Jährlich erkranken etwa eine halbe Million Menschen in Deutschland an Krebs. Trotz der Existenz effektiver Therapiemöglichkeiten für viele Krebsarten bleiben zahlreiche Fragen zur Krankheitsentwicklung unbeantwortet. Warum entsteht ein Tumor? Welche Faktoren begünstigen das Wachstum von Krebszellen? Weshalb breiten sich Metastasen im Laufe der Zeit auf weitere Organe aus? Die bislang hauptsächlich verwendeten Tiermodelle bilden die tatsächlichen Abläufe im menschlichen Körper nur begrenzt ab. Das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS in Dresden hat in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin ITEM in Hannover sowie der Universität Regensburg spezielle Mikrosysteme entwickelt. Darin untersuchen sie nun Gewebeschnitte von Tumoren unter realitätsnahen Bedingungen.

Schallwellen können auf Oberflächen Eigenschaften verraten. Parameter wie Beschichtungsqualität oder Oberflächengüte von Bauteilen lassen sich mit Laser und Sensor zerstörungsfrei analysieren. In der Forschung und in einigen Industrielaboren ist diese laserinduzierte Oberflächenwellen-Spektroskopie bereits eine erprobte Messtechnologie. Mit »LAwave« präsentiert das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS in Dresden im April 2024 auf der internationalen Qualitätssicherungs-Fachmesse »Control« die zweite Generation eines bedienungsfreundlichen Messgeräts, das den Durchbruch in die industrielle Praxis ermöglicht.

Hochauflösende hyperspektrale Bilder sollen die Qualitätssicherung und Effizienzsteigerung in Industrie, Landwirtschaft sowie für das autonome Fahren auf ein neues Level heben. Das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS in Dresden leitet ein europäisches Konsortium aus zwölf Unternehmen und Forschungseinrichtungen, das sich dieser Zielstellung im Projekt »HyperImage – Eine universelle spektrale Bildsensorplattform für Industrie, Landwirtschaft und autonomes Fahren« annimmt. Die Europäische Union fördert das Vorhaben mit insgesamt 5,6 Mio. EUR während eines Zeitraums von 3,5 Jahren.

Neuartiges Speichermaterial für die Feststoffbatterie steht im Fokus des Projekts »FB2-SiSuFest – Evaluation von Siliziumanoden in sulfidischen Festkörperbatterien«. Siliziumnitridbasierte Partikel könnten als vielversprechendes Anodenmaterial eine hohe Speicherkapazität mit einem stabilen und sicheren Betrieb ermöglichen. Der Forschungsverbund aus renommierten Partnern erhält eine Förderung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) in Höhe von 1,7 Mio. Euro im Rahmen der Förderrichtlinie »Clusters Go Industry« als Teil des FestBatt-Clusters. Die Laufzeit des Projekts erstreckt sich von Dezember 2023 bis November 2025.

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.

Europa und Sachsen unterstützen die Kooperation »Future Mobility«. Der Dresdner Halbleiterhersteller Infineon Technologies Dresden will mit drei mittelständischen Unternehmen und sieben Forschungseinrichtungen aus Sachsen Technologien für die Mobilität der Zukunft entwickeln. Die Europäische Union und der Freistaat Sachsen fördern das Forschungs- und Entwicklungsprojekt »Grüne Mobilität ›made in Saxony‹ – Innovative Lösungen für zukunftsweisende Automobil- und Industrieanwendungen (Future Mobility)« mit rund 17,7 Millionen Euro. Bei einem Vor-Ort-Termin hat der sächsische Wirtschafts- und Arbeitsminister Martin Dulig heute symbolisch die Fördermittelbescheide an die Projektpartner überreicht.

Das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS in Dresden installiert einen europaweit einzigartigen industriellen 3D-Drucker. Die additive Fertigungsanlage des Herstellers Farsoon basiert auf dem selektiven Laserstrahlschmelzen im Pulverbett. Sie kann aus Aluminium, Titan, Nickel, Eisen, Kupfer und anderen metallischen Pulvern schichtweise besonders große Bauteile mit komplexer Geometrie erzeugen.

Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) gelten als gesundheitsschädlich, insbesondere auch als potenzielle Krebserreger. Entstehen können die molekularen Verbindungen aus Kohlen- und Wasserstoffatomen beispielsweise bei Hausbränden, wenn etwa Matratzen, Vorhänge, Holzbalken, Kunststoff oder andere Gegenstände aus organischen Materialien brennen. Um die Feuerwehr vor diesen Risiken besser zu schützen, hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS in Dresden gemeinsam mit Partnern aus der Wirtschaft die Basis für die Entwicklung neuartiger Anti-PAK-Schutzanzüge gelegt. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Vorhaben im Rahmen des Programms »Forschung für die zivile Sicherheit« bis Dezember 2023 mit 1,24 Millionen Euro.

Angesichts der steigenden Nachfrage nach erneuerbaren Energiequellen wächst auch der Bedarf an modernen Demontagetechnologien für den Unterwassereinsatz. Um beispielsweise ein Windkraftwerk im Meer auf mehr Leistung zu bringen, müssen alte Stahlgestelle zunächst unter dem Meeresspiegel zerlegt werden, um sie später größer wiederaufzubauen. Das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS in Dresden hat nun einen technologischen Ansatz gefunden, Laser als besonders effiziente, umweltfreundliche und energiesparende Schneidwerkzeuge im Wasser einzusetzen.

Licht verkörpert weit mehr als nur Farbe und Helligkeit. Stark fokussiert kann es als leistungsfähiges Werkzeug dienen. Technisch wird diese Fähigkeit seit über 60 Jahren mit Hilfe von Lasern genutzt, die heute in den unterschiedlichsten Leistungsklassen von wenigen Milliwatt bis hin zu weit über 40 Kilowatt verfügbar sind. In der hochpräzisen Messtechnik, als berührungsloses, verschleißfreies Werkzeug zum Trennen, Fügen, Beschichten, Oberflächenstrukturieren und Wärmebehandeln sowie für die Additive Fertigung: Die kombinierte Konferenz Laser Symposium und International Symposium on Additive Manufacturing (ISAM) zeigt vom 29. November bis 1. Dezember 2023 in Dresden, wie Laser heute und in der Zukunft wichtige Beiträge zur industriellen Wertschöpfung leisten. Künstliche Intelligenz hilft dabei, die Grenzen laserbasierter Verfahren weiter zu verschieben.

Schneller, genauer, flexibler – in der Produktion gilt es, sämtliches Optimierungspotenzial auszuschöpfen. Forschende des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik IWS haben hierfür SURFinpro entwickelt, eine Lösung, die mit Hilfe Künstlicher Intelligenz und optischer Messtechnik in Prozess-Echtzeit Fehler detektiert, klassifiziert, visualisiert und an die produzierende Anlage meldet. Die Fachleute präsentieren ihr System vom 27. bis 30. Juni 2023 am Fraunhofer-Gemeinschaftsstand 441 auf der Laser World of Photonics in Halle A3.