Jahresbericht 2024

Jahresbericht 2024_25

IWS Jahresbericht 2024 / 2025 Annual Report 2024 / 2025 Light at Work Die Fraunhofer-Gesellschaft Fraunhofer-Gesellschaft Die Fraunhofer-Gesellschaft mit Sitz in Deutschland ist die führende Orga- nisation für anwendungsorientierte Forschung. Im Innovationsprozess spielt sie eine zentrale Rolle – mit For- schungsschwerpunkten in zukunfts- relevanten Schlüsseltechnologien und dem Transfer von Forschungsergeb- nissen in die Industrie zur Stärkung unseres Wirtschaftsstandorts und zum Wohle unserer Gesellschaft. Die 1949 gegründete Organisation betreibt derzeit 76 Institute und For- The Fraunhofer-Gesellschaft, based in Germany, is the leading applied re- search organization. It plays a crucial role in the innovation process by priori- tizing research in key future technolo- gies and transferring its research find- ings to industry in order to strengthen Germany as a hub of industrial activity as well as for the benefit of society. Founded in 1949, the Fraunhofer- Gesellschaft currently operates 76 insti- tutes and research units throughout Germany. schungseinrichtungen in Deutsch- Its nearly 32,000 employees, predom- land. Die gegenwärtig knapp 32 000 inantly scientists and engineers, work Mitarbeitenden, überwiegend mit natur- oder ingenieurwissenschaftlicher with an annual business volume of 3.4 billion euros; 3.0 billion euros of this Ausbildung, erarbeiten das jährliche Finanzvolumen von 3,4 Mrd. Euro. Davon entfallen 3,0 Mrd. Euro auf den stems from contract research, which is divided into three funding pillars. Fraunhofer generates a share of this Bereich Vertragsforschung, der sich in from industry and license fee revenue, drei Finanzierungssäulen gliedert: Einen totaling 836 million euros. Anteil davon erwirtschaftet Fraunhofer This high proportion of industrial mit Aufträgen aus der Industrie und aus revenue is Fraunhofer‘s unique sell ing Lizenzerträgen, die sich auf insgesamt 836 Mio. Euro belaufen. proposition in the German research landscape. Another share of con- Der hohe Anteil an Wirtschafts- tract research revenue comes from erträgen ist das Fraunhofer-Allein- stellungsmerkmal in der deutschen publicly funded research projects. The final share is base funding sup-plied Forschungslandschaft. Ein weiterer Teil by the German federal and state aus dem Bereich Vertragsforschung stammt aus öffentlich finanzierten governments and enables our insti-tutes to develop solutions today that will Forschungsprojekten. Bund und Länder become relevant to the private sector and society in years to come. komplettieren die Vertragsforschung durch die Grundfinanzierung. Damit ermöglichen die Zuwendungsgeber, dass die Institute schon heute Pro- blemlösungen entwickeln können, die in einigen Jahren für Wirtschaft und Gesellschaft relevant werden. Figures as of: April 2024

Leitbild Guiding Principle Vision At Fraunhofer IWS we stand for applied research – in cooperation with our partners we develop innovative and resource-efficient solutions with materials, lasers, and systems. Mission Statement As a team, we enthusiastically develop tailored and sustainable material and process innovations for the industries of the future. We integrate laser technology, functionalized surfaces, battery technology, biosystems technology, and optical metrology into manufacturing. Our customized solutions support the innovative capabilities of our partners. Inhalt | Contents Text: Das Fraunhofer IWS, Text vom letzen Jahr nur mit angepassten Zahlen, soll von Agentur angepasst werden FRAUNHOFER IWS Fraunhofer IWS Fraunhofer-Gesellschaft Materials and Lasers – System Solutions Werkstoff und Laser mit System Fraunhofer IWS develops complex system solutions in materials and laser technology. We define ourselves as idea drivers developing customized solutions based on laser applications, functionalized surfaces, and material and process innovations – from easy-to-integrate custom solutions to cost-efficient solutions for small and medium- sized enterprises and industry-ready one-stop solutions. Our research focuses on aerospace, energy and environ- mental technology, automotive, medical and mechanical engineering, toolmaking, electrical engineering and micro- electronics, and photonics and optics. In our five future and innovation fields of battery technolo- gy, hydrogen techno logy, surface functionali zation, photo- nic production systems, and additive manufacturing, we are today creating the basis for the technological answers of tomorrow. Das Fraunhofer IWS entwickelt komplexe Systemlösungen in der Laser- und Werkstofftechnik. Wir am Fraunhofer IWS verstehen uns als Ideentreiber, die Lösungen mit Laseranwen- dungen, funktionalisierten Oberflächen sowie Werkstoff- und Prozessinnovationen entwickeln – von einfach integrierbaren Individuallösungen über kosteneffiziente Mittelstandslösungen bis hin zu industrietauglichen Komplettlösungen. Unsere Forschungsschwerpunkte liegen in den Branchen Luft- und Raumfahrt, Energie- und Umwelttechnik, Auto- mobilindustrie, Medizintechnik, Maschinen- und Werkzeug- bau, Elektrotechnik und Mikroelektronik sowie Photonik und Optik. In den fünf Zukunfts- und Innovationsfeldern Batterietechnik, Wasserstofftechnologie, Oberflächen- funktionalisierung, Photonische Produktionssysteme und Additive Fertigung schaffen wir bereits heute die Basis für die technologischen Antworten von morgen. What Drives Us: Fast Solutions for Industrial Practice Unser Antrieb: Schnelle Lösungen für die industrielle Praxis The essential motivation for all Fraunhofer-Gesellschaft members is to transfer state-of-the-art research results directly into industrial applications. Inspired by this idea, we work every day to find answers to customers’ and partners‘ requirements. Read on to learn more about our service portfolio, possible cooperation forms, our mission statement and details on how we can research and deve- lop solutions for industry and society for you or with you. Der wesentliche Antrieb für alle Mitglieder der Fraunhofer- Gesellschaft besteht darin, aktuelle Forschungsergebnisse unmittelbar in die industrielle Praxis zu überführen. Getragen von diesem Gedanken arbeiten wir jeden Tag daran, Antwor- ten auf die Fragen von Kunden und Partnern zu finden. Erfah- ren Sie im Folgenden mehr über unser Leistungsportfolio, mögliche Formen der Kooperation, unser Leitbild und darüber, wie wir für Sie oder gemeinsam mit Ihnen Lösungen für Indus- trie und Gesellschaft erforschen und entwickeln können.

Inhalt | Contents Inhalt Contents Vorwort Foreword . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Unser Kuratorium Our Board of Trustees . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Ansprechpartner Contacts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Forschung und Transfer Research and Transfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Unser Institut Our Institute . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Unsere Technologiefelder Our Technology Fields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Zahlen, Daten, Fakten Facts and Figures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Fördermittelgeber und Projekte Funding Agencies and Projects . . . . . . . . . . . . . . . 30 Kooperationspartner Cooperation Partners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Wissenschaftliche Vernetzungen Scientific Networks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Impressum Publisher’s Details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 » Research and innovation secure our future Prof . Dr .-Ing . Christoph Leyens Director Fraunhofer IWS

Vorwort Foreword Vorwort | Foreword Dear Reader, Liebe Leserin, lieber Leser, In turbulent times, can be challenging to maintain perspective and find a clear sense of direction. In research, it is also common- place to deal with unexpected events and then look for alternative solutions. Sur- prising aspects frequently represent the starting point for innovations. This also means that every crisis harbors an oppor- tunity. However, it is also necessary to find answers to long-term questions in dynamic times. The transformation of industry, the establishment of digitalized process chains, the realignment of prod uct portfolios, greater use of AI, and the reorganization of supply chains not only call for entrepre- neurial skills, but also for new solutions which have to be formulated through cooperative research and development. In our capacity as a reliable partner, we are pleased to assist you with our extensive expertise in the fields of laser-based pro - d uction, surface technology, and materials. The supply of energy and its storage play a vital role in modern industrial society. As well as developing a dry film pro- cess to manufacture battery electrodes with the aid of our patented DRYtraec® technology, a process that is starting to make its presence felt in industrial production with a high degree of tech- nological maturity, we have also recently started to use our range of competen- cies in the future technology of fusion. In addition to developing technological solutions on the long road to possible applications in power plants, we are also helping industry to serve established and new markets through these solutions. We strive to present our Annual Report more concise from now on. Please refer to our website, which is continuously updat- ed, for news and further information. Our website also contains an extensive over- view of our range of services, the names of other contacts, and press releases. I hope you enjoy reading this Annual Report and find many interesting and inspiring ideas within its pages. in bewegten Zeiten kann es herausfordernd sein, den Überblick zu behalten und Orien- tierung zu erlangen. In der Forschung gehört es allerdings zum Alltag, auch mit unerwar- teten Ereignissen umzugehen und dann nach alternativen Lösungen zu suchen. Das Über- raschende ist oftmals Ausgangspunkt von Innovationen, jeder Krise wohnt also auch eine Chance inne. Indes gilt es, in dynami- schen Zeiten auch langfristige Fragestellun- gen zu beantworten. Die Transformation der Industrie, die Etablierung digitalisierter Pro- zessketten, die Neuausrichtung von Produkt- portfolios, der verstärkte Einsatz von KI und die Reorganisation von Lieferketten erfordern nicht nur unternehmerisches Geschick, son- dern auch neue Lösungsansätze, die durch kooperative Forschung und Entwicklung erarbeitet werden müssen. Hier stehen wir Ihnen gerne mit unserer langjährigen Expertise in der laserbasierten Fertigung, der Ober- flächentechnik und mit unserem Werkstoff- Know-how als verlässlicher Partner zur Seite. Die Bereitstellung von Energie und deren Spei- cherung spielen für die moderne Industriege- sellschaft eine zentrale Rolle. Während wir mit unserer patentierten DRYtraec®-Technologie ein Trockenfilmverfahren zur Herstellung von Batterielektroden entwickelt haben, das sich mit einem hohen technologischen Reifegrad seinen Weg in die industrielle Produktion bahnt, bringen wir jüngst unser Kompetenz- spektrum auch in der Zukunftstechnologie Fusion zum Einsatz. Neben der Erarbeitung technologischer Lösungen auf dem langen Weg hin zu möglichen kraftwerkstechnischen Umsetzungen helfen wir der Industrie auch dabei, mit diesen Lösungen bereits kurzfristig etab lierte und neue Märkte zu bedienen. Unseren Jahresbericht wollen wir ab sofort prägnanter gestalten. Für Neuheiten und wei- terführende Informationen verweisen wir auf unsere Website, die wir für Sie aktuell halten. Dort finden Sie auch einen umfangreichen Überblick über unser Leistungsspektrum, wei- tere Ansprechpersonen und Pressemitteilun- gen. Bei der Lektüre wünsche ich Ihnen viel Vergnügen und interessante Anregungen. Ihr Prof. Dr.-Ing. Christoph Leyens 3

