Technologien

Grüner Wasserstoff gilt als zentraler Baustein der Energiewende. Gleichzeitig stehen bestehende Elektrolyseverfahren vor großen Herausforderungen: Die Herstellung von Wasserstoff ist bislang kosten- und energieintensiv und benötigt hochreines Wasser. Das Projekt SeaEly setzte genau hier an. Gemeinsam mit Partnern aus Forschung und Industrie entwickelte das Fraunhofer IFAM neue Komponenten und Prüfverfahren für die direkte Meer- und Brackwasserelektrolyse. Ziel war es, Wasserstoff künftig auch mit anspruchsvollen Wasserqualitäten effizient erzeugen zu können – ohne aufwendige Entsalzung.

LÜCKENLOSE ZUSTANDSÜBERWACHUNG UND OBERFLÄCHENANALYSE | Qualitätssicherung ist ein zentraler Erfolgsfaktor in der modernen Industrie. Das Fraunhofer IFAM entwickelt individuelle Lösungen für die prozessbegleitende Qualitätssicherung in industriellen Anwendungen. Wir unterstützen Unternehmen von der Machbarkeitsstudie im Labor bis zur vollautomatisierten Anwendung im Fertigungsprozess. Dabei kombinieren wir Inline-Messtechnik, intelligente Sensorik und datenbasierte Analyseverfahren. Neben der Analyse direkt im Prozess ermöglichen unsere Systeme auch eine kontinuierliche Zustandsüberwachung von Materialien und Anlagen.

IHR NETZANSCHLUSS LÄSST KEIN SCHNELLLADEN ZU? | Am Fraunhofer IFAM können mithilfe von Simulationsrechnungen die mit dem Aufbau von Ladeinfrastruktur verbundenen Auswirkungen auf das gesamte Energiesystem betrachtet und analysiert werden.

REALLABOR MIT LADESTATIONEN, SPEICHERSYSTEMEN UND PHOTOVOLTAIK-ANLAGEN | Durch den massiven Markthochlauf von E-Fahrzeugen spielt das gesteuerte Laden eine immer größere Rolle. Ohne diesen “intelligenten Eingriff” werden ab einer gewissen Anzahl an zu ladenden E-Fahrzeugen die verfügbaren (Anschluss-)Kapazitäten stark be- oder im schlechtesten Fall sogar überlastet. Dies wiederum hat zur Folge, dass die Kapazitäten ausgebaut bzw. Energiebezugsspitzen bezahlt werden müssen. Doch dies muss nicht sein: Das Reallabor des Fraunhofer IFAM bietet die Möglichkeit, intelligente Last- und Energiemanagementsysteme für Ladeinfrastruktur in Kombination mit Speichersystemen und Photovoltaik-Anlagen zu erproben und zu analysieren, um eine optimale Systemauslegung und einen zuverlässigen Systembetrieb zu erreichen. Das Reallabor kann an beliebige Testszenarien individuell angepasst und betrieben werden.

BIOZIDFREIER BEWUCHSSCHUTZ UND STRÖMUNGSOPTIMIERTE OBERFLÄCHEN FÜR DIE MARITIME INDUSTRIE | Funktionelle Beschichtungen sind ein wichtiger Bestandteil der maritimen Industrie. Sie schützen Schiffe und andere maritime Technologien vor Korrosion und Biofouling. Am Fraunhofer IFAM werden innovative Beschichtungstechnologien und Materialien erforscht, um eine effektive und dauerhafte Widerstandsfähigkeit gegen Biofouling, Korrosion und mechanischen Abrieb, zum Beispiel durch Unterwasser- Reinigungsverfahren, zu erzielen. Dadurch können die Betriebskosten gesenkt, die Lebensdauer verlängert und der Umweltschutz verbessert werden. Die Entwicklung von leistungsstarken Bewuchsschutzbeschichtungen ist ein wichtiger Schritt hin zu einer nachhaltigen maritimen Industrie, die sich zukünftig u.a. auf die Klimaneutralität von Schiffen und den Ausbau erneuerbarer Energien auf See konzentriert.

