News | Fraunhofer IFAM Dresden

Das Fraunhofer IFAM Dresden verstärkt seine technologische Kompetenz in der druckunterstützten Wärmebehandlung mit der Neuanschaffung einer Quintus Hot Isostatic Press QIH 15L. Damit werden die Möglichkeiten, die sich bisher auf die Technologie des Spark-Plasma-Sinters konzentrierten, deutlich erweitert. Als Haupteinsatzgebiete der neuen Anlage sehen die Forschenden die Entwicklung von kombinierten Prozessen, d.h. von Wärmebehandlung und heiß isostatischem Pressen (HIP) für Werkstoffe mit komplexer Wärmebehandlung wie Nickel-Basis-Superlegierungen und intermetallische Werkstoffe.

Otto- und Dieselmotoren stehen in der Kritik, neue Antriebe sind am Start. Einer der Kraftstoff-Hoffnungsträger ist Wasserstoff. Er wird mit 700-fachem Atmosphärendruck in die Drucktanks der Fahrzeuge gepresst. Von dort strömt er in eine Brennstoffzelle und wird zu Strom umgewandelt. Der Strom speist den Elektromotor, der das Fahrzeug antreibt. Für Autos ist dieser Ansatz recht ausgereift: Einige hundert Wasserstoff-PKW fahren auf unseren Straßen. Ist die Wasserstofftechnologie auch für E-Scooter nutzbar?

Das Fraunhofer IFAM in Dresden hat seine Simulationsmöglichkeiten am Standort erweitert, um strömungs- und energietechnische Vorgänge in Materialien noch besser untersuchen zu können. Durch die neuen Kompetenzen können insbesondere auch Systeme und Netzwerke untersucht und Phasenwechselmaterialien (PCM) sowie deren Verhalten und Effekte in Bauteilen vorhergesagt werden. So ist z. B. das Open-Source-Tool OpenFOAM, welches für Strömungssimulationen eingesetzt wird, neu im Portfolio.

Der Energieträger Wasserstoff kann sehr effizient aus erneuerbaren Energien über Elektrolyse von Wasser produziert werden. In industriellen Elektrolyse-Anlagen sind Elektroden mit einer Gesamtfläche von mehreren hundert Quadratmetern verbaut. Das Fraunhofer IFAM Dresden hat in den vergangenen Jahren eine starke und sichtbare Kompetenz im Bereich Wasserstofftechnologie aufgebaut. Ein thematischer Arbeitsschwerpunkt ist die Entwicklung von Werkstoffen und Fertigungstechnologien von Elektroden für die alkalische Wasserelektrolyse (AEL) für eine nachhaltige und hocheffiziente Wasserstofferzeugung.

Das Fraunhofer IFAM Dresden hat eine neue Anlage zur Stärkung seiner Kompetenz in der additiven Fertigung in Betrieb genommen. Die Fusion Factory der Firma XERION BERLIN LABORATORIES ist eine kompakte Fertigungslinie zur additiven Herstellung von metallischen und keramischen Bauteilen. Sie wurde von XERION mit wissenschaftlicher Unterstützung des Fraunhofer IFAM Dresden entwickelt und zur Marktreife geführt. Im Institut ergänzt die Anlage speziell den Bereich der binderbasierten Fertigung.

Seit Juli 2020 setzt das Fraunhofer IFAM Dresden mit einer neuen Arbeitsgruppe zum Thema „Weichmagnetische Werkstoffe“ auf ein zukunftsweisendes Forschungsfeld, das für erneuerbare Energien und Elektromobilität bedeutend ist. Mit dem weltweit steigenden Energiebedarf und dem daraus resultierenden Wachstum des Elektromarktes steigt der Anteil an elektrischen Energiewandlern. Dabei gehen durchschnittlich 9 % der erzeugten Energie bei der Transformation und Weiterleitung verloren. Hier spielen die Energieverluste in den Magnetkernen eine entscheidende Rolle.