Aktuelles aus den Mitgliedsinstituten

Das Einsetzen von Hüft- oder Zahnimplantaten ist eine Routine-Operation. Ohne Risiko sind solche Eingriffe dennoch nicht: Es kann beispielsweise eine Infektion auftreten, die sich über Antibiotika per Tabletten oder Infusion nur schwer eindämmen lässt. In einem solchen Fall muss meist ein anderes Implantat eingesetzt werden. Fraunhofer-Forscherinnen und -Forscher bringen das passgenaue Medikament nun direkt auf dieses zweite Implantat auf und steigern zudem die Wirksamkeit des Antibiotikums synergistisch über Silberionen um ein Vielfaches. Auf der Messe MEDICA und COMPAMED vom 12. bis 15. November 2018 in Düsseldorf stellen sie ihre Entwicklung vor (Halle 8a, Stand P13).

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und Heraeus erforschen und optimieren neuartige, selektiv beschichtete Zellverbinder in einem gemeinsamen Forschungsprojekt. Der SCRTM-Zellverbinder (Selectively Coated Ribbon) erzielt einen Leistungsgewinn von durchschnittlich 1,9 W bei herkömmlichen Solarmodulen mit 60 Zellen. Der Verbinder lässt sich ohne Anlagenmodifikation und ohne zusätzliche Kosten in der industriellen PV-Modulfertigung einsetzen. Das Fraunhofer ISE hat Module mit dem SCR-Verbinder in seinem akkreditierten TestLab PV Modules erfolgreich geprüft. Heraeus und Ulbrich entwickelten einen Prozess für die Herstellung des effizienten Zellverbinders und stellten das neue Produkt im September 2018 auf der EU PVSEC in Brüssel dem Fachpublikum vor.

In der Produktionstechnik gilt die additive Fertigung metallischer Strukturen als hochflexible und innovative Methode, die den Weg zu neuen Designansätzen öffnet. Allerdings kann das Verfahren bisher für zyklisch belastete Bauteile und Verbindungen wegen fehlender Auslegungsstandards kaum genutzt werden. Das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF widmet sich daher in mehreren Forschungsprojekten dem Selektiven Laserschmelzen (SLM), um diese Lücke zu füllen. Die Ergebnisse präsentiert das Fraunhofer LBF auf der DVM Tagung „Additiv gefertigte Bauteile und Strukturen“ in Berlin vom 07. bis 08. November 2018.

Seit fast zehn Jahren hat es sich das Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP zusammen mit dem Fraunhofer-Informationszentrum Raum und Bau IRB und zahlreichen Partnern zur Aufgabe gemacht, in der Alten Schäfflerei des Klosters Benediktbeuern energieeffiziente Lösungen zur Erhaltung des baukulturellen Erbes und der historischen Bausubstanz in verschiedensten Projekten zu erforschen. Damit entstand das Fraunhofer-Zentrum für energetische Altbausanierung und Denkmalpflege Benediktbeuern. Im Rahmen einer »Gläsernen Baustelle« werden dort die Ergebnisse auch der Öffentlichkeit präsentiert. Nach Abschluss der Grundsanierung und der Anzeige der Nutzungsaufnahme im zuständigen Landratsamt kann das Gebäude nun weiterhin für spannende Forschungsprojekte, aber neuerdings auch für Seminare und Veranstaltungen genutzt werden. Die Leitungen des Klosters Benediktbeuern und des Fraunhofer-Zentrums trafen sich am 19. Juni, um ihr Interesse für eine weitere Nutzung der Alten Schäfflerei durch das Zentrum zum Ausdruck zu bringen.

Zusammen mit einem führenden Anlagenhersteller entwickelte das Fraunhofer ICT auf Basis des Prinzips «strahlungsinduzierte Vakuumkonsolidierung» eine Industrieanlage namens «Fibercon», die diesen revolutionären Ansatz industriell nutzbar macht und die «Fiberforge» Thermoplast-Tapelegetechnologie optimal ergänzt. Mit der «Tailored blank line» lassen sich maßgeschneiderte Organobleche (Tailored blanks) aus unidirektional faserverstärkten Thermoplastbän-dern (UD-Tapes) im Großserientakt herstellen. Diese können nachfolgend im Hybrid Molding umgeformt und funktionalisiert werden. Die vollständige Pro-zesskette, die sich sowohl für Standard- als auch für Hochtemperaturthermo-plaste eignet, ist ab sofort am Fraunhofer ICT in Pfinztal verfügbar.

