News | Fraunhofer IKTS

Damit sich neue Werkstoffe und Sensoren für Unterwasser-Anwendungen rascher und flexibler testen lassen, hat die Fraunhofer-Forschungsgruppe »Smart Ocean Technologies« (SOT) unter der Leitung des Fraunhofer IKTS eine mobile Plattform für den Einsatz in Seen, Flüssen und Meeren entwickelt. Nach der erfolgreichen Inbetriebnahme steht »Minilab« nun interessierten Partnern aus Wirtschaft und Forschung für vielfältigste Testszenarien unter realen Einsatzbedingungen, also auch im Salzwasser und bei starken Strömungen, zur Verfügung.

Bei der Wurzelbehandlung müssen Zahnärztinnen oder Zahnärzte mit einer Feile tief in die Wurzelkanäle eindringen, um entzündetes Gewebe zu entfernen. Die rotierende Feile verklebt häufig und muss periodisch gereinigt werden. Forschende des Fraunhofer IKTS haben einen piezokeramischen Stapelaktor entwickelt, der die Rotationsbewegung mit einer Schwingungsbewegung überlagert. Die Feile verklebt weniger. Für Patientinnen und Patienten ist die Behandlung schneller zu Ende. Die Technologie lässt sich auch für weitere medizinische Anwendungen nutzen.

Die Herstellung von Rohstahl über die Hochofenroute macht mit ca. 28% einen Großteil der industriellen CO2-Emissionen in Deutschland aus. Daher wird bei den Stahlerzeugern intensiv an der Umstellung der Produktion auf das Verfahren der Direktreduktion gearbeitet. Als einer der Vorreiter arbeitet die Salzgitter AG im Konsortium mit den Fraunhofer-Instituten IKTS, ISI und UMSICHT bereits länger daran, wie eine CO2-arme Produktion von Rohstahl unter Nutzung von grünem Wasserstoff realisiert werden kann.

Bei der Energiewende und dadurch insbesondere der elektrischen Verkehrswende spielen langlebige Batterien eine integrale Rolle. Die deutsche Niederlassung des Batterieproduzenten Contemporary Amperex Technology GmbH (CATL) und das Fraunhofer IKTS entwickeln am Erfurter Kreuz gemeinsam Modelle zur Berechnung der Lebenszeit von Batterien, die als Basis für eine optimierte Batterieproduktion dienen. Die 2020 mit dem Projekt »BattLife« gestartete Kooperation wird nun im Projekt »BattForce« fortgesetzt und erweitert.

Balkonkraftwerke boomen. Doch wohin mit dem Strom, wenn im Haushalt nichts verbraucht wird? Der Schlüssel: wiederaufladbare stationäre Energiespeicher. Dual-Ionen-Batterien (DIB) sind eine junge Entwicklung, die auf Graphit-Kathoden basiert. Durch den Einsatz von Graphit kann auf kritische Materialien verzichtet werden. Der DIB-Ansatz überzeugt mit geringeren Kosten, Sicherheit, Unabhängigkeit sowie Nachhaltigkeit. Bisherige Untersuchungen fokussierten die Materialebene und die Herstellung von Laborzellen. Industrierelevante Zellformate blieben weitgehend unbetrachtet. Das will das Fraunhofer IKTS ändern.

Im Projekt »KlimProMem« werden klimaneutrale Verfahren in der Grundstoffindustrie weiterentwickelt. Konkret soll CO2 mittels Membrantechnik aus Rauchgasen von Müllverbrennungsanlagen abgeschieden und die Soda-Herstellung als CO2-Senke genutzt werden. Hierfür werden Membranen, Anlagen- und Verfahrenskonzepte erprobt, um Grundstoffe klimaneutral und energieeffizient herzustellen. Für die Gastrennung werden am Fraunhofer IKTS Kohlenstoffmembranen entwickelt und für den Einsatz in Großanlagen skaliert. In Feldversuchen sollen die Entwicklungen der Projektpartner in zwei Müllverbrennungsanlagen integriert und getestet werden.

Obst und Gemüse wird über Tausende Kilometer nach Deutschland transportiert. Gut ein Viertel aller Gemüse- und Obstimporte stammte 2022 nach Angaben des Statistischen Bundesamtes aus Spanien. Insgesamt importierte Deutschland rund 1,6 Millionen Tonnen Obst und 1,3 Millionen Tonnen Gemüse von der Iberischen Halbinsel. Ein Team des Fraunhofer IKTS will den Gartenbau mit einem effizienten und kompakten Wasser-, Energie- und Gasmanagement in die Städte bringen, um die regionale Selbstversorgung zu stärken.

Das Fraunhofer IKTS und das Korea Evaluation Institute of Industrial Technology (KEIT) wollen künftig bei der industriellen Technologie- und Innovationsforschung eng zusammenarbeiten. Am 18. September 2023 unterzeichnete Prof. Alexander Michaelis, Institutsleiter des Fraunhofer IKTS, im Beisein von Sachsens Wirtschaftsminister Martin Dulig sowie Vertretern des Sächsischen Staatsministerium für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr SMWA und der Wirtschaftsförderung Sachsen ein Memorandum of Understanding mit dem koreanischen Projektträger in Seoul.

Multi-Material-3D-Druck mit technischen Werkstoffen birgt riesige Potenziale. So lassen sich funktionalisierte oder funktionell gradierte Produkte innerhalb eines Prozesses drucken. Das verkürzt die Prozesskette signifikant und senkt die Herstellkosten verglichen mit herkömmlichen Fertigungsrouten. Zur Vermarktung der Technologie gründeten die Entwickler der Multi-Material-Jetting-Technologie am Fraunhofer IKTS die AMAREA Technology GmbH. Seit Februar 2023 ist das Spin-off aktiv. Die Unternehmer treten als Systementwickler am Markt auf, vertreiben die Drucktechnik und neu entwickelten Druckmaterialien.

Der Kraftstoffverbrauch von Flugzeugen kann über eine Reduzierung von Luftwiderstand und Gewicht der Tragflächen gesenkt werden. Dieses Ziel haben sich die Partner im EU-Projekt HERWINGT auf dem Weg zur klimaneutralen Luftfahrt gesetzt. Bis 2035 soll ein Kurzstreckenflugzeug für bis zu 100 Passagiere entstehen, das 50 % weniger Emissionen verursacht. Dafür sollen im Projekt HERWINGT optimierte Tragflächen für hybridelektrische Flugzeuge entwickelt werden, die dafür sorgen, dass Fliegen klimafreundlicher wird.