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Die Umrüstung bestehender Dieselaggregate auf Wasserstoff stellt neue Anforderungen an die eingesetzten Werkstoffe und Komponenten. Fraunhofer IFAM und ScanDiesel untersuchen, wie Wasserstoff Materialien schädigt und wie innovative Schutzbeschichtungen die Lebensdauer und Zuverlässigkeit wasserstoffbetriebener Verbrennungsmotoren verbessern können.

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.

Lackierprozesse sind entscheidend, um Produkten spezifische Oberflächeneigenschaften zu verleihen. Während in der Serienproduktion die Lackierung überwiegend automatisiert erfolgt, wird der Lackauftrag bei kleinen Losgrößen manuell vom Mitarbeitenden ausgeführt. Die Beschäftigten sind dabei großen körperlichen Belastungen ausgesetzt. Schutzkleidung und Atemschutz sind aufgrund gesundheitsschädlicher Lackbestandteile unerlässlich und ungünstige Körperhaltungen, wie das Lackieren über Kopf, stellen zusätzliche Herausforderungen dar. Zudem ist dieser Handarbeitsprozess sehr kostenintensiv. Im Projekt MemoLaRo soll daher ein zukunftsfähiger Lackierarbeitsplatz gestaltet werden, der eine signifikante Verbesserung der Arbeitsbedingungen für Mitarbeitende darstellt. Ziel ist es, unterstützende Lackierroboter zu entwickeln, die mithilfe von Sensorsystemen und automatisierten Lackierprogrammen Baugruppen effizient lackieren können.

Die ressourcenschonende und umweltfreundliche Transformation der globalen Schifffahrt vollzieht sich auf einer ganzheitlichen Ebene. Der Fokus liegt auf der signifikanten Reduktion von Emissionen. Doch nicht nur was als Rauch durch den Schornstein in die Luft aufsteigt, gilt es zu reduzieren. Das Fraunhofer IFAM arbeitet an alternativen Antriebssträngen, Fügetechnologien sowie biozidfreien Beschichtungskonzepten.

VERSTÄRKTE NUTZUNG ERNEUERBARER ENERGIEN DURCH FERNWÄRME | Für die Energiewende spielt das Thema Wärme eine große Rolle. Im Vergleich zu dezentralen Heizungsanlagen ermöglicht eine zentrale Wärmeerzeugung im Verbund mit einem Wärmenetz die Einbindung von erneuerbaren Wärmequellen und ist insbesondere in verdichteten Stadtgebieten eine kostengünstige Alternative. Die Planung und der Ausbau der leitungsgebundenen Wärmeversorgung hat eine entsprechend hohe Relevanz für die Energiewende.

Neue Forschungsinfrastruktur für die Energiewende: Das Fraunhofer IFAM schafft Validierungsumgebung für autonome Systeme im Offshore-Windpark. Ziel ist eine offene, industrieorientierte Testumgebung für autonome Technologien im Umfeld von Windenergieanlagen. Die neue Infrastruktur wird an den Standorten Bremen, Cuxhaven und Helgoland aufgebaut und soll Unternehmen, Forschungseinrichtungen und weiteren Akteuren aus dem Bereich Windenergie künftig einen niederschwelligen Zugang zu modernsten Test- und Validierungsmöglichkeiten in realitätsnahem Größenformat ermöglichen.

CO₂ verursacht nicht nur Emissionen – es kann auch zum Rohstoff werden. Genau hier setzt das Projekt „CO₂ Adhesive“ des Fraunhofer IFAM an. Im Mittelpunkt steht die Frage, wie sich Kohlenstoffdioxid (CO₂) im Rahmen von Carbon Capture and Utilization (CCU) chemisch binden und für die Entwicklung nachhaltiger Klebstoffe nutzen lässt. Ziel ist es, fossile Rohstoffe teilweise zu ersetzen und neue Wege für eine ressourcenschonende Materialentwicklung zu erschließen – bspw. für Anwendungen in der Klebstoff-, Verpackungs-, Automobil- oder Elektronikindustrie.

PROJEKT »TRANSPORTATION IN CHARGE« | Im Projekt »Transportation in Charge« erarbeiten Expertinnen und Experten vom Fraunhofer IFAM Konzepte für die zukünftige Planung der Ladeinfrastruktur in Gewerbegebieten und Güterverkehrszentren. Ziel ist dabei, besser zu verstehen, welche Bedarfe an öffentlicher und privater Ladeinfrastruktur bestehen und mögliche Synergieeffekte durch eine gemeinsame Nutzung von Ladeinfrastruktur zu identifizieren und so eine effiziente Nutzung dieser kostenintensiven Infrastruktur sicherzustellen.

PROJEKT »PoroMIM«: EINFLUSS DER POROSITÄT AUF DIE SCHWINGFESTIGKEIT VON MIM-SINTERTEILEN | Der Metallpulverspritzguss (Metal Injection Moulding, MIM) ist ein etabliertes Verfahren zur Herstellung komplexer metallischer Bauteile in hohen Stückzahlen. Trotz hoher Präzision weisen die Bauteile jedoch aufgrund des Prozesses immer eine gewisse Restporosität auf, was die Auslegung und den Festigkeitsnachweis erschwert. Im Forschungsprojekt »PoroMIM« untersucht das Fraunhofer IFAM gemeinsam mit dem Institut für Werkstoffanwendungen im Maschinenbau der RWTH Aachen (IWM) den Zusammenhang zwischen Porosität und Schwingfestigkeit von MIM-Sinterteilen. Das Projekt hat zum Ziel, eine umfassende Wissensgrundlage aufzubauen, die den Zusammenhang zwischen Restporosität und mechanischen Eigenschaften beleuchtet, um MIM-Bauteile effizienter auszulegen und die Wirtschaftlichkeit zu steigern.

LEITFÄHIGE KOMPOSITE ZUR MEERWASSERENTSALZUNG | Meerwasser gibt es in rauen Mengen, Trinkwasser dagegen ist knapp. Entsalzungsanlagen können Meerwasser umwandeln, in diesen Anlagen sind jedoch Rohre aus Spezialstahl oder Titan verbaut. Thermisch leitfähige Kunststoffkomposite können alternativ für Wärmetauscher in Meerwasserentsalzungsanlagen eingesetzt werden, um teure und schwer beschaffbare Titanlegierungen zu ersetzen.