Unser Kuratorium | Our Board of Trustees Unser Kuratorium Our Board of Trustees Mitglieder des Kuratoriums | Members of the Board of Trustees Dr . Reinhold Achatz Dr . Claudio Dalle Donne Katrien Delaey Dr . Thomas Fehn Dr . Bettina Friedl Dr . Andreas Handschuh Prof . Dr . Tim Hosenfeldt Dr . Marie Jaroni Dr . Uwe Krause Dr . Monika Kursawe Peter G . Nothnagel Dr . Christoph Rüttimann Dr . Ann-Kathrin Schatz Dr . Oliver Schauerte Raimund Schell Dr . Inga Stoll Dr . Anke Timm Dr . Christoph Ullmann 4 (Chairman of the Board of Trustees) Former General Manager, thyssenkrupp Transrapid GmbH, Munich Head of Materials, Processes and Tests (ESCM), Airbus Operations GmbH, Bremen Director, Newson NV, Dendermonde, Belgium Chief Sales Officer, TRUMPF, Laser Technology/ TRUMPF Lasertechnik SE, Ditzingen Head of Operations & BU Services, Chief Operating Officer (COO), Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH, Oberkochen Chief of the State Chancellery and State Secretary for Federal and European Affairs, State Chancellery of Saxony, Dresden Senior Vice President Research and Innovation, Central Technology, Schaeffler AG, Herzogenaurach Chief Transformation Officer (CTO), thyssenkrupp Steel Europe AG, Duisburg Karlsruhe Institute of Technology, Project Management Agency Karlsruhe, Production and Manufacturing Technologies, Head of Branch Office Dresden Director Performance Materials, Operations – Head of EHS & Compliance, Merck KGaA, Darmstadt General Representative, MIKROMAT GmbH, Dresden CTO, Bystronic Laser AG, Niederönz, Switzerland Head of Division, Bund-Länder-Research Institutions, Saxon State Ministry for Science, Culture and Tourism, Dresden Head of Group Innovation Materials, Volkswagen AG, Wolfsburg Head of Innovation Management, BMW Motorrad, BMW Group, Munich Director Materials (TEW), MTU Aero Engines AG, Munich Senior Manager Life Science (CR/ATC4), Robert Bosch GmbH, Stuttgart CEO, Laserline GmbH, Mülheim-Kärlich

Ansprechpartner | Contacts Ansprechpartner Contacts s.fhg.de/iws-kontakt Prof . Dr . Christoph Leyens Director +49 351 83391-3242 christoph.leyens@ iws.fraunhofer.de Birgit Mörbe Head of Administration +49 351 83391-3426 birgit.moerbe@ iws.fraunhofer.de Prof . Dr . Frank Brückner Additive Manufacturing and Surface Technology +49 351 83391-3452 frank.brueckner@ iws.fraunhofer.de Dr . Volker Weihnacht Thin-Film Technology +49 351 83391-3247 volker.weihnacht@ iws.fraunhofer.de Prof . Dr . Peter Hartmann Application Center for Optical Metrology AZOM +49 375 536-1538 peter.hartmann@ iws.fraunhofer.de Prof . Dr . Andrés-Fabián Lasagni Center for Advanced Micro-Photonics (CAMP) Business Development +49 351 83391-3007 andres-fabian.lasagni@ iws.fraunhofer.de Dr . Jens Standfuß Deputy Director Business Development +49 351 83391-3212 jens.standfuss@ iws.fraunhofer.de Dr . Andreas Wetzig Cutting and Joining +49 351 83391-3229 andreas.wetzig@ iws.fraunhofer.de Prof . Dr . Stefan Kaskel Battery Technology +49 351 83391-3331 stefan.kaskel@ iws.fraunhofer.de Prof . Dr . Martina Zimmermann Materials Characterization and Testing +49 351 83391-3573 martina.zimmermann@ iws.fraunhofer.de Dr . Teja Roch Dortmunder Oberflächen- Centrum DOC® Business Development +49 231 844-3894 teja.roch@ iws.fraunhofer.de Markus Forytta Corporate Communications +49 351 83391-3614 markus.forytta@ iws.fraunhofer.de 5

Forschung und Transfer | Research and Transfer Gamechanger für die Batteriezellfertigung: Fortschritte in der Trockenbeschichtung Game Changer for Battery Cell Production: Advances in dry coating Solvent-free and cost-efficient cathode coating using the dry coating process DRYtraec® developed at Fraunhofer IWS. An innovativen Lösungen für die lösungsmittelfreie, trockene Elektroden- produktion forscht das Fraunhofer IWS seit 2011. Dabei stehen nachhaltige und kosteneffiziente Material- und Prozess- entwicklungen 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 Material- entwicklung über die Elektrodenherstel- lung bis hin zur Zellfertigung umfasst, entstehen praxisnahe und industrienut- zenorientierte Innovationen. Die globale Nachfrage nach leistungsfähigen Batterien steigt rapide, insbesondere durch die Elektromobilität. Die Produktion unter- liegt jedoch einem hohen Kostendruck, wobei Fraunhofer IWS has been conducting research into innovative solutions for solvent-free, dry electrode produc- tion since 2011. The focus topics of this research are sustainable and cost-efficient material and process developments. Especially in regard to the development of next-generation batteries, for example lithium-sulfur and solid-state batteries, the insti- tute belongs now to the world‘s lead- ing research and development (R&D) organizations. Practical innovations geared towards industrial benefits are created using a holistic approach which covers the entire value chain from material development and electrode production through to cell manufacturing. The global demand for efficient batteries is rapidly increasing, especially on account 7

Inhalt | Contents Designed to optimize indus- trial application research, the new DRYplatform chamber enhances process efficiency and precision, supporting the advancement of DRYtraec® technology. 8 die Elektrodenherstellung einen der größten Kostenfaktoren darstellt. Der herkömmliche nasschemische Prozess erfordert den Einsatz von Slurries mit organischen Lösungsmitteln, die in energie- und platzintensiven, bis zu 100 Meter langen Trockenöfen verarbeitet werden müssen. Für Länder mit hohen Energiepreisen wie Deutschland stellt dies einen entscheiden- den Standortnachteil dar. Daher ist es notwen- dig, innovative Ansätze zur Elektrodenherstel- lung zu entwickeln, die ohne Lösungsmittel auskommen und gleichzeitig die Produktions- kosten senken. DRYtraec®: Revolutionäre Trockenbeschichtungstechnologie Das am Fraunhofer IWS entwickelte Trocken- beschichtungsverfahren DRYtraec® stellt eine bahnbrechende Technologie dar, die den bis- herigen Prozess zur Batterieelektrodenherstel- lung grundlegend verändert und durch höhere Effizienz sowie geringere Kosten überzeugt.  Aktivmaterial, Leitruß und spezieller, fibril- lierbarer Binder werden zu einer Trocken- mischung verarbeitet  Kalanderwalzen verdichten die Mischung mechanisch, ein Fibrillennetzwerk entsteht  »Dry Transfer Electrode Coating« (DRYtra- ec®): direkte Übertragung der entstehen- den Schicht von der Filmbildnerwalze auf die Metallfolie  Stabilisierung durch mechanische Stützung von Walzen oder Metallfolie führt zu hohen Produktionsgeschwindigkeiten  Tandem-Beschichtung mit mindestens vier Walzen erlaubt simultane beidseitige Elektrodenbeschichtung Diese Methode steigert die Effizienz des Pro- zesses erheblich, indem sie nicht nur die ener- gieaufwendige Trocknung eliminiert, sondern auch den Platzbedarf der Produktionsanlagen deutlich reduziert. Zudem minimiert die konti- nuierliche Verarbeitung Anlagenausfälle durch geringere mechanische Belastungen. Dr. Benjamin Schumm, Abteilungsleiter Partikeltechnik, hebt die Vorteile hervor: »Frühzeitig haben wir erkannt, dass die Trockenbeschichtung nicht nur Kosten redu- ziert, sondern auch Elektroden mit vorteil- haften elektrochemischen Eigenschaften hervorbringt. Mit DRYtraec® haben wir eine of electromobility. However, production is subject to high cost pressure, with elec- trode manufacturing representing one of the largest cost factors. The conventional wet-chemical process necessitates the use of slurries containing organic solvents that have to be processed in large energy-intensive dry ovens up to one hundred meters long. This is a real competitive disadvantage for coun- tries such as Germany where energy prices are high. It is therefore necessary to develop innovative electrode production approach- es which do not involve solvents but also reduce production costs. DRYtraec®: Revolutionary Dry Coating Technology DRYtraec®, the dry transfer electrode coat- ing process developed by Fraunhofer IWS, is a groundbreaking technology that fun- damentally changes the previous battery electrode production method and offers benefits through higher efficiency and lower costs.  Active material, carbon black, and a spe- cial fibrillatable binder are processed to form a dry mixture  Calender rollers compact the mixture mechanically and a fibril network is formed  “Dry Transfer Electrode Coating” (DRY- traec®): Direct transfer of the resultant film from the film-forming roller to metal foil  Stabilization through mechanical sup- port for rollers or metal foil leads to high production speeds  Tandem coating with at least four rollers allows simultaneous electrode coating on both sides

