Presseinformationen

Dem Fraunhofer IWU und der TU Bergakademie Freiberg ist ein Durchbruch in der Stahlgusstechnologie gelungen. Ihre Entwicklung eines kaltumformbaren, kupferlegierten austenitischen Stahlgusses mit TRIP/TWIP-Eigenschaften markiert einen Meilenstein in der Materialwissenschaft und eröffnet gänzlich neue Perspektiven für sicherheitskritische Anwendungen. Die neue Legierung bietet eine bisher beispiellose Kombination aus Festigkeit und Duktilität: Sie ist hoch belastbar und kann sich dennoch plastisch verformen.

Wer kennt das nicht? Ob mehrere hundert Seiten starke Bedienungsanleitungen für Autos oder umfangreiche Rechtstexte – die entscheidende(n) Stelle(n) zu finden, ist ganz schön zeitaufwendig. Und hat man auch wirklich alle relevanten Einträge gefunden? Ein Register, das den gesuchten Begriff nicht kennt, und unzählige Querverweise machen die Recherche nicht leichter. Das könnte bald der Vergangenheit angehören: Ein Team am Fraunhofer IWU hilft nun einer KI-Lösung auf die Sprünge, »füttert« sie mit umfangreichen Fachtexten und bereitet den externen Input so auf, dass Suchanfragen (Prompts) zu präzisen und erschöpfenden Informationen führen. Retrieval Augmented Generation (RAG) macht’s möglich.

Um im globalen Wettbewerb dauerhaft bestehen zu können, müssen Unternehmen effizient, wirtschaftlich und ressourcenschonend produzieren. Die KI-basierte Produktionsüberwachung und -steuerung auf Basis von ECC4P bietet mittelständischen Betrieben maßgeschneiderte Lösungen mit umfassender Datensicherheit aus einer Hand. Die Forschenden präsentieren ihre Lösungen auf der Hannover Messe 2025 am Gemeinschaftsstand der Fraunhofer-Gesellschaft.

Genauer gesagt, speichern sie aus Solar- und Windkraft erzeugten Strom in Form von Wasserstoff (Elektrolyse) – bei Bedarf auch für einen längeren Zeitraum. »Lagerfähiger« grüner Strom wäre ein großer Fortschritt: Nicht unmittelbar benötigte Elektrizität wird heute an Wochenenden oder Feiertagen zum Teil in Nachbarländer verschenkt, um Stromnetze vor Überlastung zu schützen. Umgekehrt überbrücken Microgrids als autarke Energienetze im Kleinformat Dunkelflauten, also Phasen, in denen kein Wind weht oder die Sonne nicht scheint. Dann verstromen die Brennstoffzellen im Grid den Wasserstoff zurück. So sind die Grids bestens geeignet für lokale Energienetze; Platz finden sie in Hochseecontainern.

Die Qualitätskontrolle in der Warmumformung erfolgt oft erst nach einer Abkühlung des Werkstücks: Herkömmliche Methoden der optischen Qualitätssicherung funktionieren bei heißen Teilen nur eingeschränkt, mit steigender Temperatur des Werkstücks wird die Unschärfe bei der Geometriebestimmung immer größer. Das führt bei prozessbedingten Qualitätsmängeln zu einer hohen Ausschussrate und damit zu unnötigen Kosten. Einen vielversprechenden Lösungsansatz verfolgt das Projekt GreenHiTemp mit Wärmebildaufnahmen, die zuverlässige Prognosen noch im Prozess anstelle nachgelagerter Kontrollen ermöglichen.

Sie finden sich in vielen Haushaltsgeräten, in der Gebäudetechnik, in zahllosen Rohr- und Hydraulikleitungen: kleine, zylindrische Teile, die in Tiefziehprozessen gefertigt werden. Bei der Umformung wird das Material stark belastet, was zu ungewollter Ausdünnung, Oberflächenschäden und sogar zu Rissen führen kann. Abhilfe schaffen Ultraschallschwingungen, die die Reibung im Material und im Kontakt mit den Werkzeugen erheblich reduzieren. Im Verfahren VibroDraw ist es dem Fraunhofer IWU gemeinsam mit der MARK Metallwarenfabrik GmbH und der DEVAD GmbH gelungen, Ultraschallschwingungen bei industrierelevanten Tiefziehprozessen mit Taktzahlen von bis zu 500 Hüben pro Minute wirksam einzukoppeln.

