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten sowie die praxisnahe Erprobung erfolgen. Für die Maßstabsübertragung müssen die Herstellungsprozesse, die Verfahrens- und Prozessparameter sowie die Modul- und Anlagenkonstruktion betrachtet, optimiert und getestet werden. Damit ordnet sich das skizzierte Vorhaben thematisch in die Schwerpunkte 2 und 3 der aktuell laufenden Programm-Phase II „Pilot- und Demonstrationsvorhaben, Erprobung Optimierungsansätze“ der Förderbekanntmachung „Energetische Biomassenutzung“ ein.

Im Vergleich zu den bestehenden Entschwefelungsverfahren (z.B. Aktivkohle) weist das Verfahren mehrere ökonomische und ökologische Vorteile auf, wie die Rückgewinnung von Schwefel, die thermische Reaktivierung, das Adsorberrecycling und kein Lufteintrag in das Biogas. Dies führt zu geringeren Lebenszykluskosten verglichen mit anderen Entschwefelungsverfahren.

Partner

  • GICON – Großmann Ingenieur Consult GmbH 
  • Alantum Europe GmbH 
  • LTC - Lufttechnik Crimmitschau GmbH 
  • Fraunhofer Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS
  • Assoziierter Partner: Emission Partner GmbH & Co. KG 

Beteiligte Abteilungen des Fraunhofer IFAM

Sinter- und Verbundwerkstoffe

Tacitus

Bewertung und Modellierung der Leistungsfähigkeit von Verbindungselementen aus Laubhölzern mit eingeklebten Stäben aus Stahl und Verbundwerkstoffen

Experimentelle und numerische Untersuchungen zu eingeklebten Stangen in Laubholz

Partner

  • Technische Universität Dortmund
  • Hochschule RheinMain

Beteiligte Abteilungen

Klebtechnische Fertigung

 

Valor Plus

Valorisation of biorefinery by-products leading to closed loop systems with improved economic and environmental performance

Objective of Valor Plus is the development of new knowledge, technologies and products that will enable the valorisation of important biorefinery by-products. The main goal is to enable sustainable and economically viable integrated closed loop biorefineries – with improved economic and environmental benefits.

Fraunhofer IFAM coordinates Valor Plus and investigates the utilisation of refined lignin macromolecules for the synthesis of novel coatings and adhesives.

Read more about the challenges and research of the Valor Plus project

 

Website EU-Project Valor Plus

Departments involved

Adhesives and Polymer Chemistry

Paint and Lacquer Technology