Forschung und Transfer | Research and Transfer proprietäre Technologie entwickelt, die ent- scheidend zur Industrialisierung der Trocken- beschichtung beiträgt.« DRYplatform: Erweiterung der FuE-Kapazitäten Um die Industrialisierung von DRYtraec® voranzutreiben, wurde mit Unterstützung des Bundesministeriums für Bildung und For- schung (BMBF) das Investitionsprojekt DRY- platform (FKZ 03XP0437) ins Leben gerufen. Diese 3,7-Millionen-Euro-Initiative erweitert die Infrastruktur für industrielle Anwendungs- forschung und vervollständigt das FuE-Ange- bot durch:  Anlagentechnik zur skalierten Pulvervor- behandlung: optimierte Materialmischung durch Extrusion und Intensivmischer  Beschichtungstechnologie: drei Prototyp- anlagen für verschiedene Material- und Prozessanforderungen, ausgestattet mit hochpräziser Dosier-, Beschichtungs- und Schneidtechnik für eine kontinuierliche Elektrodenherstellung  Messtechnik: umfangreiche Charakterisie- rungsmöglichkeiten für Pulver, Schichten und Elektroden, maßgeschneidert auf die Trockenbeschichtung zur gezielten analyti- schen Bewertung  Trockenlufttechnik: eine innovative Trocken luftversorgung mit Multiraum-Trockenluft- Microenvironment für eine flexible, energie optimierte Verarbeitung feuchtigkeits- sensitiver Materialien sowie eine effiziente Partikelfilterung Diese Infrastruktur unterstützt die gesamte Wertschöpfungskette von Materialherstellern über Anlagenbauer bis hin zu Zellprodu- zenten. Die Forschungsergebnisse werden gezielt in industrielle Anwendungen trans- feriert. Dr. Holger Althues, Abteilungsleiter Batteriewerkstoffe, betont: »DRYtraec® ist als skalierbare und anpassungsfähige Elektroden- fertigung eine absolute Schlüsseltechnologie für die Batterie der Zukunft. Das Verfahren ist nicht auf eine Zellchemie beschränkt – es eignet sich für Lithium-Ionen-, Lithium-Schwe- fel- und Festkörperbatterien gleichermaßen.« Ein besonderer Fokus liegt darauf, Labor- ergebnisse frühzeitig in anwendungsrele- vante Prototypzellen zu überführen, um die This method makes the process much more efficient by not only eliminating energy- intensive drying, but also substantially reducing the amount of space required for production systems. Continuous processing also minimizes machine failures thanks to lower mechanical loads. Dr. Benjamin Schumm, Head of the Particle Technology Department, highlights the advantages: “We recognized at an early stage that dry coating not only reduces costs, but also produces electrodes with beneficial electrochemical properties. With DRYtraec®, we have developed a proprie- tary technology which is making a major contribution towards the industrialization of dry coating.” DRYplatform: Expansion of R&D Capacities In order to promote the industrialization of DRYtraec®, the investment project DRYplat- form (FKZ 03XP0437) was initiated with the support of the German Federal Ministry of Education and Research (BMBF). This 3.7 million euro initiative is extending the infra- structure for industrial application research and completing the R&D program by:  Systems engineering for scaled powder pre-treatment: Optimized material mixing through extrusion and intensive mixers  Coating technology: Three prototype units for different material and process requirements, equipped with high-preci- sion dosing, coating, and cutting systems for continuous electrode production  Measuring technology: Extensive char- acterization possibilities for powder, coatings and electrodes, tailored to dry coating for purposeful analysis  Dry-air technology: Innovative supply of dry air with a multi-room, dry-air micro- environment for flexible energy-opti- mized processing of moisture-sensitive materials and efficient particle filtering This infrastructure supports the entire value chain from material manufacturers and systems manufacturers through to cell producers. The research results are specifi- cally transferred to industrial applications. Test chamber for the electro- chemical characterization of battery cells with extended specifications for measuring the thickness of the cell stack under constant clamping pressure. 9

Forschung und Transfer | Research and Transfer Praxisrelevanz der entwickelten Lösungen zu bewerten. Zahlreiche Veröffentlichungen in renommierten Fachzeitschriften sowie ein umfangreiches Patentportfolio unterstreichen den hohen Innovationsgrad der Arbeiten. Der Technologietransfer in die Industrie erfolgt durch:  FuE-Projekte mit Partnern entlang der Wertschöpfungskette (Material-, Kompo- nenten-, Prozess- und Anlagenentwicklung sowie Prototypzellbau)  Lizenzierung von Patenten/IP  hochqualifizierte Nachwuchswissenschaft- lerinnen und -wissenschaftler  Wissenstransfer durch Publikationen und Veranstaltungen wie das Dry Coating Forum und den Li-S-Workshop Ein besonderes Alleinstellungsmerkmal ist das Dry Coating Forum, die weltweit führende Fachkonferenz zur Trockenbeschichtung. Diese Plattform vernetzt Industrie und Wissenschaft, um neueste Erkenntnisse auszutauschen und industrielle Anwendungen zu beschleunigen. Mit DRYtraec® vom Material zur Zelle Die Kombination aus DRYtraec® und DRY- platform bildet eine ideale Grundlage für die Weiterentwicklung effizienter und nach- haltiger Batteriefertigungstechnologien. Ins- besondere für Next-Generation-Batterien wie Festkörper- und Lithium-Schwefel-Zellen stellt die lösemittelfreie Verarbeitung einen ent- scheidenden Vorteil dar. Das Forschungsteam um Dr. Benjamin Schumm und Dr. Holger Alt- hues setzt vermehrt darauf, seine innovative Forschung direkt in industrielle Anwendungen zu überführen – eine Schlüsselstrategie für die wettbewerbsfähige Batterieproduktion in Deutschland und Europa. Dr. Holger Althues, Head of the Battery Materials Department, emphasizes: “As a scalable and adaptable electrode produc- tion method, DRYtraec® is an absolute key technology for batteries in future. The pro- cess is not limited to a single cell chemistry – it is suitable for lithium-ion batteries, lithium-sulfur batteries and solid-state batteries alike.” Special emphasis is placed on the transfer of laboratory results at an early stage to application-related prototype cells in order to evaluate the practical relevance of the devel oped solutions. A large number of publications in renowned scientific journals and an extensive patent portfolio under- line the high innovation level of the work. The technology is transferred to industry through:  R&D projects with partners along the value chain (development of materials, components, processes, and systems, as well as manufacturing of prototype cells)  Licensing of patents/IP  Young, highly qualified scientists  Know-how transfer by means of publi- cations and events such as the Dry Coating Forum and the Li-S Workshop One unique feature is the Dry Coating Forum, the world‘s leading specialized conference for dry coating. This platform connects industry and science in order to exchange the latest findings and speed up industrial applications. From Material to Cell with DRYtraec® The combination of DRYtraec® and DRY- platform is an ideal basis for the further development of efficient and sustainable battery production technologies. Solvent- free processing represents a decisive advan- tage, especially for next-generation batteries such as solid-state cells and lithium-sulfur cells. The research team headed by Dr. Ben- jamin Schumm and Dr. Holger Althues is concentrating more on transferring its inno- vative research directly to industrial applica- tions – a key strategy for competitive battery production in Germany and Europe. Contact Dr. Benjamin Schumm Phone +49 351 3391-3714 benjamin.schumm@ iws.fraunhofer.de www.drytraec.de 10

