Aktuelles aus den Mitgliedsinstituten

Die Open Energy Platform (OEP) stellt Informationen zu Klima- und Energieszenarien im Internet frei nutzbar zur Verfügung. Mit dem Verbundprojekt SzenarienDB haben das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE, das Öko-Institut, das Reiner Lemoine Institut und die Otto von Guerike Universität Magdeburg die OEP um offene Szenariendaten erweitert sowie die Werkzeuge der Open Energy Family weiterentwickelt. Damit wird der Weg zu einer starken Szenarientransparenz geebnet. Die Ergebnisse des Projekts werden bei einer Abschlussveranstaltung am 20. Januar 2021 online präsentiert.

Die Forschenden des Fraunhofer WKI präsentieren während der BAU ONLINE 2021 Möglichkeiten, nachwachsende Rohstoffe wie Holzschaum, Balsaholz oder Flachsfasern in zukunftsorientierte Anwendungen zu bringen. Anhand von 3D-Modellen eines Stand-up-Paddleboards und eines Deckensystemmoduls zeigen die Forschenden, wie vielseitig die Möglichkeiten sind, petrochemische Rohstoffe oder Beton durch nachwachsende Rohstoffe zu ersetzen.

Die Baubranche steht beständig vor neuen Herausforderungen: Die fortschreitende und notwendige Digitalisierung im Bausektor, eine sich zuspitzende Ressourcenverknappung, die gestiegenen Ansprüche an die Energieeffizienz von Gebäuden oder deren Innenraumklima sowie eine zunehmende Verstädterung sind dabei wesentliche Aspekte. Im vergangenen Jahr verlangte zudem die Corona-Pandemie nach neuen Lösungen, beispielsweise für das öffentliche Leben wie auch das Arbeiten in den eigenen vier Wänden. Auf der BAU Online 2021 stellt das Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP vom 13. bis 15. Januar im Rahmen der Sonderschau der Fraunhofer-Allianz Bau »Die Krise als Chance für den Wandel! – Klimaneutralität, Digitale Transformation, Kreislaufwirtschaft sowie Arbeiten und Wohnen 4.0« seine aktuellen Produkt- und Systemlösungen vor.

Der bei Operationen verwendete Oberflächenersatz für die Hüfte besteht aus der Metalllegierung Cobalt-Chrom-Molybdän. Doch nicht alle Patientinnen und Patienten vertragen dieses Metall und reagieren mit Allergien oder Infektionen. Manchmal muss sogar die Prothese wieder entnommen werden. Eine Neuentwicklung des Fraunhofer IKTS im Rahmen des Projekts CERAMIC Bonepreserver setzt nun auf keramischen Oberflächenersatz bestehend aus Femurkappe und Monoblock-Hüftpfanne. Diese sind besser verträglich – und dabei ebenso stabil und fest wie ihre Pendants aus Metall.

Regionalkraftwerke stellen ein wichtiges Werkzeug zur Sicherstellung einer stabilen Energieversorgung durch erneuerbare Energiequellen dar und gehören daher zur kritischen Infrastruktur unseres Stromnetzes. Das Fraunhofer IEE untersuchte in »WindNODE: Das Schaufenster für intelligente Energie aus dem Nordosten Deutschlands« die Wirtschaftlichkeit von regional netzdienlichem Verhalten ebenso wie die sichere Entwicklung und den sicheren Betrieb von Regionalkraftwerken. Das Ziel von WindNODE als SINTEG-Förderprojekt vom BMWi ist eine effiziente Einbindung von erneuerbarer Erzeugung in einem energieträgerübergreifend optimierten System aus Strom-, Wärme- und Mobilitätssektor.

Wie lässt sich individuelle Luxusmobilität für die Welt im Jahr 2040 gestalten? Eine Welt, die von der Idee einer Kreislaufwirtschaft und deutlich gestiegenen Produktlebensdauern angetrieben sein wird. Eine Welt, die aber ebenso von dem Wunsch nach individuellen, sich schnell verändernden Lebensstilen bestimmt sein wird. Wie erreicht man zwischen diesen Polen maximalen Fahrkomfort? Um diese Fragen zu beantworten, hat ein interdisziplinäres Forschungsteam, bestehend aus Expertinnen und Experten des Fraunhofer-Instituts für Chemische Technologie ICT, des Fraunhofer-Instituts für Schicht- und Oberflächentechnik IST, des Fraunhofer-Instituts für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO, des Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM, des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU sowie des Fraunhofer-Instituts für Holzforschung, Wilhelm-Klauditz-Institut WKI die »Vision PI«, ein modulares Zukunftskonzept der Mobilität, entwickelt.

Die Kläranlage wird zur Gemüsefarm, aus Abfällen zurückgewonnene biobasierte Stoffe verhindern in Lebensmittelverpackungen oxidativen Verderb oder liefern auf Funktionstextilien wasserabweisende Schichten, die weder Mensch noch Umwelt belasten. In dem vom Fraunhofer IGB koordinierten Projekt EVOBIO arbeiten 19 Fraunhofer-Institute an Lösungen für eine nachhaltige Wirtschaft. Hierzu haben sie neue Verfahrenskonzepte entwickelt, mit denen Stoffströme in bioökonomischen Prozesskreisläufen zur Herstellung optimierter Materialien für innovative Produkte genutzt werden können.

Der neue Plattformservice Bartolomeo von Airbus ermöglicht die In-Orbit-Demonstration einer Multispektralkamera des Start-ups ConstellR, einer Ausgründung des Fraunhofer EMI.

Automatisierungslösungen aus dem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderten Verbundprojekt »Impuls« – Teilprojekt »Tempo« Automatisierung ist eine der wichtigsten Strategien, um die Effizienz in der Produktion zu steigern. Der für eine Portalanlage neu entwickelte Positionier- und Bohrendeffektor zur automatisierten Vormontage von Versteifungselementen (Cleats) an – vom Projektpartner Airbus Hamburg zur Verfügung gestellte – CFK-Integralspante zur Herstellung von Flugzeugrümpfen ermöglicht Produktionsratensteigerungen sowohl bei gleichbleibender Qualität als auch zu geringeren Kosten. Die bisherige manuelle Fertigung benötigt darüber hinaus mehr Prozessschritte. Alternativ ist die Aufnahme des kompakten Endeffektors auch durch Standard-Industrieroboter möglich. Die von den Experten für Automatisierung und Produktionstechnik des Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Stade im »Impuls«-Teilprojekt »Tempo« (»Technologien für die effiziente Montage und Produktion von CFK-Rumpfkomponenten«) entwickelten Automatisierungslösungen wurden bereits in seriennaher Umgebung an einem maßstabgetreuen Prototyp validiert, sodass das Projekt in 2020 erfolgreich abgeschlossen wurde.

»Künstliche Intelligenz« (KI) beeinflusst schon heute unser Leben und wird dies in Zukunft noch stärker tun. KI-basierte Technologien bringen viele Vorteile, aber ebenso Risiken mit sich. Ein neues Impulspapier des vom Fraunhofer ISI koordinierten Forschungsverbunds Forum Privatheit gibt in diesem Kontext 15 Empfehlungen, wie die menschliche Selbstbestimmung trotz Künstlicher Intelligenz nicht nur erhalten, sondern sogar gefördert werden kann.