Presseinformationen

Mehrere Fraunhofer-Institute und die Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg arbeiten unter Federführung von Rolls-Royce Deutschland und weiteren Partnern wie die Forschungseinrichtung ACCESS an der Zukunft des hybridelektrischen Fliegens. Gefördert durch das Land Brandenburg sowie das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz forschen die Partner an einem völlig neuen Antriebssystem für Mittelstreckenflugzeuge bis 35 Passagiere.

Roboter sind im Vergleich zu Bearbeitungszentren preiswert in der Anschaffung und flexibel in mehreren Bewegungsachsen programmierbar. Kommt es auf besondere Genauigkeit beim Zerspanen, Fügen oder Umformen an, müssen sie jedoch meist passen. Die Forscher des neu geschaffenen Applikationszentrums Bahngeführte Roboterbearbeitung am Fraunhofer IWU sind dabei, genau dies zu ändern: Am 5. Dezember präsentieren sie in Praxisvorführungen, wie intelligente Überwachungs- und Steuerungstechnik sowie Ausgleichssysteme für präzise Bearbeitungsbahnen sorgen. In vielen Anwendungsfällen wird Robotik so zur Alternative für teure Bearbeitungszentren.

Bei Granulat basierten Kunststoffverfahren ist es nun möglich, Produkte hochbelastbar auszulegen und besonders wirtschaftlich herzustellen, auch in geschlossenen Stoffkreisläufen. Das Fraunhofer IWU demonstriert mit einem hoch belastbaren Regal und einem Fahrzeugrahmen, dass sich individuelle Formgebung, niedrige Materialkosten und hohe Tragkraft perfekt zu Produkten mit besonderem Nutzwert ergänzen können.

Additive Fertigungstechnologien ermöglichen eine nahezu unbegrenzte Vielfalt an Produkten mit immer anspruchsvolleren Materialien und »eingedruckten« Funktionen. Im Bereich Metall steht das Laserstrahlschmelzen (Laser Powder Bed Fusion, LPBF) für enorme Freiheiten bei Materialauswahl, Geometrie und integrierbaren Funktionen. Aktueller Forschungsschwerpunkt am Fraunhofer IWU: revolutionäre Druckstrategien für filigrane Strukturen wie beispielsweise hochwertige medizinische Implantate und für besonders dünnwandige, hoch effiziente Wärmeübertragerstrukturen, die wertvolle (Ab-)Wärme weiternutzen. Gedruckte Radträger aus Aluminium können sowohl hoch belastbar als auch wirtschaftlich herstellbar sein.

Produkte langlebig auslegen, reparaturfreundlich gestalten, zu neuen Produkten umarbeiten – geschlossene Materialkreisläufe minimieren den Rohstoffverbrauch und führen insbesondere ausgediente Produkte nach einer möglichst langen Nutzungsdauer einem weiteren Leben zu. In mehreren Forschungsprojekten erarbeitet das Fraunhofer IWU dazu Lösungsvorschläge, welche die gesamte Wertschöpfungskette von der Entwicklung über die Produktion und die Demontage bis zur Aufarbeitung oder den Umbau abbilden. Der Schlüssel sind effiziente, industrialisierbare Prozesse. Denn nur wirtschaftlich tragfähige Konzepte können den Abschied von der Wegwerfwirtschaft einläuten.

Auslastungsoptimierte, flexibel angeordnete Fertigungsmodule, die durch fahrerlose Transportsysteme bestückt werden und eine Vielzahl von Produkten fertigen können. Eine Fertigungsplanung und -steuerung, die diese Module flexibel belegen und dank Segmentierung und intelligenter Verteilung von Fertigungsumfängen auch große Bauteile in kleinen Anlagen herstellbar macht: Matrixproduktion und SWAP-IT ergeben eine Produktionsinfrastruktur, die die hocheffiziente Fertigung auch kleinerer Stückzahlen ermöglicht. Aber nicht nur. Eine solche Infrastruktur gibt auch den Anstoß zu neuen Arbeitsweisen, wenn bisher manuell ausgeführte Umfänge automatisiert werden müssen. Wichtige Impulse zur fortwährenden Weiterqualifizierung kommen aus dem Projekt InTeleMat: damit wertvolle menschliche Arbeitskraft noch wertschöpfender eingesetzt werden kann.

In Südafrikas Hauptstadt Kapstadt und nahe der namibischen Hafenstadt Walvis Bay tragen künftig so genannte Microgrids zu einer nachhaltigen und emissionsfreien Stromversorgung bei. In diesen Systemen sind Elektrolyseure zur Erzeugung von grünem Wasserstoff mit Brennstoffzellen zu dessen Rückverstromung kombiniert: Die Microgrids speichern so aus Sonne und Wind gewonnen Strom in Form von Wasserstoff und verwandeln ihn bei Bedarf in Strom zurück. In Walvis Bay wird bei der Elektrolyse anfallender Sauerstoff zudem genutzt, um Abwasser so aufzubereiten, dass es die dortige Schule zur Bewässerung ihrer Gemüseanbauflächen verwenden kann.

In den deutschen Krankenhäusern fallen jährlich mehrere Millionen Tonnen Abfall durch gebrauchte Schutzmasken, Testutensilien, Spritzen, Handschuhe oder Operationskittel an. Der Großteil dieser Einwegartikel wird thermisch verwertet, also verbrannt. Ein Forscherteam am Fraunhofer IWU möchte sich damit nicht abfinden: Es schlägt Lösungen vor, die die Recyclingquote bei Kunststoffprodukten im Gesundheitssektor Schritt für Schritt anheben helfen, ohne pflegendes Klinikpersonal mit zusätzlichen Aufgaben zu belasten.

Robotik-Anwendungen und Künstliche Intelligenz erweitern unsere Gestaltungsmöglichkeiten, Augmented Reality ergänzt unsere-visuelle Wahrnehmung. Doch was bedeutet dies für unser Empfinden und Handeln? Die Leipziger Künstlerin Christiane Wittig entwarf Metaxy als Schnittstelle zwischen Technik und Mensch, die herausfordert, fasziniert, nachdenklich macht: uns alles andere als unberührt lässt. Das skulptural gestaltete Karussell lädt den Betrachtenden zur Interaktion ein und passt seine Abläufe an diese Kommunikation an. So verstärkt es die Fragestellung nach der Freiheit des Menschen in den maschinellen Konstruktionen.

In Chemnitz war Premiere für das neue Veranstaltungsformat des Fraunhofer IWU. Das erste Open House widmete sich dem Thema »Produktionstechnik für die Energiewende« und erreichte ein breites Publikum.