Presseinformationen

Am 4. November brachte eine Ariane-6-Rakete erfolgreich den Erdbeobachtungssatelliten Sentinel-1D ins All. Künftig sollen die Starts der neuen Trägerrakete in enger Taktung erfolgen, damit Europa ein wichtiger Player in der Raumforschung bleiben kann. Ein perfekt synchronisiertes Produktionsnetzwerk, das Bauteile in höchster Präzision fertigt, ist für Luft- und Raumfahrtanwendungen essenziell. Sensorik kann dabei eine wichtige Rolle einnehmen, von der physischen Nachverfolgbarkeit der Teile bis hin zu Zustandsüberwachung und Qualitätsmanagement. Aber auch den Energieverbrauch in der Produktion macht leistungsfähige Sensorik besser beherrschbar.

Die Deutsch-Tschechische Industrie- und Handelskammer (DTIHK) zeichnete am 11. November in Prag ein binationales Konsortium aus Fraunhofer IWU (Zittau), Technischer Universität Liberec sowie den Firmen Entry Engineering (Liberec), Lakowa GmbH (Wilthen) und RTT Automation GmbH (Zittau) für die herausragende, grenzübergreifende Zusammenarbeit im Rahmen eines anwendungsnahen Forschungsprojektes aus. Gemeinsam entwickeln die Partner Lösungen, um Fehler beim 3D-Druck großformatiger Bauteile mit ausgeklügelter Sensorik rechtzeitig zu erfassen und schnell zu korrigieren, bevor es zum Ausschuss kommt.

Die Preise müssen runter: Eine konsequente Reduzierung der CO₂-Emissionen ist ohne verbesserte Verfügbarkeit von Elektrolyseuren und Brennstoffzellen schwer vorstellbar. Noch werden diese zentralen Wasserstoffsysteme in vergleichsweise geringen Stückzahlen produziert. Ein Grund dafür sind die Herstellkosten. Die vom Fraunhofer IWU orchestrierte Referenfabrik.H2 setzt genau dort an: Sie schafft die Voraussetzungen für eine industrielle Massenproduktion und dafür geeignete Produktionssysteme. Zum Abschluss der Wasserstoffprojekte H2GO (Brennstoffzellen insbesondere für die Lastenmobilität) und FRHY (Elektrolyseurproduktion) sind nun alle Bausteine der Referenzfabrik.H2 verfügbar. Für die Industrie ergibt sich ein erhebliches Wertschöpfungspotenzial.

Für Anwendungen in Luft- und Raumfahrt besonders gut geeignete, bislang aber in LPBF-Verfahren kaum eingesetzte Materialien sowie gedruckte Bauteile mit integrierten elektrischen Funktionen stehen im Mittelpunkt des diesjährigen Auftritts auf der Formnext. Doch auch der Messestand selbst ist ein Hingucker: Er ist vollständig 3D-gedruckt, mit Elementen aus biokompostierbarem Kunststoff und recyclingfähigem Polypropylen. Nach der Messe hat das modulare System nicht ausgedient. Das hochwertige Messemobiliar wird, neu zusammengesetzt, für Präsentationszwecke am Fraunhofer IWU im Einsatz bleiben.

Unter Leitung des Fraunhofer IWU arbeiten 28 Partner aus Wissenschaft und Industrie daran, den CO₂-Fußabdruck von Elektrofahrzeugen um mindestens 25 Prozent zu senken und den Anteil wiederverwendeter Materialien deutlich zu steigern. Nach anderthalb Jahren kann das europäische Forschungsprojekt ZEvRA (Zero Emission electric Vehicles enabled by haRmonised circulArity) bereits eine positive Zwischenbilanz ziehen. Beispiele: Nachweislich können Fahrzeugdächer wirtschaftlich entlackt und zu neuen Fahrzeugkomponenten weiterverarbeitet sowie viele Alu-Komponenten nahezu vollständig aus wiederaufbereitetem (Sekundär-)Aluminium gefertigt werden. Kunststoffe und Verbundmaterialien mit bis zu 97 Prozent Recyclinganteil haben die Forschenden für Demonstrationszwecke bereits zu ersten Bauteilen verarbeitet.

