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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.

Die Luftfahrt steht vor einem grundlegenden Wandel: Klimaneutrale Antriebskonzepte rücken zunehmend in den Fokus. Eine Schlüsselrolle spielt dabei flüssiger Wasserstoff (LH₂) als Energieträger. Seine sichere Speicherung stellt jedoch eine erhebliche technische Herausforderung dar – insbesondere bei extrem niedrigen Temperaturen von unter 120 Kelvin. Genau hier setzt das Verbundprojekt SEHRKALT an.

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.

QUALITÄTSSICHERUNG UND GALVANISCHE KUNDENLÖSUNGEN FÜR IMPLANTATMATERIALIEN | Viele Eigenschaften von Implantatmaterialien, z. B. die Biokompatibilität, die Zelladhäsion, das Benetzungsverhalten und Korrosion, hängen im hohen Maß von der chemischen und der morphologischen Struktur der Oberfläche ab. Mithilfe von Qualitätssicherungskonzepten zur Bewertung der Oberflächeneigenschaften ist es möglich, detaillierte Kenntnisse über diese zu gewinnen; so können mögliche gesundheitliche Schäden vermieden werden. Das Fraunhofer IFAM unterstützt hierbei und kann mit seinen umfangreichen Kenntnissen in der Oberflächentechnik (bspw. auch in der Nasschemie) u. a. innovative prozessorientierte Entwicklungskonzepte zur Verbesserung der Eigenschaften von Implantatmaterialien erstellen.

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.

Die Transformation der Erdgasversorgung ist ein zentraler Baustein der Wärmewende. Im Projekt »Quartier für Quartier« untersucht das Fraunhofer IFAM, wie bestehende Energieinfrastrukturen systematisch dekarbonisiert und zukunftsfähig gestaltet werden können, da die Erdgasversorgung durch die Zielsetzung der Klimaneutralität bis 2045 transformiert werden muss.

An den Standorten Bremen und Dresden wird ein breites Spektrum additiver Fertigungsverfahren erforscht. Alle zeichnen sich durch enorme geometrische Freiheiten, einen hohen Individualisierungsgrad und eine ausgezeichnete Rohstoffeffizienz aus. Und das entlang der kompletten Wertschöpfungskette: von der Erzeugung der 3D-Datenmodelle über die Fertigung bis zur Endbearbeitung und -kontrolle der Bauteile.

Das durch das das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Rahmen des Luftfahrtforschungsprogrammes VII-1 geförderte Verbundvorhaben HERA zielt auf die Entwicklung und Validierung von CFK-Technologien für innovative, hochratenfähige und nachhaltige Hinterbaustrukturen (Spante, Türumgebungen, Kleinbauteile) für zukünftige Flugzeuggenerationen ab. Fokussiert wird die industrielle Forschung in der Fachdisziplin der Herstellverfahren von CFK-Strukturen, sowie in die Erarbeitung von optimierten Architekturkonzepten in Faserverbundbauweise, um eine maximale Gewichtseinsparung im Rumpf zu erreichen. Bis Ende der Projektlaufzeit sollen durch die Fertigung von Validatoren die technologische Umsetzbarkeit nachgewiesen und die Prozessketten hinsichtlich Hochratenfähigkeit, Kosteneffizienz und Nachhaltigkeit bewertet werden.

Im Verbundprojekt META entwickeln Partner aus Industrie und Forschung innovative metallische Fertigungstechnologien für eine nachhaltige und wirtschaftliche Luftfahrtproduktion. Ziel des Vorhabens ist es, bestehende Prozessketten grundlegend weiterzuentwickeln, Ressourcenverbräuche zu reduzieren und gleichzeitig die industrielle Wettbewerbsfähigkeit deutscher Luftfahrtstandorte zu stärken. Das Projekt adressiert zentrale Herausforderungen der modernen Flugzeugfertigung: steigende Anforderungen an Energie- und Materialeffizienz, erhöhte Produktionsraten sowie die industrielle Integration neuer Fertigungstechnologien.