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WIE KÜNSTLICHE INTELLIGENZ MATERIALALTERUNG SICHTBAR UND VORHERSAGBAR MACHT | Korrosion stellt moderne Industrien vor große Herausforderungen. Ob in der Luft- und Raumfahrt, im Schiffbau, in der Automobilindustrie oder in der Offshore-Windenergie – materialbedingte Alterungsprozesse verursachen hohe Kosten, Sicherheitsrisiken und aufwendige Prüfverfahren. Genau hier setzt das Projekt INKA an: Mit Hilfe von künstlicher Intelligenz sollen Korrosionsprozesse nicht nur automatisiert erkannt, sondern perspektivisch auch vorhergesagt werden.

Im Projekt »UltraHybRo« befassen sich die Experten aus dem Bereich »Elektrische Antriebe« am Fraunhofer IFAM gemeinsam mit dem Projektpartner mth Ultraschalltechnologie GmbH & Co. KG mit der Entwicklung eines Fügeverfahrens zur Herstellung von Rotoren für Asynchronmaschinen. Damit verfolgen sie einen neuartigen Ansatz, um den Wirkungsgrad von Asynchronmaschinen über einen großen Betriebsbereich zu steigern.

INNOVATIVE ROTORENTWICKLUNG ZUR LEISTUNGSSTEIGERUNG EINES ELEKTRISCHEN LUFTVERDICHTERS EINER BRENNSTOFFZELLE | Innovative Rotorentwicklung zur Leistungssteigerung eines elektrischen Luftverdichters einer Brennstoffzelle | Brennstoffzellen spielen für die Dekarbonisierung eine tragende Rolle. Die Optimierung der Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit von Brennstoffzellensystemen bei extremen Betriebsbedingungen ist daher aktuell stark gefragt. Besonders die hohen Drehzahlen stellen eine Herausforderung dar, da sie zu einer erhöhten Wärmeerzeugung führen und so die Leistung des elektrischen Luftverdichters und damit der Brennstoffzelle negativ beeinträchtigen können. Um dem entgegenzuwirken, wurde am Fraunhofer IFAM ein elektrischer Luftverdichter mit Flüssigkeitsinnenkühlung und erhöhter Fliehkraftfestigkeit entwickelt.

MULTIDISZIPLINÄRE ENTWURFSAUTOMATISIERUNG ALS LÖSUNG AKTUELLER HERAUSFORDERUNG | Im Zuge der fortschreitenden Elektrifizierung und des steigenden Einsatzes von umrichtergespeisten Elektromotoren stehen Hersteller und Entwickler vor neuen Herausforderungen. Immer kürzere Entwicklungszyklen, gepaart mit stetig steigenden Anforderungen hinsichtlich Wirkungsgrad oder Drehmomentdichte, erfordern in der Multi-Domänenentwicklung elektrischer Maschinen innovative Ansätze. Eine vielversprechende Lösung liegt im Aufbau integrierter, simulationsgestützter Entwurfsprozessketten, die eine automatisierte Generierung und Bewertung verschiedener Designs ermöglichen. Am Fraunhofer IFAM werden spezifische Methoden und bedarfsgerechte Entwurfsprozessketten entwickelt, um schnell Entwürfe elektrischer Maschinen zu erstellen und diese unter Berücksichtigung von fertigungstechnischen und materialwissenschaftlichen Innovationen zu bewerten.

Das Fraunhofer IFAM verfolgt im Rahmen des Themenfelds der elektrischen Antriebe zwei Schwerpunkte: Erstens die Transformation der Entwicklungsprozesse und zweitens die fertigungstechnischen Innovationen für elektrische Antriebe.

Das Verbundvorhaben SafeUAVnav verfolgt das Ziel, die Präzision, Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit der Eigenlokalisierung und Navigation von unbemannten Luftfahrzeugen (UAV) auch in Umgebungen sicherzustellen, in denen satellitengestützte Navigationssysteme (GNSS) gestört oder nicht verfügbar sind. Durch die Entwicklung und Integration eines Multi-Hybrid-Sensorsystems, das die Komponente Inertialmesssystem mit optischen, funkbasierten und weiteren Lösungen kombiniert, sollen neue Standards für die sichere Navigation von UAVs gesetzt werden.

Die industrielle Bauteilreinigung steht zunehmend im Spannungsfeld zwischen hohen Qualitätsanforderungen und verschärften Klimaschutzvorgaben. Unternehmen sind dazu aufgefordert, ihre Produktionsprozesse nachhaltiger und emissionsärmer zu gestalten, ohne Abstriche bei Effizienz und Wirtschaftlichkeit zu machen. Genau an dieser Stelle setzt das Projekt CyCLoop an: In dem Forschungsvorhaben wird ein innovatives Prozesskonzept für die CO2-Schneestrahlreinigung erforscht, das auf einer vollständig geschlossenen Kreislaufführung des eingesetzten Kohlendioxids basiert. Ziel ist es, ein nahezu emissionsfreies Reinigungsverfahren zu realisieren, das den steigenden Anforderungen an klimafreundliche und ressourceneffiziente Produktionsprozesse gerecht wird.

Kernfusion gilt als vielversprechende Option für eine klimaneutrale Energieversorgung der Zukunft. Das Fraunhofer IFAM arbeitet an zentralen Technologien – von innovativen Materialien über skalierbare Fertigungsverfahren bis hin zu Qualitätssicherung und Energiesystemanalyse – und trägt so maßgeblich zur Entwicklung zukünftiger Fusionskraftwerke bei.