Technologien

SOLVERBASIERTE SIMULATIONSUMGEBUNG FÜR DIE TECHNO-ÖKONOMISCHE POTENZIALANALYSE VERSCHIEDENSTER ENERGIESYSTEME | Das Energiesystem der Zukunft muss viele unterschiedliche Herausforderungen meistern. Am Fraunhofer IFAM können mithilfe einer selbst entwickelten Simulationsumgebung verschiedenste Energiesysteme betrachtet und analysiert werden, wobei die Fokusse auf Gebäuden und dem Thema Elektromobilität liegen. Die Simulationsumgebung wurde so entwickelt, dass sie an verschiedenste Anforderungen und Bedarfe angepasst werden kann. Auch können individuelle Annahmen zu möglichen zukünftigen Entwicklungen im Rahmen der Simulations- und Optimierungsrechnungen berücksichtigt werden.

VERSUCHE FÜR DIE WERKSTOFFPRÜFUNG UND BAUTEILSIMULATION SOWIE PRÜFUNG VON KLEBVERBINDUNGEN | Das Fraunhofer IFAM verfügt über ein nach DIN EN ISO 9001:2015 zertifiziertes Werkstoffprüflabor. Dieses Labor ist für die in der DAkkS-Urkunde genannten Verfahren nach DIN EN ISO/IEC 17025:2018 akkreditiert. Hier werden Versuche durchgeführt, um Werkstoffe, Strukturen und insbesondere Klebverbindungen nach genormten und selbst entwickelten Verfahren zu prüfen, z. B. für die Automobilindustrie oder den Schienenfahrzeugbau. Die Ergebnisse dieser Versuche bilden die Grundlage für die Simulation des Bauteilverhaltens. Im Fokus vieler Arbeiten steht das Zugverhalten von faserverstärkten Kunststoffen , aber auch die Schlag- und Schälfestigkeit von Klebungen sind Gegenstand der Prüfungen. Insbesondere um das komplexe Verhalten von Klebverbindungen zu beschreiben, entwickeln die Forscherinnen und Forscher bei Bedarf auch maßgeschneiderte Prüfmethoden.

GEDRUCKTE ELEKTRONIK UND SMD-TECHNOLOGIE (SURFACE MOUNTED DEVICE) - DAS BESTE AUS ZWEI WELTEN | Durch die Kombination von gedruckter Elektronik und SMD-Bauteilen bieten sich neue Designfreiheiten und Integrationsmöglichkeiten in Produkte. So können auch Multilayer Schaltkreise Schicht für Schicht auf eine flexible Folie gedruckt und anschließend bestückt werden. Damit bietet diese Technologie nicht nur große Leichtbaupotentiale, sondern ist durch den Verzicht auf Glasfaserverbundwerkstoffe eine umweltfreundliche Alternative zum herkömmlichen Multilayer PCB (printed circuit board).

UMWELTSIMULATION FÜR PRÜFUNGEN UND TESTS VON ANTI-EIS-BESCHICHTUNGEN | Für die Charakterisierung von Oberflächen sind Labortests unter reproduzierbaren Vereisungsbedingungen notwendig, um die Eisbildung und die Eishaftfestigkeit zu untersuchen. Materialentwickler erhalten so erste Hinweise zur Performance der Oberflächen. Das Fraunhofer IFAM ermittelt in anwendungsspezifischen Labortests das Potential neu entwickelter eisphober Beschichtungen.

Industrielle Beschichtungen für Außenanwendungen sind mit einer Vielzahl von Anforderungen konfrontiert, um die Funktionalität und Sicherheit von Anlagen zu gewährleisten. Äußere Einflüsse wie Eisbildung und Erosion stellen eine große Herausforderung dar, da sie die Sicherheit beeinträchtigen und zu hohen Reparatur- und Wartungskosten führen können. Um diese Effekte zu reduzieren, entwickelt das Fraunhofer IFAM innovative Beschichtungstechnologien. Der Schwerpunkt liegt insbesondere auf eisphoben Beschichtungen, Heizschichten zur Enteisung sowie Erosionsschutzschichten.