Forschung und Transfer | Research and Transfer Neue Batterietechnologien: leistungsfähig, nachhaltig, kosteneffizient New Battery Technologies: Efficient, Sustainable, Cost-Effective Interview mit Dr. Holger Althues (Leiter der Abteilung Batteriewerkstoffe) und Dr. Benjamin Schumm (Leiter der Abteilung Partikeltechnik) Interview with Dr. Holger Althues (Head of the Battery Materials Depart- ment) and Dr. Benjamin Schumm (Head of the Particle Technology Department) Vor welchen Herausforderun- gen steht die Forschung an neuen Batterietechnologien? Dr. Althues: Zu den größten Herausforderun- gen zählen die Steigerung der Energiedichte, die kostengünstige und umweltfreundliche Produktion sowie die Sicherheit und die Lebensdauer der Batterien. Wie trägt das DRYtraec®-Verfahren zur nachhaltigen Batterieproduktion bei? Dr. Schumm: Das DRYtraec®-Verfahren ermöglicht die Herstellung von Batterieelek- troden ohne Lösungsmittel und ohne aufwen- dige Trocknungsprozesse. Dadurch reduzieren wir die Umweltbelastung und senken zugleich die Produktionskosten. Welche neuen Materialien und Techno- logien werden aktuell am Fraunhofer IWS erforscht? Dr. Althues: Unsere Forschung erstreckt sich über die gesamte Wertschöpfungskette – von der Materialentwicklung bis zur anwendungs- nahen Prototypenzelle. Dabei untersuchen wir unter anderem neue Anodenmaterialien sowie effiziente Herstellungsprozesse für Festkörperbatterien. Welche zukünftigen Anwendungsmög- lichkeiten sehen Sie für die entwickelten Batterietechnologien voraus? Dr. Althues: Unsere Forschung zielt darauf ab, umweltfreundlichere und leistungsfähi- gere Batterien zu entwickeln – sowohl für die Elek tromobilität als auch für stationäre Energiespeicher. Diese Technologien sollen die Integration erneuerbarer Energien fördern und zur Reduktion des CO2-Fußabdrucks bei- tragen. Mit der Forschung an ultraleichten What are the challenges facing research into new battery technologies? Dr. Althues: The greatest challenges include the increase in energy dens ity, cost-effective and environmen tally-friendly production, and the safety and service life of the batteries. What contribution is being made by the DRYtraec® process towards sustainable battery production? Dr. Schumm: Since the DRYtraec® process makes it possible to manufacture battery electrodes without solvents and elaborate drying processes, we are able to reduce both environmental pollution and production costs. What new materials and technologies are currently being researched at Fraunhofer IWS? Dr. Althues: Our research covers the entire value chain – from development of mate- rials through to application-related proto- type cells. We are studying, for example, new anode materials and efficient produc- tion processes for solid-state batteries. What are the potential future appli- cations for the developed battery technologies? Dr. Althues: The objective of our research is to develop more environmentally-friendly and more efficient batteries – both for elec- tromobility and stationary energy storage systems. These technologies will promote the integration of renewable energies and help to reduce the CO2 footprint. We are conducting research in the field of ultralight battery cells based on lithium-sulfur technol- ogy in order to discover potential new appli- cations, for example, in electric aerospace. With DRYtraec® Fraunhofer IWS researchers can carry out material developments on a laboratory scale as well as electrode and process developments on a roll-to-roll scale at up to 10 m/min. 11

Forschung und Transfer | Research and Transfer Dr. Holger Althues, Head of the Battery Materials Depart- ment (left) and Dr. Benjamin Schumm, Head of the Particle Technology Department (right). 12 Are you cooperating with other institutes or companies? Dr. Schumm: We are working in close cooperation with TUD Dresden Univer- sity of Technology and various academic and industrial partners. The objective is to develop interdisciplinary solutions and transfer research results from the laborato- ry to application-oriented prototypes. We have already patented many of our inno- v ations and license them to companies. Cooperation with industry plays a key role in order to quickly turn research results into marketable products. Through these part- nerships we ensure that our innova tions meet the needs of industry and society. What advances are you expecting in battery research in the next few years? Dr. Althues: We are expecting major advan- ces in the development of solid-state bat- teries which offer higher energy density Batteriezellen auf Basis der Lithium-Schwefel- Technologie wollen wir perspektivisch neue Anwendungen, zum Beispiel in der elektri- schen Luftfahrt, ermöglichen. Welche Kooperationen bestehen mit anderen Institutionen oder Unternehmen? Dr. Schumm: Wir arbeiten eng mit der Techni- schen Universität Dresden sowie verschiede- nen akademischen und industriellen Partnern zusammen. Ziel ist es, interdisziplinäre Lösun- gen zu entwickeln und Forschungsergebnisse aus dem Labor in praxisnahe Prototypen zu überführen. Viele unserer Innovationen haben wir bereits mit Patenten geschützt und lizen- zieren sie an Unternehmen. Die Zusammenarbeit mit der Industrie spielt eine zentrale Rolle, um Forschungsergebnisse schnell in marktfähige Produkte zu überfüh- ren. Durch diese Partnerschaften stellen wir sicher, dass unsere Innovationen den Anfor- derungen aus Wirtschaft und Gesellschaft gerecht werden.

Forschung und Transfer | Research and Transfer Welche Fortschritte erwarten Sie in den nächsten Jahren in der Batterieforschung? and improved safety. New materials such as pure silicon anodes or lithium anodes will play a key role in this respect. What contribution is being made by your research results towards global sustainability? Dr. Althues: Our research focuses on the development of more sustainable and more efficient batteries which support the transition to renewable energies and help to reduce CO2 emissions. We are paying increasing attention here to the design of electrodes so that they can be more easily broken down into their basic components in the recycling process – a concept we call “Design for Recycling”. Dr. Althues: Wir rechnen mit bedeutenden Fortschritten in der Entwicklung von Fest- körperbatterien, die eine höhere Energie- dichte und verbesserte Sicherheit bieten. Dabei werden neue Materialien wie reine Silizium- oder Lithiumanoden eine Schlüssel- rolle spielen. Wie tragen Ihre Forschungsergebnisse zur globalen Nachhaltigkeit bei? Dr. Althues: Unsere Forschung konzentriert sich auf die Entwicklung nachhaltigerer und effizienterer Batterien, die den Übergang zu erneuerbaren Energien unterstützen und zur Reduktion von CO2-Emissionen beitragen. Dabei achten wir zunehmend darauf, Elektro- den so zu gestalten, dass sie im Recyclingpro- zess leichter in ihre Grundbestandteile zerlegt werden können – ein Konzept, das wir als »Design for Recycling« bezeichnen. As a leading research insti- tution in the field of dry coating, IWS offers companies along the value chain, from material manufacturers and equipment manufacturers to OEMs, access to its exten- sive research infrastructure through R&D projects. 13

Forschung und Transfer | Research and Transfer Left: The HyperImage project partners met for the opening event at Fraunhofer IWS in Dresden on January 16 and 17, 2024. Right: This measurement system analyzes the surface quality of structured semi- conductor wafers, leveraging hyperspectral measurement technology. Examining and analyzing complex surfaces are key focus areas at the Fraunhofer Application Center for Optical Metrology and Surface Technologies (AZOM), part of Fraunhofer IWS. s.fhg.de/pmHyperimage 14 “Multi-Color Vision” for Drone Flight, Vertical Farming, and Autonomous Driving »Vielfarbensehen« für Drohnenflug, vertikalen Landbau und autonomes Fahren Under the leadership of the Fraunhofer Insti- tute for Material and Beam Technology IWS, a European consortium comprising twelve companies and research institutes started the project “HyperImage – a universal spectral image sensor platform for industry, agricul- ture, and autonomous driving.” The high- resolution hyperspectral images will substan- tially improve quality assurance and increase efficiency in these branches of industry. A modular, cloud-based platform for the semi-automated evaluation of spectrally high-resolution images is being devel- oped for the project. “With innovative photonic components and the use of AI algorithms, we are striving to trans- late image data into relevant functional product prop erties,” explains Project Manager Alexander Kabardiadi-Virkovski. “This will enable us to classify products, make decisions faster and easier, and improve process monitoring” The research partners also want to develop and test algorithms to harmonize and stand ardize hyperspectral data from European camera and cloud infrastructure manufac turers. This standard should unify the variety of existing image formats and enable the transferability of image information between different camera manufacturers. Unter Federführung des Fraunhofer IWS star- tete ein europäisches Konsortium aus zwölf Unternehmen und Forschungseinrichtungen das Projekt »HyperImage – Eine universelle spek- trale Bildsensorplattform für Industrie, Land- wirtschaft und autonomes Fahren«. In diesen Industriezweigen sollen die hochauflösenden hyperspektralen Bilder die Qualitätssicherung verbessern und die Effizienz deutlich steigern. Für das Vorhaben wird eine modulare, cloud- basierte Plattform zur teilautomatisierten Auswertung spektral hochauflösender Bilder entwickelt. »Mit innovativen photoni- schen Komponenten und dem Einsatz von KI-Algorithmen wollen wir Bilddaten in relevante funktionale Produkteigenschaften übersetzen«, erklärt Projektleiter Alexan- der Kabardiadi-Virkovski. »Dadurch können wir beispielsweise Produktklassifizierungen und Entscheidungsfindungen leichter und schneller vornehmen sowie Prozesse besser überwachen.« Darüber hinaus wollen die For- schenden Algorithmen zur Harmonisierung und Standardisierung der Hyperspektraldaten der europäischen Kamera- sowie Cloud-Infra- struktur-Hersteller erarbeiten und testen. Dieser Standard soll die Vielfalt bestehender Bildformate vereinen sowie die Übertragbar- keit der Bildinformationen zwischen unter- schiedlichen Kameraherstellern ermöglichen.

