Referenzprojekte zum Thema Nachhaltigkeit und Circular Economy

In der kommerziellen Landwirtschaft haben sich Mikro- oder Tröpfchen-Bewässerungssysteme etabliert. Bei starkem Gefälle (z. B. im Weinbau) schwankt die abgegebene Wassermenge jedoch erheblich. Eine gleichmäßige Bewässerung ist mit diesem Prinzip daher nicht möglich. Abhilfe schafft ein Ventil auf FGL-Basis.

Bei der Fertigung von Blechformteilen werden höchste Anforderungen an die Umformbarkeit der verwendeten Halbzeuge gestellt. Trotzdem führen – insbesondere bei umformtechnisch kritischen Bauteilen – Chargenschwankungen der Materialeigenschaften immer wieder zu einem unzureichenden Umformvermögen des Halbzeugs. Das Resultat sind fehlerhafte Bauteile und letztendlich eine hohe Ausschussquote. Der von uns entwickelte Werkstofftester stellt eine Abkehr von bisherigen Prüfkonzepten dar und ermöglicht eine schnelle Prognose der Prozessfähigkeit von Blechhalbzeugen.

Die Integration von FGL in Kunststoffkomponenten eröffnet vielfältige Möglichkeiten zur Herstellung intelligenter und adaptiver Bauteile. Mittels Spritzgussverfahren können FGL-Elemente direkt in die Kunststoffmatrix eingebettet werden, wodurch in nur einem, Prozessschritt komplexe Aktorsysteme hergestellt werden können.

Eine gute, optimal ange­passte Raum­akustik ist an allen Orten, an denen Kommuni­kation eine wesent­liche Rolle spielt (z. B. Büro­räume, Hörsäle, Konzert­säle etc.) unum­gänglich. Aller­dings sind gängige, indivi­duell ange­passte Akustik­absorber schwer zu reali­sieren, meist nicht nach­haltig und in der Produktion durch gesund­heits­schäd­liche Roh­stoffe negativ behaftet. Ziel des Forschungs­projekts ist die Herstellung indivi­duell ange­passter Schall­absorber aus nach­wachsenden Rohstoffen mittels innova­tiver Fertigungs­technologie.

Das Konsortium des Fraunhofer-Leitprojekts »FutureCarProduction« wird ganzheitliche Lösungsansätze für die Bewertung neuer Karosseriekonzepte der Automobilindustrie entwickeln. Dazu gilt es Methoden, Prozesse und Technologien zu etablieren, mit denen die ökologische Nachhaltigkeit methodisch bewertet und technologisch gewährleistet werden kann im Zielkonflikt mit technischer Performance und Kosten.

Die Zielstellung im Teilprojekt »Batteriemodulbau« des BMBF-Projekts FutureFlexPro lag in der konstruktiven Neugestaltung eines Batteriemoduls unter Berücksichtigung von Zellgeometrie und -anordnung, Thermomanagement, Brandschutz sowie Moduldemontage. Die Konstruktion des Batteriemoduls orientierte sich an Materialien und Fertigungstechnologien der beteiligten Projektpartner Fraunhofer IFAM, IST, IWU und WKI.

Die fortschreitende Digitalisierung erzeugt stetig steigende Datenmengen, deren Nutzung erhebliche gesellschaftliche und ökonomische Potenziale bietet. GAIA-X – ein europäisches Projekt – bietet den Rahmen für eine vernetzte Dateninfrastruktur und die Schaffung eines digitales Ökosystems auf der Grundlage europäischer Werte. Das Projekt COOPERANTS (Collaborative Processes and Services for Aeronautics and Space) will Digitalisierungsprozesse in der Luft- und Raumfahrtbranche mithilfe von GAIA-X beschleunigen, um effizientere Formen für zukünftige Arbeitsmethoden und Prozesse über den gesamten Lebenszyklus von Raum- oder Luftfahrzeugen hinweg umzusetzen.

Im Pompey-Projekt wird ein innovativer Multimaterialansatz für die additive Fertigung entwickelt, der auf der Schmelzextrusion von Polymer- und Metallwerkstoffen basiert. Ziel ist die Herstellung von Multimaterialteilen mit verbesserter Leistung, reduziertem Energie- und Materialbedarf sowie geringeren Kosten durch Verwendung eines neu entwickelten hybriden Fertigungssystems.

Am Kunststoffzentrum Oberlausitz arbeiten Experten des Fraunhofer IWU Zittau und der Professur für Funktionsintegrierende Kunststofftechnologien der Hochschule Zittau/Görlitz kontinuierlich daran, Design und Funktionalität durch innovative Fertigungstechnologien zu verbinden. Gemeinsam mit dem schwedischen Forschungsinstitut RISE entstand ein besonderes Projekt: die Entwicklung von fünf Design-Bänken für die Uferlandschaft des Olbersdorfer Sees. Die Bänke symbolisieren den erfolgreichen Einsatz von großformatigem 3D-Druck. Diese Technologie ermöglicht die Entwicklung verschiedener Designmodelle, die auf die Bedürfnisse der Parkbesucher zugeschnitten sind.

Steigenden Umweltbewusstsein sowie sich wandelnde gesellschaftliche Aspekte führen dazu, dass bestehende System- und Produktionskonzepte zukünftig noch stärker hinterfragt werden. Wirtschaftliche Krisen sorgen zudem dafür, dass neue und finanzstarke Anbieter auf den Markt treten, die den hochdynamischen Wandel von Technologien und Produkten beschleunigen und damit auch etablierte Unternehmen unter Druck setzen. Um diesem Druck standzuhalten, müssen insbesondere deutsche Unternehmen resiliente Produktionstechnologien und Digitalisierungsansätze etablieren. In verschiedenen Projekten wird die Entwicklung und Erprobung von Schlüsseltechnologien und methodischen Basiskonzepten verfolgt.