Aktuelles aus den Mitgliedsinstituten

Die Anfänge der heutigen Energiewende liegen über 40 Jahre zurück. Einer der Pioniere ist Prof. Dr. Werner Kleinkauf, der Anfang der 70er Jahre bei der DLR mit der Forschung und Entwicklung zur Nutzung der erneuerbaren Energien begann und ab 1976 an der Universität Kassel fortsetzte, 1981 Mitbegründer der heutigen SMA Solar Technology AG und 1988 Gründer des heutigen Fraunhofer IEE war. Als einer der ersten erkannte er die Bedeutung der Systemforschung für eine stabile und sichere Stromversorgung mit Wind- und Solarenergie und zitierte dafür immer wieder den griechischen Philosophen Aristoteles: »Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile«. Schwerpunkte seiner Forschungsarbeit waren Regelungstechnik, Leistungselektronik, Stromrichtertechnik und Energiesystemtechnik.

Das Phänomen der sogenannten Supraschmierung ist bekannt, es war jedoch auf atomarer Ebene bislang nicht zu erklären: Wie entsteht die extrem niedrige Reibung beispielsweise in Lagern? Forscherinnen und Forscher der Fraunhofer-Institute IWM und IWS entschlüsselten gemeinsam einen universellen Mechanismus der Supraschmierung bei bestimmten diamantähnlichen Kohlenstoffschichten in Verbindung mit organischen Schmierstoffen. Auf dieser Wissensbasis ist es nun möglich, Designregeln für supraschmierende Schicht-Schmierstoff-Kombinationen zu formulieren. Die Ergebnisse präsentiert ein Artikel der Zeitschrift Nature Communications, Ausgabe 10.

Mit dem gemeinsamen Spatenstich der Kooperationspartner Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und Fraunhofer-Gesellschaft hat die „Karlsruher Forschungsfabrik“ ihren baulichen Anfang genommen. In der 15-Millionen-Anlage auf dem Campus Ost des KIT sollen ab Ende 2020 neue Produktionstechnologien mithilfe modernster Digitalisierungsmethoden deutlich schneller als bisher geplant, getestet und in die Industrie überführt werden. Das Projekt wird einen wichtigen Beitrag zu der jüngst beschlossenen „Strategie Künstliche Intelligenz“ der Bundesregierung leisten und gilt als bedeutsam für die Innovationskraft des Standorts Deutschland.

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg hat ein Klebeverfahren zur Verschaltung von Silicium-Solarzellen für die industrielle Produktion von Schindelmodulen entwickelt. Die hohe Effizienz von Modulen mit Schindelzellen und ihr ästhetisches Erscheinungsbild lassen die Nachfrage auf dem Markt aktuell stark ansteigen. Der industrielle Zell-Stringer am Fraunhofer ISE ist deutschlandweit einzigartig und bietet verschiedenste Möglichkeiten für die Prototypenfertigung der hocheffizienten Module.

Im Forschungsprojekt »SysDL 2.0« hat das Fraunhofer IEE zusammen mit Partnern eine Plattform entwickelt, mit dem Verteilnetz-Betreiber durch eine koordinierte Regelung dezentraler Erzeugungsanlagen die für den stabilen und sicheren Betrieb elektrischer Netze nötige Blindleistung bereitstellen können. Neben Steuerungs- und Optimierungsmodulen umfasst die Plattform auch die nötigen Komponenten für eine standardisierte Kommunikation zwischen Verteilnetz- und Übertragungsnetzbetreiber. In einem Feldtest haben die Forschungspartner abschließend die Praxistauglichkeit der Plattform unter Beweis gestellt. Das International Smart Grid Action Network (ISGAN) hat das Projekt kürzlich beim »Award of Excellence 2018« mit einer Bronzemedaille ausgezeichnet.

Wenn es um das Wohl von Patienten geht, sind Mediziner auf die Unterstützung durch modernste Technik angewiesen. Die Zuverlässigkeit der eingesetzten Geräte und deren leistungsfähiges Zusammenspiel entscheiden mit über den Behandlungserfolg. Im Hinblick auf zukünftige Produkte entwickelt das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF in Zusammenarbeit mit der Firma Dräger ein Konzept, das die Zuverlässigkeit der Systeme weiter absichern soll und praktikabel im Alltag umgesetzt werden kann. Untersucht werden Kontrolldisplays, wie sie in Krankenhäusern zur Steuerung von Beatmungs- oder anderer Peripheriegeräte verwendet werden. Die Apparaturen stellen darüber hinaus auch Vitaldaten des Patienten oder Betriebsparameter des Geräts dar.

Additive Manufacturing (Additve Fertigung, AM) hat viele Vorteile: individuelle Fertigung, flexible Produktion und einfache Anpassung zum Beispiel. Viele Produkte haben jedoch eine hohe Oberflächenrauhigkeit und Porosität. Die Nachbehandlung der so gefertigten Teile ist zeitaufwändig und für Hersteller oft ein erheblicher Kostenfaktor. Technische Beschichtungen eröffnen dem AM-Markt neue Möglichkeiten, insbesondere in der industriellen Produktion. In einem gemeinsamen Projekt haben Forscher der Belgischen NPO Sirris und des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung IAP Technische Beschichtungen im Additive Manufacturing (TCAM) untersucht.

Niclas Trube wurde im Oktober 2018 auf dem Human Modeling Symposium in Berlin mit dem Young Scientist Award ausgezeichnet. Sein Beitrag über die Rolle der Muskelsteifigkeit für die Insassensicherheit im Crashfall überzeugte den wissenschaftlichen Rat dieser internationalen Konferenz, die sich der Menschmodellierung und -simulation verschrieben hat.

Stickoxidwerte in Kommunen zu senken, ist das Ziel des Sofortprogramms der Bundesregierung »Saubere Luft 2017-2020«. Das Verbundprojekt »LamA – Laden am Arbeitsplatz«, eine Kooperation von sieben Fraunhofer-Instituten, gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, möchte seinen Beitrag dazu leisten und jährlich in Summe 100 Tonnen Stickoxide einsparen.

Ob Geschäftsreisender oder Tourist, fast alle verbinden mit ihrem Hotelaufenthalt Wohlbefinden und Entspannung, Komfort und manchmal auch Luxus. Neben Sauberkeit und Hygiene steht das »ruhige Zimmer« weit oben auf der Wunschliste. Dagegen ist »Hellhörigkeit« ein häufiger Anlass für Beschwerden. Der Bedarf an akustischer Hotelqualität ist unverkennbar. Im Verbund mit Partnerunternehmen hat das Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP die Initiative »Unerhörte Hotels« ins Leben gerufen. Der fachübergreifende Verbund zielt auf maßgeschneiderte und zugleich wirtschaftliche Lösungen für eine ganzheitliche akustische Hotelqualität ab. Davon profitieren die Gäste und Hoteliers, aber auch das Personal und die Nachbarn.