Forschung und Transfer | Research and Transfer Lasertechnologie für leichteres Fliegen Laser Technology for Lighter Flying 2024 gelang einem Team des Fraunhofer IWS ein entscheidender Fortschritt auf dem Weg zu neuen Flugzeugbaukonzepten. Innerhalb des EU-Programms »Clean Sky 2« im Projekt »Multifunctional Fuselage Demonstrator« (MFFD) wurde der Nachweis zum spanlosen Fügen kohlenstofffaserverstärkter Bauteil- strukturen aus Thermoplast erbracht. Die neuartige Bauweise sowie das eingesetzte CONTIjoin-Verfahren, eine Kombination aus CO2-Lasertechnologie und hochdynamischer Strahlablenkung, senken den Arbeitsauf- wand und bewirken massive Gewichts-, Material- und Zeiteinsparungen. Damit lassen sich künftig Flugzeuge schneller, umwelt- freundlicher und wettbewerbsfähiger fertigen. Fraunhofer-IWS-Gruppenleiter für Kleben und Faserverbundtechnik Dr. Maurice Langer: »Wir haben gemeinsam mit dem Projektpartner AIRBUS einen Verfahrensansatz entwickelt, in dem wir mittels einer gestuften Schäftungs- technologie große Bauteile außerhalb des Autoklaven miteinander fügen können und zugleich hervorragende Festigkeitseigenschaf- ten erreichen.« Die Forschenden präsentierten ihre Ergebnisse und die Systemtechnik auf der Internationalen Luft- und Raumfahrtaus- stellung ILA 2024 in Berlin. Außerdem wurde das Projekt MFFD mit dem »JEC Composites Innovation Award 2025« in der Katego- rie »Aerospace – Parts« ausgezeichnet. In 2024 a team from Fraunhofer IWS made substantial progress towards new aircraft construction concepts. Within the EU program Clean Sky 2 in the project “Multi- functional Fuselage Demonstrator” (MFFD), proof of concept was provided for the chip- less joining of carbon fiber-reinforced ther- moplastic component structures. The new construction method and the utilized CONTIjoin process – a combination of CO2 laser technology and highly dynamic beam shaping – are less labor intensive and lead to a massive reduction in weight, materials, and time. This means that, in the future, it will be possible to produce aircraft faster, more competitively and in a more eco-friendly manner. Dr. Maurice Langer, Group Manager Bonding and Fiber Composite Technology at Fraunhofer IWS: “Together with our project partner AIRBUS, we developed a process approach that allows us to join large components outside the autoclave using a stepped shaft technology, while at the same time achieving excellent strength properties.” The researchers presented their results and the system technology at the Inter- national Aerospace Exhibition (ILA) in Berlin in 2024. The MFFD project also won the JEC Composites Innovation Award 2025 in the Aerospace – Parts category. Left: The conceptual devel- opment and implementa- tion of the entire plant and control system, including the human-machine interface, were based on a proprietary development by Fraunhofer IWS. Commercially available system components were also used. Right: As part of the frame- work program “Large Passen- ger Aircraft” (LPA), Fraun- hofer IWS used a CO2 laser beam source to demonstrate the welding of long joining seams on large-volume fiber com posite aircraft structures for the first time worldwide within the MFFD project. s.fhg.de/pmBusti 15

Forschung und Transfer | Research and Transfer Left: Fraunhofer IWS has been developing microphysiological systems the size of a box of tablets for several years. It is now possible to cultivate up to ten tissue sections on one chip. Right: Researchers from the Fraunhofer Institute for Toxicology and Experimental Medicine ITEM, the Fraun- hofer Institute for Material and Beam Technology IWS and the University of Regens- burg are jointly studying the metastasis of tumor cells in microphysio logical systems. s.fhg.de/pmChip 16 New Opportunity for Cancer Therapy: Miniature Laboratory Provides Insights into Metastases Development Every year, around half a million people in Germany are diagnosed with cancer. Despite effective treatment options for many types, many questions about its development remain unanswered. In collaboration with partners, Fraunhofer IWS is developing tablet box-sized microphysiological systems to cultivate tumor tissue sections. These sys- tems mimic organ functions, research disease processes in cell cultures, and test drugs. “For this purpose, we stack multiple layers of plastic film,” explains Stephan Behrens, a development engineer at Fraunhofer IWS. Tumor and Immune System Interact on a Chip One new challenge is now to find out how exactly metastases colonize the organs. “In order to study this, it was important for us to integrate several tumor tissue sections into our microphysiological system,” says Florian Schmieder, a group leader at Fraun- hofer IWS. This was achieved as a world first in this project. Interactions between the human immune system and the tumor can now be observed. “This brings us much closer to the real system, far beyond what is possible with animal models.” Neue Chance für die Krebstherapie: Miniatur-Labor erlaubt Einblicke in das Entstehen von Metastasen 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. Gemeinsam mit Partnern entwickelt das Fraun- hofer IWS mikrophysiologische Systeme in der Größe einer Tablettenschachtel, in denen Tumor-Gewebeschnitte kultiviert werden. Damit lassen sich Organfunktionen oder auch Krankheitsprozesse mithilfe von Zellkulturen künstlich darstellen, erforschen und Medika- mente testen. »Wir schichten dafür mehrere Lagen Kunststofffolie übereinander«, erklärt Entwicklungsingenieur Stephan Behrens. Tumor und Immunsystem inter- agieren auf einem Chip Eine neue Herausforderung ist es nun aufzu- decken, wie genau Metastasen die Organe besiedeln. »Um dies untersuchen zu können, war es für uns wichtig, mehrere Tumorge- webeschnitte in unser mikrophysiologisches System zu integrieren«, sagt Gruppenleiter Florian Schmieder. Erstmals weltweit sei das in diesem Projekt gelungen. Nun lassen sich Interaktionen des humanen Immunsystems mit dem Tumor beobachten. »Damit ist man sehr nah am realen System, viel näher als es mit Tiermodellen möglich wäre.«

Forschung und Transfer | Research and Transfer Der Klang der idealen Beschichtung The Sound of the Perfect Coating Im April 2024 wurde »LAwave« in der zweiten Generation auf der internationalen Qualitäts- sicherungs-Fachmesse »Control« präsentiert. Das bedienungsfreundliche Messgerät für unterschiedliche Aufgaben der Qualitäts- sicherung soll nun den Durchbruch in die industrielle Praxis schaffen. »Spezielle Laser- strahlen regen auf Oberflächen und Schich- ten Schallwellen an, die genutzt werden, um die zu untersuchenden Werkstücke auf Beschichtungsqualität oder -güte zerstörungs- frei, schnell und sehr genau zu analysieren«, erklärt Projektleiter Dr. Stefan Makowski die Funktion der LAwave-Technologie. The second generation of LAwave was presented at Control, the international trade fair for quality assurance, in April 2024. The user-friendly measuring device for different tasks in quality assurance will now make its way into industrial practice. “Special laser beams excite sound waves on surfaces and layers. These sound waves are then used to ana- lyze the coating quality of components under examination non-destructively, quickly, and very precisely,” says Project Manager Dr. Stefan Makowski, explaining the function of LAwave technology. Potenzial für Umwelt und Gesundheit Potential for Environment and Health Potenzielle Einsatzfelder für die laserindu- zierte Oberflächenwellen-Spektroskopie sind Untersuchungen auf Risse oder Poren an thermisch gespritzten Oberflächen, ohne das Bauteil wie bei der Querschliffuntersuchung zu zerstören. Bei Halbleitern lässt sich der Abtrag von Störschichten auf Siliziumober- flächen untersuchen. Großes Potenzial sieht Dr. Makowski ebenso für die LAwave-gestütz- te Analyse von Bremsscheiben der neuesten Generationen. Diese werden zunehmend mit härteren Materialien überzogen, die Abrieb und Korrosion mindern. Nutzen: Schutz der Umwelt durch längere Lebensdauer und der Gesundheit durch weniger Feinstaub. Potential application areas for laser-in duced surface wave spectroscopy include evalua- tions of cracks or pores on thermally sprayed surfaces without destroying the component, as is the case with convention al cross-sec- tional examinations. The removal of damage layers on silicon surfaces can be examined in the semiconductor industry. Dr. Makowski also sees great potential for LAwave-sup- ported analysis of the latest brake disk generations. These brake disks are increas- ingly being coated with harder materials in order to reduce abrasion and corrosion. Advantages: protection of the environment through a longer service life and health be - nefits through the reduction of particulates. Left: The LAwave measur- ing system enables fast and non-destructive character- ization of small and medi- um-sized components. Right: The specially developed software with its intuitive user interface controls mea- surement and allows repro- ducible and automated evalu- ation by means of a definable meas ure ment recipe. s.fhg.de/pmLAwave 17