In vielen Industriebereichen können Materialfehler im Endprodukt zu vorzeitigem Versagen führen und ihren sicheren Gebrauch beeinträchtigen. Im Rahmen der Qualitätssicherung kommt intelligenten, zerstörungsfreien Sensorsystemen eine Schlüsselrolle zu: Ohne das Material selbst zu beschädigen oder die Oberfläche zu verändern, können Komponenten oder Bauteile bereits während des Produktionsprozesses schnell und kostengünstig inspiziert werden. Experten des Fraunhofer IZFP präsentieren vom 23. bis 26. Oktober 2018 auf der EuroBLECH in Hannover ein robotergestütztes Sensorsystem, welches sich zur Qualitätsüberwachung in Produktionsprozesse integrieren lässt (Halle 11, Stand A25).

Zusammen mit 14 Projektpartnern hat das Fraunhofer IWES als Koordinator Anfang Oktober das Projekt BladeFactory gestartet. Das vom BMWi mit 7 Millionen Euro geförderte Forschungsvorhaben ist auf eine Dauer von 3,5 Jahren ausgelegt. In dieser Zeit entwickeln und testen die IWES-Forscher Fertigungsverfahren, um die Produktionszeit von Rotorblättern zu verkürzen. Zu diesem Zweck arbeitet das Team an einer Parallelisierung der Fertigungsschritte. Zudem wird erstmals ein 3D-Lasermesssystem erprobt, das sich für die Qualitätssicherung in der Blattfertigung eignet. Die Entwicklungsarbeiten finden im IWES-eigenen Demonstrationszentrum für industrialisierte Rotorblattfertigung in Bremerhaven statt. Dies wurde im Rahmen des Vorgängerprojekts BladeMaker aufgebaut.

In der Umformtechnik, der spanenden Formgebung und Verfahrenstechnik werden extrem harte Werkzeuge benötigt, die konventionell über Pulverpressen hergestellt werden. Damit wird zwar eine hohe Härte erzielt, es ist jedoch eine aufwendige und somit teure Nachbearbeitung erforderlich. Additive Verfahren ermöglichen komplexe Geometrien von Hartmetallwerkzeugen, sind bislang jedoch hinsichtlich Härte und Bauteilgröße eingeschränkt. Forscher am Fraunhofer IKTS in Dresden haben nun das 3D-Druckverfahren Fused Filament Fabrication auf Hartmetalle adaptiert. Die Entwicklung erfüllt erstmals alle Anforderungen für den Einsatz in Bearbeitungswerkzeugen.

Verschmutzte Flüsse und Seen, fehlende Abwasserkanäle und Kläranlagen – Indiens schnell wachsende Städte kommen beim Ausbau der kommunalen Infrastruktur kaum nach. Am größten ist der Bedarf an angepassten Lösungen für die kommunale Abwasserreinigung und die Überwachung der Wasserqualität. Dies zeigen erste Ergebnisse des Projekts »Smart Water Future India«, das vom Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB koordiniert wird. Als Basis für eine langfristige Zusammenarbeit soll ein Water Innovation Hub dienen. Deutsche Firmen sind willkommen, sich an dieser deutsch-indischen Plattform zu beteiligen.

Bei der Nutzung von Klärschlamm als Düngemittel für die Landwirtschaft gelangen als Flockmittel eingesetzte Polyacrylamid-Copolymere (PAMs) in die Umwelt. Laut Düngemittelverordnung dürfen diese jedoch nicht im Boden verbleiben. Fraunhofer-Forscher haben ein Verfahren entwickelt, um unter realistischen Bedingungen zu untersuchen, ob PAMs in der Umwelt abgebaut werden, und wie schnell dies gegebenenfalls geschieht. Die Studie zeigt, dass der Grad des Abbaus den Vorgaben der Düngemittelverordnung entspricht. Das neuartige Verfahren lässt sich auch in anderen Bereichen zur Untersuchung des Verbleibs und des Abbaus von Polymeren oder Mikroplastik in der Umwelt einsetzen.