Auf der Formnext 2025 stellt das Fraunhofer IWU die neueste Generation des WEAM-Werkzeugs (Wire Encapsulating Additive Manufacturing) vor. Diese Technologie eröffnet völlig neue Möglichkeiten: Bauteile können mit vielfältigen integrierten elektrischen Funktionen hergestellt werden – und das mit deutlich besserer Performance für sensorische und lasttragende Aufgaben als pasten-, tinten- und pulverbasierte Druckverfahren. Der Schlüssel liegt in der Verwendung von Standarddrähten und -litzen, die durch ihre homogene Legierung und den konstanten Leiterquerschnitt perfekte elektrische Eigenschaften garantieren.

Die Gehäuse von Hochvoltspeichern in batterieelektrischen Autos müssen vielfältigen Anforderungen genügen. Sicherheitsrelevant sind eine hohe Stoßfestigkeit und die Fähigkeit, bei Crashs Energie aufzunehmen oder Schutz vor Kurzschlüssen zu gewähren. Dabei muss das Material hitzebeständig und flammhemmend sein. Eine effiziente Wärmeabfuhr ist ebenfalls essenziell. Dennoch sollen die empfindlichen Zellen bei Minusgraden vor zu starkem Auskühlen geschützt bleiben. Steine oder Streusalz dürfen dem Gehäuse nicht zusetzen. Außerdem soll es sich passgenau in die Unterbodenstruktur des Fahrzeugs einfügen, zur Steifigkeit der Karosserie beitragen und mit niedrigem Eigengewicht die Reichweite des Fahrzeugs erhöhen. Aluminiumschaum bringt die Voraussetzungen mit, all diese Forderungen gleichermaßen zu erfüllen.

Flexible Produktionssysteme ermöglichen es Unternehmen, schnell auf veränderte Marktbedingungen und individuelle Kundenbedürfnisse zu reagieren. Anpassungsfähigkeit ist ein entscheidender Vorteil in einer von hoher Produktindividualisierung, Nachfrageschwankungen, intensivem Wettbewerb und wechselnden (handels-)politischen Vorgaben geprägten Zeit. Agile Produktionssysteme stellen KMU scheinbar vor Herausforderungen, da der Mittelstand häufig mit begrenzten Ressourcen wirtschaften und dennoch wettbewerbsfähig bleiben muss. Flexibilität ist jedoch kein »Luxus« für Großunternehmen, sondern eine strategische Notwendigkeit – auch und gerade dann, wenn die Margen knapp und die Stückzahlen niedrig sind. Eine Schlüsselrolle spielt dabei die Logistik.

Die additive Fertigung, insbesondere das Verfahren Laser Powder Bed Fusion (LPBF), eröffnet dank großer Gestaltungsfreiheit neue Wege im Werkzeugbau. Das Fraunhofer IWU erschließt dieses Potenzial in zwei Forschungsvorhaben, »AdTopoTool« und »EWAM«. Das Ziel besteht darin, effizientere Werkzeuge für die Blechwarmumformung und das Spritzgießen beschleunigt zu entwickeln und herzustellen. Davon profitiert auch die Qualität des Bauteils, das sich mit solchen Werkzeugen in kürzerer Zeit produzieren lässt.

M.Sc. Nadine Lehnert, bis August 2025 wissenschaftliche Mitarbeiterin am Fraunhofer IWU, wurde für ihr Konferenzpapier »Innovative process chain for cold forging: Developing and validating a material model for deformation-induced martensite in metastable austenitic cast steel« beim 58th Plenary Meeting der International Cold Forging Group (ICFG) mit dem International Paper Prize ausgezeichnet. Die Verleihung fand am 17. September im nordfranzösischen Valenciennes statt.