Forschung und Transfer | Research and Transfer Left: Integrated sensors enable sensitive gripping. Right: The adaptive grippers are individually adapted to object geometry. s.fhg.de/pmFemos 18 A Robotic Hand Learns to Feel Die Roboterhand lernt zu fühlen In the future, technical systems such as robots or machines will be able to “feel”. Printed sensors will enable them to sort, pack, or reprocess sensitive objects. Future appli- cations also include strawberry harvest ing robots or autonomous rovers which specifi- cally collect and analyze samples on distant planets. State-of-the-art technology and the latest findings about the natural world are helping to solve technical questions more ef- ficiently. Project supervisor and mechatronics engineer Hannes Lauer: “Advances such as 3D and dispensing printing along with other technologies now allow us to adapt more biological concepts than before.” Technische Systeme wie Roboter oder Maschi- nen sollen künftig »fühlen« können. Auf- gedruckte Sensoren sollen sie in die Lage versetzen, empfindliche Gegenstände zu sor- tieren, zu verpacken oder weiterzuverarbeiten. Denkbar sind auch Roboter als Helfer bei Erd- beerernte oder autonome Rover, die auf Plane- ten gezielt Proben sammeln und analysieren. Modernste Technik und neueste Naturerkennt- nisse helfen, technische Fragestellungen effizi- enter zu lösen. Projektbetreuer und Mechatro- nik-Ingenieur Hannes Lauer: »Fortschritte wie 3D- und Dispensdruck mit weiteren Technolo- gien ermöglichen es inzwischen, mehr biologi- sche Konzepte als früher zu adaptieren.« “Finray” Effect: Fin Grabs Object »Finray«-Effekt: Flosse umschließt Objekt Finger-like grippers are now being print- ed that can gently grab objects, thanks to Finray technology. In a longitudinal section, the “fingers” resemble the fin skeletons of some fish. Dispensing printers produce 250-micrometer narrow conduc- tor paths which change their resistance during bending or stretching. This enables the gripper‘s tension to be determined. Inspired by nature, projects such as BioGrip and Nature4Nature are striving to devel- op technical solutions for damage-free gripping of delicate objects or for adap- tive, highly efficient microplastic filters. Inzwischen werden fingerartige Greifer gedruckt, die Objekte dank Finray-Technolo- gie schonend umfassen können. Im Längs- schnitt ähneln die »Finger« Flossenskeletten einiger Fische. Dispens-Drucker ermöglichen 250 Mikrometer breite Leiterbahnen, die beim Biegen oder Strecken ihren Widerstand ändern. Dies ermöglicht es, die Greiferkrüm- mung zu bestimmen. Inspiriert durch die Natur wollen »BioGrip« oder »Nature4Natu- re« technische Lösungen für das beschädi- gungsfreie Greifen empfindlicher Objekte oder für adaptive, hocheffiziente Mikroplas- tikfilter entwickeln.

Forschung und Transfer | Research and Transfer Werkstoff- und Prozess lösungen bei Rohstoffengpässen Material and Process Solutions amid Resource Scarcity Rohstoffknappheit und steigende Preise stellen die globale Industrie vor ernste Her- ausforderungen. Recycling allein kann die Bedarfslücken nicht schließen. Moderne Testverfahren und neue Technologien sollen Alternativen für klassische Werkstoffe ermög- lichen. Den Bedarf an unerlässlichen Rohstof- fen für Batterien, Elektronik und erneuerbare Energien zu decken ist kritisch, weil diese Naturprodukte oft nur in wenigen Ländern vorkommen. Künftig soll deshalb verstärkt auf Sekundärrohstoffe gesetzt werden. Es besteht jedoch ein Problem: Während des Recyclingprozesses können Verunreinigungen der Altmaterialien die »synthetischen« Roh- stoffe beeinträchtigen. »Ein weiterer wichtiger Punkt sind mögliche Chargenschwankungen, mit denen die Industrie zu kämpfen hat«, ergänzt Prof. Martina Zimmermann, Kompe- tenzfeldleiterin Werkstoffcharakterisierung und -prüfung. Um die industriellen Prozesse darauf abzustimmen, müssen sich Zusam- mensetzung und Materialeigenschaften präzise, schnell und kostengünstig erfas- sen lassen. Gemeinsam mit sechs weiteren Fraunhofer-Instituten kommt unter dem Projektnamen »ORCHESTER« der moderne Ansatz der Materialforschung zum Einsatz – das Kombinatorische Werkstoffdesign. The scarcity of raw materials and rising prices pose severe challenges to global industries. Recycling alone cannot close the gaps in demand. Modern test methods and new technologies will open up alter- natives to traditional materials. Meeting the demand for indispensable raw materials for batteries, electronics, and renewable energies is critical because these natural products are often only found in a few countries. Secondary raw materials will therefore become more important in future. However, there is a problem: Contamination of the old materials may adversely affect ”synthetic“ raw materials during the recycling process. “Possible batch variations represent another impor- tant aspect and a challenge for industries,” adds Prof. Martina Zimmermann, Head of the Materials Characterization and Testing Department. The material compo- sition and properties must be determined swiftly, precisely, and cost-effectively in order to enable timely adjustments to industrial processes. In collaboration with six other Fraunhofer institutes, a modern approach to materials research – com- binatorial materials design – is being used under the project name “ORCHESTER”. Left: Compositions and properties can be determined precisely, swiftly, and cost-ef- fectively in order to find suit- able material combinations in future, for example from secondary materials. Right: Fraunhofer IWS is partici pating in the flagship project ORCHESTER project. The goal is to research and develop a digital ecosystem that ensures a resilient and sustainable supply of func- tionally secure materials. s.fhg.de/pmOrchester 19

Unser Institut Our Institute Unsere Technologiefelder Our Technology Fields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Zahlen, Daten, Fakten Facts and Figures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Fördermittelgeber und Projekte Funding Agencies and Projects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Kooperationspartner Cooperation Partners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Wissenschaftliche Vernetzungen Scientific Networks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Impressum Publisher’s Details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 21

Unsere Technologiefelder | Our Technology Fields Dünnschichttechnik Thin-film Technology Functionalized surfaces with unique properties for indus- try: hard, low-friction, electrically conductive, or reflective. In the field of Thin-film Technology, we develop proces- ses and equipment for producing thin coatings based on physical vapor deposition methods. The coating systems range from friction and wear-reducing carbon and hard coatings for tribological components, corrosion-resistant barrier layers made of alloys, and electrochemically stable and conductive electrode coatings to nanometer multi- layers for special optical applications. Based on extensive experience and scientific expertise, we develop coating systems for various applications and transform them into industrially usable technologies. This is complemented by the development of methodologies for coating charac- terization and our own measurement technology, such as non-destructive surface acoustic wave spectroscopy. Funktionalisierte Oberflächen mit einzigartigen Eigenschaften für die Industrie: hart, reibungsarm, elektrisch leitend oder reflektierend. Im Technologiefeld Dünnschichttechnik werden Verfahren und Anlagentechnik zur Herstellung von Dünn- schichten entwickelt, die auf physikalischen Abscheideverfah- ren basieren. Die Schichtsysteme reichen von reibungs- und verschleißmindernden Kohlenstoff- und Hartstoffschichten für tribologische Komponenten über korrosionsstabile Bar- riereschichten aus Legierungen, elektrochemisch stabile und leitfähige Elektrodenbeschichtungen bis hin zu Nanometer- Multischichten für spezielle optische Anwendungen. Basierend auf langjähriger Erfahrung und wissenschaftlicher Expertise entwickeln wir Schichtsysteme zu industriell nutzbaren Techno- logien. Ergänzt wird dies durch Methodikentwicklung bei der Schichtcharakterisierung sowie eigene Messtechnik wie die zerstörungsfreie akustische Oberflächenwellenspektroskopie. s.fhg.de/duennschicht 22

Unsere Technologiefelder | Our Technology Fields Batterietechnik Battery Technology Die Batterien der Zukunft zu entwickeln – darauf richtet das Technologiefeld Batterietechnik seinen Forschungsfokus und erarbeitet neue Konzepte für die gesamte Prozesskette der Batterieentwicklung. Wir erforschen effiziente sowie kosten- und ressourcensparende Produktionsprozesse zur Herstellung der Zellkomponenten und den Aufbau der Batteriezellen. Neben der etablierten Lithium-Ionen-Technologie werden auch die chemischen Grundlagen für innovative Ansätze wie Lithium-Schwefel- und Festkörperbatterie erarbeitet. Ein For- schungs- und Entwicklungsfeld stellen neuartige chemische Beschichtungsverfahren dar. Das am Fraunhofer IWS entwickel- te Trockenbeschichtungsverfahren »dry transfer electrode coa- ting« (DRYtraec®) ermöglicht zum Beispiel die lösungsmittel- freie, umweltfreundliche sowie kosteneffiziente Herstellung von Batterieelektroden. Die Forschenden entwerfen maßgeschnei- derte Lösungen für die Gas- und Partikelfiltration schädlicher Stoffe während der Batteriefertigung und Wiederverwertung. Developing the batteries of the future and exploring new concepts for the entire battery development process chain – this is the focus of our research in the field of battery development. We explore efficient as well as cost- and resource-saving production processes for the manufacture of cell components and the assembly of battery cells. In addition to the established lithium-ion technology, the chemical basis for innovative approaches such as the lithium-sulfur and sol- id-state battery is also being developed. Research and devel- opment are addressing novel chemical coating processes. For example, the patented ”dry transfer electrode coating” (DRYtraec®) process developed at Fraunhofer IWS enables the solvent-free, environmentally friendly as well as cost-effi- cient production of battery electrodes. The scientists design customized solutions for gas and particle filtration of harmful substances during battery manufacturing and recycling. s.fhg.de/batterietechnik 23