Antihaftbeschichtungen gehören aufgrund ihrer einfachen Nutzung und Reinigung seit Jahrzehnten zu den beliebtesten Beschichtungen für Kochgeschirr wie z.B. Pfannen, Auflaufformen oder Schneidwaren. Gängige Antihaftbeschichtungen werden auf einer PTFE- oder Sol-Gel-Basis hergestellt. PTFE-artigen Beschichtungen droht aufgrund von möglichen PFAS-Restriktionen der EU jedoch in naher Zukunft ein Verbot. Zudem sind diese Beschichtungen nur bedingt haltbar und verlieren mit der Zeit ihre Antihaftwirkung. Außerdem sind sie mechanisch nicht sehr stabil und müssen in einem Ofen eingebrannt werden, womit ein hoher Energieverbrauch verbunden ist. Daher sind neue, nachhaltige Lösungen mit guten Antihafteigenschaften gefragt. Die Forscherinnen und Forscher am Fraunhofer IFAM haben mit der PLASLON®-Beschichtung eine PFAS-freie Alternative entwickelt, die sich durch ihre hervorragenden Antihaft-Eigenschaften in Kombination mit ihrer hohen Beständigkeit auszeichnet.

ROBOTERGESTÜTZTE OBERFLÄCHENVORBEHANDLUNG FÜR DIE SERIENFERTIGUNG | In modernen Prozessketten sind mehrachsige Portalsysteme und Industrieroboter unverzichtbar. Am Fraunhofer IFAM wird dieses Potenzial genutzt, um maßgeschneiderte Lösungen für die industrielle Oberflächenvorbehandlung zu entwickeln. Dank der vorhandenen Robotertechnik können wir unsere Kunden von Laborversuchen über Machbarkeitsstudien bis hin zum kompletten Fertigungsprozess optimal begleiten.

UMWELTFREUNDLICHE PLASMABESCHICHTUNGEN OPTIMIEREN DIE ELEKTRISCHE ISOLATION VON BAUTEILEN | In der modernen Elektronikfertigung sind zuverlässige und effiziente Isolationslösungen unverzichtbar. Sie schützen elektronische Bauteile vor ungewollten elektrischen Kontaktierungen, schädlichen Umwelteinflüssen und vorzeitiger Alterung. Plasmapolymere Dünnschichtsysteme sind PFAS-/fluorfrei und bieten in diesem Kontext optimale Möglichkeiten. Diese technologischen Lösungen verbinden innovative Materialeigenschaften mit einem nachhaltigen Herstellungsprozess und bieten eine attraktive Alternative zu herkömmlichen Isolationsmethoden wie Vergussmassen und Lacksystemen. Am Fraunhofer IFAM werden mittels Plasmatechnologie ultradünne, teilentladungsfeste Schichten im Mikro- und Submikrometerbereich erzeugt, die die Leistung und Langlebigkeit elektronischer Komponenten erheblich verbessern können.

EFFIZIENTE PLASMABESCHICHTUNG MIT MAßGESCHNEIDERTEN DÜSEN | Die inline-Beschichtung mit Atmosphärendruck-Plasmen hat sich als nachhaltige Lösung in der industriellen Fertigung etabliert. Die Technik bietet beispielsweise umweltfreundlichen Korrosionsschutz und ermöglicht die sichere Haftvermittlung von Klebstoffen und Lacken – und das ohne den Einsatz schädlicher Primer. Dabei stellt jedes industrielle Einsatzszenario individuelle Herausforderungen: Von der Beschichtungsbreite über die Zugänglichkeit komplexer, dreidimensionaler Bauteile bis zur Behandlung temperatursensitiver Materialien. Am Fraunhofer IFAM werden maßgeschneiderte Düsenköpfe entwickelt, die flexibel auf die unterschiedlichen Anforderungen reagieren.

SELBSTHEILENDE BESCHICHTUNGEN – FÜR NACHHALTIGEN SCHUTZ UND EINE VERLÄNGERTE LEBENSDAUER | Selbstheilende Beschichtungen sind ein innovativer Ansatz, um Oberflächen langfristig vor Abnutzung und Schäden zu schützen. Diese intelligenten Materialien sind in der Lage, kleinere Beschädigungen in Lackschichten entweder selbstständig oder durch externe Stimuli wie Temperaturveränderungen, Luftfeuchtigkeit oder UV-Licht zu reparieren. Die Technologie bietet vielseitige Anwendungsmöglichkeiten, insbesondere zur Reduktion von Wartungskosten und zur Verlängerung der Lebensdauer von beschichteten Oberflächen.