Aktuelles

»Als Gesellschaft befinden wir uns inmitten großer Transformationen. Dazu gehört die Erschließung neuer Energiequellen, und die Kernfusion kann ein Schlüsselfaktor sein. Als Fraunhofer IWS bringen wir uns in die großen ingenieurtechnischen Herausforderungen, die damit verbunden sind, mit unseren Kompetenzen ein.«

Die maritime Wirtschaft steht vor einem tiefgreifenden Wandel: Dekarbonisierung, Digitalisierung und Automatisierung prägen die Zukunft von Schifffahrt, Häfen und Werften. Auf der SMM 2026 in Hamburg präsentiert die Fraunhofer-Gesellschaft in Halle B6, Stand 230, wie anwendungsorientierte Forschung den Weg in eine nachhaltige und wettbewerbsfähige maritime Zukunft ebnet. Fünf Fraunhofer-Einrichtungen zeigen innovative Lösungen entlang der gesamten maritimen Wertschöpfungskette. Die Fraunhofer-Allianz Verkehr und ihre Arbeitsgruppe Waterborne bündeln Kompetenzen aus Logistik, Schiffsbetrieb, alternativen Antrieben und maritimer Technologie. Im Fokus stehen interdisziplinäre Ansätze, die ökologische, wirtschaftliche und operative Zieleverbinden – von der Entwicklung bis zur Anwendung.

Was unsere Sonne seit Jahrmilliarden antreibt, birgt das Potenzial, der Menschheit eine nahezu unerschöpfliche Energiequelle zu liefern: Weltweit arbeiten Ingenieure, Materialwissenschaftler, Physiker und andere Spezialisten an der Nutzung der Kernfusion zur Energieversorgung. Auch das Fraunhofer IWS wirkt gemeinsam mit Partnern aus Forschung und Industrie an der Vision mit, einen kommerziell nutzbaren Fusionsreaktor in Deutschland zu errichten.

Das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS stärkt seine internationale Position im Advanced Manufacturing. Prof. Christoph Leyens unterzeichnete dazu Memoranda of Understanding (MoU) mit der RMIT University sowie der Swinburne University of Technology in Melbourne. Beide Vereinbarungen setzen auf bestehende fachliche Verbindungen auf und schaffen einen Rahmen, um Forschungsergebnisse, Systemtechnik und industrielle Anwendungen zielgerichtet in internationale Märkte zu übertragen.

Im Gespräch beantworten Dr. Holger Althues und Dr. Benjamin Schumm zentrale Fragen zur Zukunft der Batterieentwicklung, z. B.: Vor welchen Herausforderungen steht die Forschung an neuen Batterietechnologien? Wie trägt das DRYtraec®-Verfahren zur nachhaltigen Batterieproduktion bei? Welche neuen Materialien und Technologien werden aktuell am Fraunhofer IWS erforscht?

An innovativen Lösungen für die lösungsmittelfreie, trockene Elektrodenproduktion forscht das Fraunhofer IWS seit 2011. Dabei stehen nachhaltige und kosteneffiziente Material- und Prozessentwicklungen im Fokus. Besonders bei der Entwicklung von Batterien der nächsten Generation, darunter Lithium-Schwefel- und Festkörperbatterien, zählt das Institut heute zu den weltweit führenden FuE-Einrichtungen. Mit einem ganzheitlichen Ansatz, der die gesamte Wertschöpfungskette von der Materialentwicklung über die Elektrodenherstellung bis hin zur Zellfertigung umfasst, entstehen praxisnahe und industrienutzenorientierte Innovationen.

Ein Konsortium aus Fraunhofer IWS, Technischer Universität Dresden, ArianeGroup und dem Warschauer Institute of Aviation hat einen bedeutenden Durchbruch in der Raumfahrttechnik erzielt: Der erste erfolgreiche Heißgastest eines 3D-gedruckten Aerospike-Triebwerks mit einer nachhaltigen Treibstoffkombination aus Wasserstoffperoxid und Kerosin. Dieses Projekt wurde in Zusammenarbeit im Rahmen des von der European Space Agency (ESA) geförderten Projekts ASPIRER durchgeführt. Die Resultate des Tests haben das Potenzial, die Effizienz von Raumfahrtmissionen zu steigern.

Verfahren wie die Computer-Tomografie und der Ultraschall gewähren einen zerstörungsfreien Blick ins Innere eines Werkstücks. Sie liefern aber zu wenige Informationen über die Struktur und die Eigenschaften des Werkstoffs. Anders verhält es sich beim Serial Sectioning. Auch wenn das Probenteil nach und nach abgetragen wird, bietet die Methode im Gegensatz zu zerstörungsfreien Methoden deutliche Vorteile. Dr. Jörg Bretschneider erklärt die Potenziale des Serial Sectioning, auch im Hinblick auf die Automatisierung mittels Roboter.

Nachhaltiges Werkstoffdesign als Lösung für mögliche Ressourcenengpässe gewinnt zunehmend an Gewicht. Neue Materialkompositionen können umweltfreundlichere Schiffsantriebe, sparsamere Flugzeugtriebwerke oder auch leichtere Elektrofahrzeuge ermöglichen. Am Fraunhofer IWS entwirft das Kompetenzfeld Werkstoffcharakterisierung und -prüfung um Professorin Martina Zimmermann die »Rezepturen« für diese Werkstoffe von morgen. Das Besondere: Hier lassen sich neue Legierungen direkt mit additiven Fertigungsmethoden generieren und analysieren. Die 3D-Drucker am Institut erlauben das Testen der neu entwickelten Rezepte lange vor dem Einsatz in der Industrie.

Leistungsstarke mobile Brennstoffzellen sollen künftig helfen, die Umweltbelastung durch Schwertransporte in Deutschland und weltweit zu mindern. 19 Fraunhofer-Institute aus neun Bundesländern haben sich daher zum Entwicklungsbündnis »H2GO – Nationaler Aktionsplan Brennstoffzellen-Produktion« zusammengetan. Sie wollen gemeinsam industrielle Technologien für die effiziente Produktion von Brennstoffzellen entwickeln und neue Verfahren in die Wirtschaft transferieren. Im Fokus stehen Brennstoffzellen für den straßengebundenen Schwerlastverkehr. Das Bundesministerium für Digitales und Verkehr fördert H2GO bis Ende 2025 mit rund 80 Millionen Euro aus dem »Zukunftsfonds Automobilindustrie«. Auch das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS ist Teil dieses Konsortiums. Dr.-Ing. Teja Roch betreut innerhalb des Fraunhofer IWS das Teilprojekt »HP2BPP«. Im Interview erläutert er die innovativen Beiträge des Fraunhofer IWS.