Unsere Technologiefelder | Our Technology Fields Additive Fertigung und Oberflächentechnik Additive Manufacturing and Surface Technology The field of Additive Manufacturing and Surface Technology combines extensive knowledge in the use of innovative mate- rials and surfaces: from the structure of the materials and pro- cess and system technology development through to refine- ment of the components and digital integration. Thermal surface technology focuses on state-of-the-art process and system technology for laser-assisted coating and build-up pro- cesses. Other focal points include laser roll and direct plating, as well as heat treatment with the emphasis on high-precision surface hardening processes. Other research activities involve the generation and printing of components. A large machine was installed to primarily produce layer by layer large compo- nents with complex geometry made of aluminum, titanium, nickel, iron, copper, and other metallic powders. The indus- rial 3D printer is the hitherto largest additive manufacturing system based on selective laser powder bed fusion in Europe. Additive manufacturing and its customized design are used to create novel, reliable components with new functionalities. The researchers also use their know-how in the field of micro- and biosystems technology to model and miniaturize the circuits of physiological systems. Das Technologiefeld Additive Fertigung und Oberflächentech- nik nutzt umfangreiches Wissen für den Einsatz neuartiger Werkstoffe und Oberflächen: vom Aufbau der Werkstoffe über die Prozess- und Systemtechnikentwicklung bis hin zur Veredelung der Bauteile und zur digitalen Integration. Die thermische Oberflächentechnik befasst sich mit modernster Prozess- und Systemtechnik für lasergestützte Beschich- tungs- und Aufbauverfahren. Weitere Schwerpunkte sind das Laserwalz- und Direktplattieren sowie die Wärmebehandlung mit Fokus auf hochpräzise Randschichthärteverfahren. Ein weiterer Fokus liegt auf dem Generieren und Drucken von Bauteilen. Um insbesondere Großbauteile mit komplexer Geometrie aus Aluminium, Titan, Nickel, Eisen, Kupfer und anderen metallischen Pulvern schichtweise realisieren zu können, wurde eine Großanlage installiert. Der Industrie-3D- Drucker ist die bisher größte additive Fertigungsanlage auf Basis der selektiven Laserstrahlschmelze im Pulverbett in Europa. Mittels additiver Fertigung und ihrer maßgeschnei- derten Auslegung entstehen neuartige, zuverlässige Kompo- nenten mit neuen Funktionalitäten. Ihr Know-how nutzen die Forschenden auch auf dem Gebiet der Mikro- und Biosystem- technik, um Kreisläufe physiologischer Systeme zu modellie- ren und miniaturisiert nachzubilden. s.fhg.de/additive 24

Unsere Technologiefelder | Our Technology Fields Trennen und Fügen Cutting and Joining Das Technologiefeld Trennen und Fügen erforscht ein weites Gebiet der Lasermaterialbearbeitung. Dafür stehen umfangreich mit aktuellen Laserquellen und Anlagentechnik ausgestattete Labore zur Verfügung. Der Fokus liegt auf fügenden, abtra- genden, schneidenden Prozessen sowie auf Oberflächen- und Werkstoffmodifikationen. Entwickelt werden unter anderem komplexe Prozesse für die Elektromobilität, den Leichtbau, die Wasserstoffwirtschaft oder die Verwendung von Holzwerkstof- fen. Simulation und Auslegung unterstützen und ergänzen die experimentellen Arbeiten in ganzheitlicher Betrachtung vom Laserprozess bis hin zum Bauteil. Das verbindende Element zwischen Prozess, Simulation, Werkstoff und Laser stellt die Systemtechnik dar. So werden beispielsweise spezielle Strahl- führungen oder kundenspezifische Steuerungslösungen für Laserprozesse entwickelt. Bereits heute liegt der Fokus des Technologiefeles auf KI-geregelten Prozessen, um das enorme Automatisierungspotenzial von Lasermaschinen zu erschließen. The Technology Field Cutting and Joining researches the broad area of laser material processing. Laboratories equipped with the latest laser sources and systems technol- ogy provide the necessary facilities. The focus is on joining, ablation, and cutting processes, as well as surface and mate- rial modifications. Complex processes are being developed for electromobility, lightweight construction, the hydrogen economy, and the use of wood-based materials. From the laser process to the component, simulation and design activities support, complement, and replace experimental work in a holistic approach. The linking element between process, simulation, material, and laser is systems engineer- ing. For example, we develop special beam guiding systems or customer-specific control solutions for laser processes. Today, this technology field is already highly focused on the trend toward AI-controlled processes in order to exploit the enormous automation potential of laser machines. s.fhg.de/trennenfuegen 25

Unsere Technologiefelder | Our Technology Fields Werkstoffcharakterisierung und -prüfung Materials Characterization and Testing The competence field Materials Characterization and Testing focuses on recording mechanical properties and the structural composition of materials and coating systems. In addition, it explores the effects they are exposed to by manufacturing and processing procedures. Using state-of- the-art testing technology, researchers are able to generate significant component data within a very short time. Espe- cially with respect to fatigue in cyclic strength, this screen- ing provides results after only a few days. The time-saving and simultaneously cost-effective short-term diagnostic method is therefore of high interest to medium-sized companies. Another approach focuses on the develop- ment and design of novel materials, especially for additive manufacturing, coating technologies, and use under harsh environmental conditions such as high temperature, wear, or corrosion. These research developments aim to increase the durability of products, improve process efficiency, reduce energy and material consumption, and enable the substitution of hazardous or difficult-to-recycle materials. Das Kompetenzfeld Werkstoffcharakterisierung und -prüfung widmet sich der Erfassung mechanischer Eigenschaften, der strukturellen Beschaffenheit von Werkstoffen und Schicht- systemen sowie deren Beeinflussung durch Fertigungs- und Verarbeitungsprozesse. Modernste Prüftechnologie versetzt die Forschenden in die Lage, innerhalb kürzester Zeit aus- sagekräftige Daten über Bauteile zu generieren. Gerade bei den Themen Ermüdung und Schwingfestigkeit stehen dank dieses Screenings bereits nach wenigen Tagen Ergebnisse zur Verfügung. Diese zeitsparende und zugleich kostengüns- tige Kurzzeitdiagnostik ist besonders für den Mittelstand interessant. Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeit liegt in der Entwicklung und dem Design neuartiger Werkstoffe, ins- besondere für die additive Fertigung, Schichttechnologien und den Einsatz unter extremen Bedingungen wie Hoch- temperatur, Verschleiß oder Korrosion. Diese Entwicklungen verfolgen das Ziel, die Haltbarkeit von Produkten sowie die Prozesseffizienz zu verbessern, den Energie- und Materialver- brauch zu reduzieren und die Substitution gefährlicher oder schwierig wiederverwertbarer Materialien zu ermöglichen. s.fhg.de/werkstoff 26

Unsere Technologiefelder | Our Technology Fields Optische Messtechnik Optical Metrology Brückenschlag zwischen Industrie, Ausbildung und angewand- ter Wissenschaft: In Zusammenarbeit mit der Westsächsischen Hochschule Zwickau (WHZ) betreibt das Fraunhofer IWS das Fraunhofer Anwendungszentrum für Optische Messtech- nik und Oberflächentechnologien AZOM. Die Forschenden entwickeln neuartige Konzepte für optische Messtechnik, Oberflächencharakterisierung, Bildverarbeitung und Prozess- kontrolle. Dafür steht in modernen Laboren eine Vielzahl unterschiedlichster Messtechnik zur Verfügung, mit der im Kundenauftrag Mess- und Bearbeitungsdienstleistungen erbracht werden. Die Forschenden entwickeln sowohl hard- als auch softwaretechnische Standardverfahren für den Einsatz im industriellen Umfeld weiter und eröffnen neue Anwendungs- möglichkeiten in der Integration. Weitere Schwerpunkte liegen in der Entwicklung und Evaluierung innovativer Mess verfahren für die Automobil- und Halbleiterindustrie, die Medi zintechnik sowie den Maschinenbau. Mit der Anbindung an die WHZ engagiert sich das Fraunhofer AZOM intensiv in der Ausbil- dung technischer Ingenieure. Den Studierenden bietet sich am Zwickauer Standort die Möglichkeit, industrienahe Forschungs- themen zu bearbeiten. Bridging the gap between industry, education, and applied science: In collaboration with the Westsächsische Hoch- schule Zwickau – University of Applied Sciences (WHZ), Fraunhofer IWS operates the Fraunhofer Application Center for Optical Metrology and Surface Technologies AZOM. The researchers develop novel concepts for optical metrolo- gy, surface characterization, image processing, and process control. To this end, a variety of different measurement technologies are available in modern laboratories, which are used, for example, to perform measurement and process- ing services on behalf of customers. Scientists develop standard procedures further for use in industry, both in terms of hardware and software, and are opening up new possible applications in integration. Additional focal points include the development and evaluation of innovative measurement and laser processes for the automotive and semiconductor industries, medical technology, and mechan- ical engineering. With its close ties to WHZ, Fraunhofer AZOM is strongly committed to the training of technical engineers. Students have the opportunity to work on industry-related research topics at the Zwickau campus. s.fhg.de/optische-messtechnik 27

Inhalt | Contents Zahlen, Daten, Fakten | Facts and Figures Zahlen, Daten, Fakten Public Revenues by Source Facts and Figures BMBF 35 % Other 21 % Saxony 10 % EU 9 % BMWK 25 % 6 Patents (first filing) 9 Trainees 124 Research Assistants 24 Theses 11 Diplom Master’s Theses 86 Publications 16 PhDs A list of all scientific publications by Fraunhofer IWS published in 2024 is available via the bibliographic database “Fraunhofer-Publica”: s.fhg.de/iws-publica-2024 28

Fördermittelgeber und Projekte | Funding Agencies and Projects Inhalt | Contents Fördermittelgeber und Projekte Funding Agencies and Projects H2GO–HP2BPP AMDECA Ampere-Clinch ARGONAUT ATON AVAIL BipoLiS BPP-Schicht CHEPHREN DIVE EnerClad Enhanced LMDR FAST Frau-GrETa Frau-ZEUS GREAT HESTIA IMPROVE KAMEL Laserhärtung Verzahnung LEAGUE LEGATO MetaSeam Miner+ MM4R NekoLas PROMAR SULUTRIB WeldAlAM ZEIT ARELiS-3 BioSpann CBC-Green CHIMERA DRYplatform ecoLiga EMAforREC FB2-SiSuFest FestBatt-2-Prod FestBatt-2-Thio FoFeBat TP3 FoFeBat TP2 HLSG-CH4 JOASIS KontElPro LiBEST3 LightStem LOWVOLMON MaSSiF MEDIUS MPS-RP ProDentAM SAW-Scriptor SkaLiS SoLiS SpaceBear SpreeTec neXt SulForFlight THERMALASER 30 German Research Foundation NFDI-MatWerk TRR305-B13* * Various DFG projects are being carried out at TU Dres- den by the departments of Professors Leyens, Kaskel, Zimmermann and Lasagni. These are not listed here.

