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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.

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.

ELEKTROCHEMISCHE RÜCKGEWINNUNG KRITISCHER ROHSTOFFE AUS ABWÄSSERN | Die effiziente Rückgewinnung von kritischen Rohstoffen aus Batterien und Produktionsabfällen ist eine große Herausforderung der modernen Batterieindustrie. Im MeGaBat-Projekt entwickeln wir eine nachhaltige, kostengünstige und emissionsarme Technologie zur elektrochemischen Rückgewinnung von Lithium, Kobalt und anderen kritischen Rohstoffen aus wässrigen Quellen (Abwässern) bis zu Produktionsausschüssen. Unser Ziel: Die Etablierung eines flexiblen, skalierbaren Prozesses, der die Kreislaufwirtschaft der Batterieindustrie vorantreibt und dabei neue Konzepte zur Weiterentwicklung des Urban Mining beiträgt.

SICHERE UND LEISTUNGSSTARKE FESTKÖRPERBATTERIEN AUF BASIS VON POLYMEREN UND SULFIDEN FÜR ELEKTROAUTOS, FLUGTAXIS, MOBILE ROBOTER UND CO. | Festkörperbatterien sind ein wichtiger Baustein für die Elektrifizierung der Mobilität: Sie sind sicherer und ermöglichen mehr Reichweite und kürzere Ladezeiten als herkömmliche Li-Ion-Akkus. Neue Zellkonzepte ermöglichen sogar noch höhere Energiedichten. Das Fraunhofer IFAM erforscht polymer- und sulfidbasierte Festkörperbatterien für unterschiedliche Anwendungsbereiche der Elektromobilität. Die Entwicklungsarbeit orientiert sich an der industriellen Batterieherstellung und reicht von neuen Materialien für Festelektrolyte über Batteriekomponenten (Elektroden und Separatoren) bis hin zu Fertigungsprozessschritten und Assemblierung von Zellen.

ENTWICKLUNG VON NATRIUM-IONEN-BATTERIEN MITTELS ADDITIVE MANUFACTURING | Im Verbundprojekt »3DPrintBatt« hat sich das Fraunhofer IFAM gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Forschung zum Ziel gesetzt, den 3D-Druck von Natrium-Ionen-Batterien für die Elektromobilität und weitere Anwendungen in die Pilotfertigung zu überführen. Im Projekt verbinden wir dabei Batterie-Expertise mit fundiertem Know-how in der Additiven Fertigung.

NACHHALTIGE UND EFFIZIENTE ROTORBLATTFERTIGUNG MIT EMISSIONSREDUZIERTEN PROZESSEN ZUR AUSBILDUNG DER OBERFLÄCHEN | Die Fertigung der Faserverbundkunststoff-(FVK-)Großstrukturen von Rotorblättern für Windenergieanlagen ist ein komplexer Prozess. Bislang werden dabei Trennmittel eingesetzt, die nicht nur arbeitsintensive Nacharbeiten erfordern, sondern auch gesundheits- und umweltkritische Auswirkungen haben. Rückstände dieser Trennmittel auf den Oberflächen verhindern die direkte Lackierbarkeit der Bauteile, weshalb ein aufwendiger Schleifprozess notwendig ist. Dabei entstehen erhebliche Mengen kritischer Schleifstäube. Zudem ist die Zugänglichkeit bei den Dimensionen moderner Rotorblätter – onshore wie offshore – eingeschränkt. Das Fraunhofer IFAM hat eine alternative Lösung entwickelt: Eine übertragfreie Trennfolie, die ohne trennaktive Substanzen auskommt und so saubere, direkt lackierfähige Oberflächen ermöglicht. Darauf baut das Forschungsprojekt NEOFOIL auf.