Die Fassade bestimmt den ersten Eindruck eines Gebäudes. Lohnt ein genauerer Blick? Gibt es Elemente, die es von seiner (bebauten) Umgebung abheben? Schon kleinere gestalterische Akzente können den Unterschied zwischen »attraktiv« und »spricht mich eher nicht an« ausmachen. Das Fraunhofer IWU hat nun einen Vorschlag für gleichermaßen anspruchsvolle wie kostenbewusste Architekten und Bauherren: markante Fassadenelemente mit Reliefs, die in Form und Farbe kaum Grenzen kennen und ohne teure Umformwerkzeuge hergestellt werden können.

Die Fraunhofer-Institute für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU sowie für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM haben einen Durchbruch in der Materialforschung erzielt: Der Verbundwerkstoff HoverLIGHT setzt neue Maßstäbe für die Konstruktion von Werkzeugmaschinen. Durch die Kombination von Aluminiumschaum und partikelgefüllten Hohlkugeln erreicht HoverLIGHT einen bisher unerreichten Eigenschaftsmix aus Leichtigkeit, Steifigkeit und Schwingungsdämpfung. In einem Gemeinschaftsprojekt mit einem Industriepartner gelang nun erstmals der Nachweis, dass HoverLIGHT bei Serienmaschinen Schwingungen um den Faktor 3 besser dämpft. Und das bei einer Gewichtseinsparung von 20 Prozent gegenüber der Originalbaugruppe.

Medizinische Eingriffe sollen Patientinnen und Patienten möglichst wenig belasten; auf einem präzise festzulegenden Weg zu der Stelle, die operiert werden muss, darf kein Gewebe verletzt werden. Dies gilt besonders bei Operationen an sensiblen Organen wie dem Gehirn. Bei bestimmten Hirntumoren wählen Operateure den schonendsten Zugang ins Gehirn – über die Nase. Hier kommt nun modernste Technik ins Spiel: Diese visualisiert, was der Arzt von außen nicht sehen kann. Als »Landkarte« für die Navigation dienen präzise, hochaufgelöste Bilddaten des Patienten, wie sie die Magnetresonanztomographie (MRT) bietet; der operierende Arzt sieht diese Bilddaten als Projektion in einer Datenbrille. Eine zentrale Komponente, das Handstück für die Anbindung des Operationsbestecks, wird am Fraunhofer IWU entwickelt und 3D-gedruckt.

Wire bzw. Fiber Encapsulating Additive Manufacturing (WEAM/FEAM) könnte die industrielle Fertigung von Bauteilen, in die komplexe und doch kompakte Verkabelungen, Sensoren, Aktoren oder Beleuchtungssysteme eingebracht werden müssen, drastisch vereinfachen, indem es diese Komponenten gleich mitdruckt. Das FEAM-Verfahren nutzt anstatt Drähten Fasermaterial aus Glas, das über einen Polymermantel auf ein beliebiges Substrat aufgebracht wird, ohne die optischen Eigenschaften zu beeinträchtigen. Diese Technologie ermöglicht es, auf 2D- oder 3D-Oberflächen frei gestaltbare Leuchtelemente, Sensoren oder Datenleiter aufzubauen. Neu entwickelt am Fraunhofer IWU: die Automated Cable Assembly (AuCA). Wo konventionelle Robotik an der Produktion und automatisierten Verlegung biegsamer Kabelsätze in Automobilen scheitert, stellt AuCA Verkabelungen mittels einer robotergeführten Form auf einem Bauteil her und fixiert sie mit einem Polymer.