Fördermittelgeber und Projekte | Funding Agencies and Projects Inhalt | Contents ALABAMA ALBATROSS CS2-LPA FLEXCRASH HyperImage HYPRAEL Imsavar ADAMANT 3DHandSens ASUFRO (OCULUS) BLITZER GREEN-BAT HOLZGENIE LiMeCore LUBRICOAT Nature4Nature Metal Matrix Composites Pulsate REPAM SYNTECS Na-Ionen NovMat-AM OPTISCALA SLIM-FIT SMILE TBC4H2 Future Mobility LOC-OGD-Sys OGD-LOC Simsalabim 2D TRANSWELDING 4-3D LAwave KI AI-BEAM AMBera CLEANUkraine COLDIMPACT CoolCop DLIP REVOLUTION FIBROPATHS flexLEDs LZ Smart Prod. & Materials 4.0 NIKE ORCHESTER PAPURE PulLoop RoboTattoo SupraSlide SWAP FutureCarProduction Thermo-Blade-Spine HeatCoatRoll Highspeed-FSW KontiArc Ti/C-RMS TOF-PRE Further information on SAB projects Further information on EU projects As of 2024–2025 31

Kooperationspartner | Cooperation Partners Kooperationspartner Kooperationspartner Cooperation Partners Fraunhofer USA Center Midwest (CMW) The Fraunhofer USA Center Midwest (CMW) provides an extensive range of services in the following areas: process development, design and construction of systems and components, prototyping, quality assurance, consulting, training and advanced training. The objective of Fraunhofer USA CMW is to offer its customers competitive, next-generation technology solutions, including advanced process development of new materials, as well as technology transfer and system installations. Fraunhofer USA CMW also offers its customers access to state-of- the-art thin film coatings, diamond mat e- rials, and laser applications, and supplies companies with technology solutions from the micro scale to the macro scale. Das Fraunhofer USA Center Midwest (CMW) bietet ein umfassendes Leistungsspektrum auf den folgenden Gebieten: Prozessentwicklung, Konstruktion und Bau von Anlagen und Kom- ponenten, Prototyping, Qualitätssicherung, Beratung sowie Aus- und Weiterbildung. Das Fraunhofer USA CMW hat es sich zum Ziel gesetzt, seinen Kunden wettbewerbsfähige Technologielösungen der nächsten Generation anzubieten, einschließlich der fortschrittlichen Prozessentwicklung neuer Materialien, sowie Technologietransfers und Anlageninstallatio- nen. Es bietet seinen Kunden zudem Zugang zu hochmodernen Dünnfilmbeschichtungen, Diamantwerkstoffen und Laseranwendungen und für Unternehmen Technologielösungen vom Mikro- bis zum Makromaßstab. Fraunhofer Group for Light & Surfaces The Fraunhofer Group for Light & Sur - faces combines Fraunhofer institutes that cooperate in the fields of lasers, optics, metrology, and coating technology. The institutes combine complementary skills in the following areas: laser manufacturing techniques, laser beam sources, metrology, medicine and life sciences, optical systems and optics manufacturing, EUV technology, process and system simulation, materials technology, microtechnologies and nan- otechnologies, thin-film, and plasma and electron beam technology. Thanks to the extensive know-how of the institutes, customized laser- and process-specific solu- tions can be implemented including mate- rials, product design, construction, means of production, and quality assurance. Der Fraunhofer-Verbund Light & Surfaces bündelt die Kompetenzen von Fraunhofer- Instituten auf den Gebieten Laser-, Optik-, Mess- und Beschichtungstechnik. Die Ins- titute vereinen aufeinander abgestimmte Kompetenzen in den Bereichen Laserferti- gungsverfahren, Laser-Strahlquellen, Mess- technik, Medizin und Life Sciences, Optische Systeme und Optikfertigung, EUV-Techno- logie, Prozess- und Systemsimulation, Werk- stofftechnik, Mikro- und Nanotechnologie, Dünnschicht- sowie Plasma- und Elektro- nenstrahltechnik. Mit dem umfangreichen Know-how der Institute können maßge- schneiderte laser- und prozessspezifische Lösungen realisiert werden, die Werkstoffe, Produktdesign, Konstruktion, Produktions- mittel und Qualitätssicherung umfassen. 32

Wissenschaftliche Vernetzungen | Scientific Networks Wissenschaftliche Vernetzungen Scientific Networks Technische Universität Dresden Die Technische Universität Dresden (TUD) gehört zu den ältesten technisch-akademi- schen Bildungsanstalten Deutschlands und seit 2012 zu den elf deutschen Exzellenz-Uni- versitäten. Die TUD bietet ein breites Studien- angebot auch über technische Studienfächer hinaus und zählt zu den Spitzenuniversitäten Deutschlands sowie Europas. Sie ist die größte Universität Sachsens mit 17 Fakultäten in fünf Bereichen und 119 Studiengängen für rund 29 000 Studierende sowie etwa 8300 Mitarbeitende. Ihre Schwerpunkte Biomedizin und Bioengineering, Materialwissenschaften, Informationstechnik und Mikroelektronik sowie Energie und Umwelt gelten bundes- und europaweit als vorbildlich. TUD Dresden University of Technology TUD Dresden University of Technology is one of the top technical academic insti- tutions in Germany and has been one of eleven German universities of excellence since 2012. TUD offers a wide range of study programs even beyond technical sub- jects, and is one of the top universities in both Germany and Europe. It is the largest university in Saxony with 17 faculties in five areas and 119 courses of study for about 29,000 students and about 8,300 employ- ees – including 600 prof essors. Its focus areas of biomedicine and bioengineering, materials sciences, information technolo- gy and microelectronics, and energy and environment are considered exemplary throughout Germany and Europe. Westsächsische Hochschule Zwickau Die Westsächsische Hochschule in Zwickau (WHZ) verstärkt das sächsische Bildungsnetz seit 1992. Die WHZ versteht sich als »Hoch- schule für Mobilität« und orientiert sich stark an praktischen Lehransätzen. In acht Fakultäten wählen die etwa 3500 Studierenden unter mehr als 50 Studiengängen aus. Neben den Schwerpunkten Wirtschaft und Technik bietet die WHZ Studiengänge beispielsweise zu Akustik, Gebärdensprachdolmetschen und Technologien des Musikinstrumentenbaus. Prof. Peter Hartmann, Leiter des Fraunhofer- Anwendungszentrums für Optische Messtechnik und Oberflächentechnologien (AZOM), ver- stärkt seit 2003 das Lehrpersonal der WHZ. West Saxon University of Applied Sciences Zwickau The University of Applied Sciences in Zwickau (WHZ) has been strengthening the Saxon education network since 1992. WHZ considers itself a “university for mobility” strongly oriented towards practical teaching approaches. In eight faculties, the approx- imately 3,500 students choose from 50 courses of study. In addition to business and engineering, WHZ offers courses in acous- tics, sign language interpreting, and musical instrument making technologies. Prof. Peter Hartmann, head of the Fraunhofer Appli- cation Center for Optical Metrology and Surface Technologies (AZOM), joined the WHZ teaching staff in 2003. Prof . Dr . Christoph Leyens Faculty of Mechanical Science and Engineering Institute of Materials Science Chair of Materials Technology Prof . Dr . Stefan Kaskel Faculty of Chemistry and Food Chemistry Institute for Inorganic Chemistry Chair of Inorganic Chemistry I Prof . Dr . Andrés-Fabián Lasagni Faculty of Mechanical Science and Engineering Institute of Manufacturing Chair of Laser-based Manufacturing Prof . Dr . Martina Zimmermann Faculty of Mechanical Science and Engineering Institute of Materials Science Chair of Mechanics of Materials and Failure Analysis Prof . Dr . Peter Hartmann Westsächsische Hochschule Zwickau Faculty of Physical Engineering /Computer Sciences Physical Engineering Group 33

Inhalt | Contents Impressum Publisher’s Details Editorial Staff and Coordination: Proofreading: Printing: Agency and Editing: Photo Credits: Markus Forytta Matti Hilbert Wissenschaftslektorat Zimmermann: Martin Zimmermann Ros Mendy Stoba-Druck GmbH Am Mart 16, 01561 Lampertswalde SAXONIA Werbeagentur im SV SAXONIA VERLAG für Recht, Wirtschaft und Kultur GmbH Ludwig-Hartmann-Straße 40, 01277 Dresden pp. 20, cover, back cover p. 15 pp. 7, 8, 9, 19 left p. 32 bottom p. 32 top pp. 17, 22, 23, 27 p. 16 pp. 2, 5, 33 p. 13 All other images Adobe Stock CLEAN AVIATION foerstermartin.de Fraunhofer ILT/Volker Lannert Fraunhofer USA jeibmann-photographik.de minkus-images.de René Jungnickel Siegfried Michael Wagner Fraunhofer IWS © Fraunhofer Institute for Material and Beam Technology IWS, 2025 Reprints require permission of the editor 34