PLASMABESCHICHTUNGEN: CHEMIEFREIE DÜNNSCHICHTEN FÜR NEUE OBERFLÄCHEN- UND PRODUKTEIGENSCHAFTEN | Der Bedarf an speziellen Funktionsbeschichtungen für Halbzeuge und Produkte ist in vielen Industriebereichen – von der Automobilproduktion über die Kunststoffverarbeitung bis hin zur Medizintechnik oder Biotechnologie – sehr groß. Das Fraunhofer IFAM erforscht und entwickelt plasmagestützte Beschichtungsverfahren, die das Eigenschaftsspektrum dieser Halbzeuge und Produkte nahezu unabhängig vom eingesetzten Werkstoff entscheidend verbessern. Und das ohne Einsatz von Chemikalien! Das macht diese Verfahren aktuell besonders interessant, denn es hilft Firmen dabei, Regularien wie der REACH-Verordnung oder den HSE-Richtlinien gerecht zu werden.

LEISTUNGSSTARKE TESTUMGEBUNG FÜR ELEKTROMOTOREN UND ELEKTRISCHE ANTRIEBE | Der Prüfstand für elektrische Maschinen am Fraunhofer IFAM ermöglicht umfassende Tests und die Validierung von Elektromotoren und elektrischen Antriebssystemen unter realistischen Bedingungen (zum einen im Leistungsbereich <3kW, zum anderen im Bereich von 20kW bis 100kW). Damit können Leistung, Effizienz und Betriebsverhalten von E-Motoren zuverlässig untersucht und optimiert werden – auch während der Entwicklung. Die Testumgebung eignet sich für Forschungs- und Entwicklungsprojekte in den Bereichen Elektromobilität, industrielle Antriebstechnik und energieeffiziente Systeme. Durch präzise Messungen und flexible Prüfbedingungen lassen sich Entwicklungsprozesse beschleunigen und neue Antriebstechnologien gezielt zur Marktreife bringen.

SO BESTIMMT UNSERE NEUE METHODE DEN BATTERIEZUSTAND (SOH) IM LAUFENDEN BETRIEB | Der Zustand von Batterien lässt sich bislang nur eingeschränkt überwachen: Viele Messverfahren liefern ungenaue Ergebnisse oder funktionieren nur im Ruhezustand der Batterie. Das erschwert ein präzises Batteriemanagement und kann sowohl die Lebensdauer der Batterie als auch die Sicherheit beeinträchtigen. Ein neues Messverfahren schafft hier Abhilfe. Forschende des Fraunhofer IFAM haben eine Methode entwickelt, mit der sich der Zustand von Batterien erstmals während des laufenden Betriebs in Echtzeit analysieren lässt.

In der Arbeitsgruppe Weichmagnetische Werkstoffe werden innovative Pulvertechnologien zur Herstellung weichmagnetischer Komponenten eingesetzt, um besondere Eigenschaftsprofile einzustellen.

PERMANENTE TRENNSCHICHTEN ERMÖGLICHEN EINE ENERGIEEFFIZIENTE UND MATERIALSPARENDE FERTIGUNG IM LEICHTBAU | Bei der Produktion von Kunststoffteilen aus reaktiven Harzen wie Epoxiden oder Polyurethanen kommen zur Entformung, unabhängig vom jeweiligen Fertigungsverfahren, in aller Regel konventionelle Trennmittelsysteme zum Einsatz. Diese kontaminieren sowohl die Bauteiloberflächen als auch die Werkzeugformen (Formaufbau). Zudem sind oft umweltbelastende Lösungsmittel und weitere Hilfsmittel enthalten. Auch die Mitarbeiter und das betriebliche Umfeld werden durch feinste, langlebige Aerosole belastet. Der Formaufbau und ggf. die trennmittelkontaminierten Bauteile müssen in nachfolgenden Schritten gereinigt werden – mit negativen Folgen für die Produktivität, den Energieverbrauch und die Umwelt. Das Fraunhofer IFAM hat eine ReleasePLAS®-Trennschicht für Formwerkzeuge entwickelt, die den Einsatz dieser klassischen Trennmittelsysteme und der damit verbundenen Nachteile gänzlich vermeidet.