Aktuelles aus den Mitgliedsinstituten

Mehrere Fraunhofer-Institute und die Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg arbeiten unter Federführung von Rolls-Royce Deutschland und weiteren Partnern wie die Forschungseinrichtung ACCESS an der Zukunft des hybridelektrischen Fliegens. Gefördert durch das Land Brandenburg sowie das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz forschen die Partner an einem völlig neuen Antriebssystem für Mittelstreckenflugzeuge bis 35 Passagiere.

Hüftimplantate aus Titan halten nicht ewig. Sie lockern sich früher oder später und verlieren ihren Halt im Knochen, da sich dieser mit der Zeit zurückbildet. Forschende am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP haben gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB und dem Fraunhofer USA Center for Manufacturing Innovation CMI einen Gewebekleber entwickelt, mit dem sich der frühzeitige Austausch von Prothesen künftig vermeiden lässt. Auf die Titanoberfläche des Implantats aufgebracht, stellt das biomimetische, antimikrobielle Material die Verbindung zum Knochen her – es haftet selbstständig an. Der Clou: Der Gewebekleber ist druckbar und lässt sich sogar auf gekrümmte, unebene Flächen drucken.

Damit sich neue Werkstoffe und Sensoren für Unterwasser-Anwendungen rascher und flexibler testen lassen, hat die Fraunhofer-Forschungsgruppe »Smart Ocean Technologies« (SOT) eine mobile Plattform für den Einsatz in Seen, Flüssen und Meeren entwickelt. Nach der erfolgreichen Inbetriebnahme steht »Minilab« nun interessierten Partnern aus Wirtschaft und Forschung für vielfältigste Testszenarien zur Verfügung.

Münster/Hamburg. Der exponentiell wachsende Bedarf an Batteriezellen , die eine Schlüsselkomponente für die Elektromobilität und die Speicherung regenerativer Energie darstellen, kann nur gedeckt werden, wenn die Produktion in den nächsten Jahren hochgefahren wird. Doch die Errichtung einer Gigafactory stellt die Fabrikplanung vor besondere Herausforderungen. Um Risiken zu reduzieren und die Inbetriebnahme zu vereinfachen, haben Metroplan und die Fraunhofer-Einrichtung Forschungsfertigung Batteriezelle FFB einen Methodensatz zur anforderungsgerechten Planung und Realisierung von Batteriefabriken entwickelt. Die zentralen Kernbotschaften aus diesem Entwicklungsprozess sind nun in einem gemeinsamen Whitepaper veröffentlicht worden.

Heilungsstörungen nach einem Knochenbruch sind für Patientinnen und Patienten eine enorme Belastung, zumal sie oftmals weitere operative Eingriffe erfordern. Auch für die Unfallchirurgie stellen sie eine Herausforderung dar. Gemeinsam mit Partnern haben Fraunhofer-Forschende ein Kompositmaterial für den Einsatz im Operationssaal entwickelt. Dieses soll die Behandlungserfolge deutlich verbessern und eine schnellere Heilung ermöglichen. Die Kombination aus einem biodegradierbaren Polymer und bioaktivem Glas dient als Leit- und Stützgerüst. Ziel ist die Hemmung des Wachstums von Bakterien an der Defektstelle und die Förderung des Aufbaus neuer Knochensubstanz. Die innovative Medizintechnik entstand im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF geförderten Verbundprojekts SCABAEGO. Das Fraunhofer Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM zeigt einen ersten Demonstrator auf der Medizintechnikmesse COMPAMED in Düsseldorf am Fraunhofer-Gemeinschaftsstand (Halle 8a, Stand G10).

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat den weltweit ersten Mittelspannungs-Stringwechselrichter für Großkraftwerke entwickelt und erfolgreich in Betrieb genommen. Mit dem Einspeisen ins Mittelspannungs-netz konnte das Team des Projekts »MS-LeiKra« nachweisen, dass für PV-Wechselrichter eine höhere Spannungsebene technisch möglich ist. Für die Photovoltaik bedeutet dies unter anderem enorme Kosten- und Ressourceneinsparungen bei passiven Bauteilen und Kabeln. Das Gerät begründet ein neues Systemkonzept für die nächste Generation von PV-Großkraftwerken, welches auch für Anwendungen in Windkraftanlagen, Elektromobilität oder Industrie einsetzbar ist.

Ob Pfannen, Schneidwaren oder Verpackung – per- und polyfluorierte Chemikalien (PFAS) werden seit Jahren in verschiedensten Alltagsprodukten und Prozessen zur Beschichtung eingesetzt. Aufgrund bekannter Risiken dieser Substanzen für Mensch und Umwelt wird ein zumindest teilweises Verbot für die Herstellung und Verwendung von PFAS in naher Zukunft erwartet. Der Einsatz vergleichbarer Alternativen ist deshalb für zahlreiche Unternehmen essenziell. Das Fraunhofer IFAM ist spezialisiert auf fluorfreie Beschichtungen und hat mit der PLASLON®-Technologie eine PFAS-freie Antihaftbeschichtung entwickelt, die das geforderte Eigenschaftsprofil erfüllt und sofort einsetzbar ist.

Viren gelten als wichtige Werkzeuge zur Entwicklung neuer Therapeutika gegen Krebs- und Erbkrankheiten. Das Stuttgarter Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB erhält rund 25 Millionen Euro aus Landesmitteln, um in den nächsten fünf Jahren eine Außenstelle »Virus-basierte Therapien« in Biberach aufzubauen. Dort will IGB-Virusforscherin Susanne Bailer mit ihrem Team neue Technologien zur Herstellung und Testung viraler Therapeutika entwickeln. Am 12. Oktober 2023 nahm das Fraunhofer IGB den Zuwendungsbescheid des baden-württembergischen Ministeriums für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus entgegen.

In dem neuen Forschungsprojekt »GJSlim« arbeiten Forschende aus dem Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF in einem Konsortium unter Leitung der RWTH Aachen an der Entwicklung eines übertragbaren Leichtbaukonzepts zur Nutzung erhöhter zyklischer Beanspruchbarkeiten für ultraleichte Strukturen aus GJS mit Wandstärken kleiner als 5 Millimeter. Ziel ist, grundlegende Abhängigkeiten zwischen Gestalt- und Prozessoptimierung sowie lokalen Bauteileigenschaften über einen interdisziplinären Wissenstransfer zwischen den Disziplinen Gießereitechnik, Strukturleichtbau und Betriebsfestigkeit aufzuzeigen, das Leichtbaupotenzial dieser Werkstoffe weiter zu steigern sowie den CO2-Ausstoß während Produktion und Nutzung deutlich zu senken.

Im Projekt »KlimProMem« werden klimaneutrale Verfahren in der Grundstoffindustrie weiterentwickelt – konkret soll CO2 mittels Membrantechnik aus Rauchgasen von Müllverbrennungsanlagen abgeschieden und die Soda-Herstellung als CO2-Senke genutzt werden. Hierfür werden Membranen, Anlagen- und Verfahrenskonzepte erprobt, um eine klimaneutrale und energieeffiziente Herstellung von wichtigen Grundstoffen zu ermöglichen. Für die Gastrennung werden am Fraunhofer IKTS Kohlenstoffmembranen entwickelt und für den Einsatz in großen Anlagen skaliert. In Feldversuchen sollen die Entwicklungen der Projektpartner in zwei Müllverbrennungsanlagen integriert und getestet werden. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützt das Vorhaben im Rahmen des Förderziels »Vermeidung von klimarelevanten Prozessemissionen in der Industrie (KlimPro-Industrie)« mit rund 1,5 Mio. Euro über drei Jahre.