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LICHTBOGENSICHERE DC-STECKSYSTEME FÜR HOCHVOLTANWENDUNGEN IM GEBÄUDEBEREICH | In einer Welt, in der quasi alle Verbraucher Gleichstrom (DC) benötigen, bieten Gleichstromnetze immense Vorteile. Moderne Halbleitertechnologien ermöglichen die sichere Nutzbarmachung, die mit den Vorteilen von gesteigerter Effizienz, bei geringeren Kosten einhergehen. Das Fraunhofer IFAM hat ein Konzept für ein sehr kompaktes Stecksystem entwickelt, dass hohe DC-Leistungen übertragen kann und die erforderliche Sicherheit durch den Einsatz von Elektronik und Software sicherstellt.

THERMISCH LEITFÄHIGES HEAT-SINK-MATERIAL FÜR DEN 3D-DRUCK UND DIE FUNKTIONSINTEGRATION VON ELEKTRONIK | Bei der Integration von Elektronik oder LEDs in additiv gefertigte Kunststoffbauteile ist die Wärmeabfuhr im Betrieb ein Thema. Mittels 3D-Druck (Fused Filament Fabrication, FFF) können hier thermisch leitfähig ausgestattete Kunststoffkomposite als Heat-Sinks eingesetzt werden. Die Material- und Prozessentwicklung für Anwendungen im Bereich Automotive und Lighting erfolgte im Rahmen des Projekts »Hyb-Man – Hybrid 3D Manufacturing of Smart Systems«.

SCHUTZ VON VERBINDUNGSELEMENTEN IM FLUGZEUGBAU | Im Verbundprojekt »InBe-KoVer«, das im Jahr 2021 erfolgreich abgeschlossen wurde, haben das Fraunhofer IFAM, das Ingenieurbüro Tank GmbH und andere Partner an einer lokalen Vorbehandlung und Versiegelung von Verbindungselementen für den Alterungsschutz von CFK-Metallstrukturen und sicherheitsrelevanten Kontakten im Flugzeugbau gearbeitet. Ziel war es, einen Beitrag für die qualitätsgesicherte, automatisierte und umweltfreundliche Luftfahrt-Fertigung und Reparatur zu leisten. Das Fraunhofer IFAM hat sich mit der Erforschung und Verbesserung der Behandlungs- und Versiegelungshomogenität an unterschiedlichen Verbindungselementen befasst.

NEUE FASERVERBUNDWERKSTOFFE FÜR DEN BRANDSCHUTZ | Um die Betriebssicherheit zu gewährleisten, sind Brandschutzmaßnahmen in verschiedensten Branchen von größter Bedeutung: Sei es im Schienenfahrzeugbau, im Bauwesen, in der Schifffahrt, Luft- und Raumfahrt oder auch in der Automobilindustrie. Die Expertinnen und Experten des Fraunhofer IFAM verfügen über umfangreiche Möglichkeiten sowohl zur Synthese von Polymeren und Herstellung von Faserverbundkunststoffen (FVK) mit Brandschutzeigenschaften, als auch zur Durchführung von Brandversuchen.

WIEDERAUFLADBARE METALL-LUFT-BATTERIEN ALS KOSTENGÜNSTIGE ALTERNATIVE ZU LITHIUM-IONEN-BATTERIEN | Metall-Luft-Batterien haben eine hohe Energiedichte und stellen eine potentielle kostengünstige Energiespeichertechnologie dar. Als Primärbatterien sind sie bereits kommerziell verfügbar. Die Wiederaufladbarkeit stellt jedoch eine große Herausforderung dar und ist derzeit Gegenstand der Forschung. Das Fraunhofer IFAM entwickelt wiederaufladbare Metall-Luft-Batterien. Dabei steht die Entwicklung von Gasdiffusionselektroden (GDE) mit neuen (Kohlenstoff-)Trägermaterialien und Katalysatoren sowie neuartigen Designs mit angepassten Porositäts- und Benetzungseigenschaften im Fokus.

Mit dem »Green Deal« hat die Europäische Kommission einen Aktionsplan für die Kreislaufwirtschaft angenommen. Produkte sollen nachhaltig, Abfall reduziert und der Ressourcenverbrauch minimiert werden. Das Fraunhofer IFAM engagiert sich gemeinsam mit seinen Partnern, diesem hohen Anspruch gerecht zu werden.

Die Agora-Studie »Klimaneutrales Deutschland 2045« identifiziert die Elektrifizierung als eine der zentralen Hebel für eine beschleunigte Reduktion der Treibhausgasemissionen in Wirtschaft, Industrie und Gesellschaft. Die Autoren lokalisieren das größte Potenzial im Verkehrssektor und im Wärmemarkt.

Werkstoffinnovationen für eine erfolgreiche Energiewende

PROJEKT »CITIES IN CHARGE« LIEFERT ERKENNTNISSE FÜR DEN AUSBAU VON LADEINFRASTRUKTUR | Für den Ausbau der Ladeinfrastruktur für die Elektromobilität müssen viele Faktoren berücksichtigt werden. Dazu gehört neben der Wirtschaftlichkeit der Standorte und den Möglichkeiten zur Schadstoffreduktion auch die Akzeptanz der Nutzerinnen und Nutzer, deren Anforderungen an Ladestationen für E-Autos vielfältig sind. Um die Nutzersicht besser zu verstehen, wurde im Rahmen des Projekts »Cities in Charge« unter anderem eine deutschlandweite Online-Umfrage an fast 100 Ladesäulen durchgeführt.

Wasserstoff wird als vielseitiger Energieträger eine Schlüsselrolle für den langfristigen Erfolg der Energiewende und für den Klimaschutz spielen. Neben klimapolitischen Aspekten ebnen Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien den Weg zu vielen nachhaltigen Arbeitsplätzen, neuen Wertschöpfungsketten und einem globalen Milliarden-Markt. Vor diesem Hintergrund entwickelt das Fraunhofer IFAM innovative Werkstoffe, Fertigungstechnologien und technische Komponenten, damit technische Systeme zur Erzeugung, Verteilung, Speicherung sowie Verwendung von Wasserstoff effizienter, robuster, sicherer und wirtschaftlicher werden können.