Referenzprojekte

Additive thermoplastische Kunststoffverarbeitungsverfahren bieten vollkommen neue Potenziale für eine deutliche Kosten-, Zeit- und Materialeinsparung sowie für eine Verringerung des CO2-Fußabdrucks insbesondere bei kleinen bis mittleren Seriengrößen. Das geplante Vorhaben zielt auf die Erforschung und Entwicklung einer neuartigen thermoplastischen Technologie, die den Großformat-3D-Druck mit dem 3D-Tapelegeprozess kombiniert und dadurch die werkzeugfreie Fertigung von geometrisch komplexen und hochbelastbaren Großkomponenten für Schienenfahrzeuganwendungen – wie etwa Frontmasken, Dachstrukturen etc. – erlaubt.

Auf See herrschen beste Bedingungen zur Erzeugung erneuerbaren Stroms. Die direkte Herstellung von grünem Wasserstoff ohne Netzanbindung kann die Kosten gegenüber der Erzeugung an Land deutlich senken. Das Leitprojekt H2Mare erforscht daher die Offshore-Erzeugung von grünem Wasserstoff und anderen Power-to-X-Produkten. Das Teilprojekt H2Wind konzentriert sich hierin auf den Elektrolyseur, der mit einer Windenergieanlage direkt gekoppelt werden soll.

Antriebssysteme auf Basis von Formgedächtnislegierungen (FGL) erobern seit einigen Jahren kontinuierlich neue Anwendungsfelder. Ein aktuelles Beispiel für den Einsatz dieser Leichtbau-Aktoren ist eine Drohne, bei der die entwickelte Aktorik für eine zuverlässige Verriegelung des Batterieschlittens sorgt.

Das Ziel von AE2GEN ist die Entwicklung eines hochratenfähig produzierbaren, alkalischen Elektrolyseurs mit erhöhten Leistungsdichten und Kopplungsfähigkeit zu Erneuerbaren Energien.

HyComp untersucht eine innovative thermochemische Kompressionstechnologie auf Basis von Sorptionsmaterialien.

Im Rahmen des für zwei Jahre geförderten Projektes „FoamUP“ untersuchen die TU Chemnitz gemeinsam mit dem Fraunhofer IWU die Herstellung pulvermetallurgischer Aluminiumschäume auf Basis der Nutzung von Produktionsabfällen, die in sächsischen aluminiumverarbeitenden Betrieben anfallen. Neben diesem Ansatz, kostengünstiges Material wie Al-Späne einzusetzen, sollen auch neue effektive Heizkonzepte zum Schäumvorgang von Sandwichwerkstoffen entwickelt und erprobt werden.

Das Projekt erforscht und optimiert den 3D-Druck von faserverstärkten Oxidkeramiken (OCMC), um diese innovative Technologie für die industrielle Fertigung nutzbar zu machen. Ziel ist es, die herausragenden Materialeigenschaften – hohe Temperatur- und Korrosionsbeständigkeit, Bruchstabilität und Langlebigkeit – gezielt für nachhaltige und ressourcenschonende Anwendungen einzusetzen. Dank ihrer Temperaturstabilität von -200 °C bis +1000 °C eignen sich OCMC besonders für Einsatzbereiche in der Wasserstofftechnologie. Der 3D-Druck ermöglicht dabei leichte, komplexe und topologieoptimierte Bauteile, die Metalllegierungen in vielen Bereichen überlegen sind.

Das Projekt zielt darauf ab, Herstellungsverfahren für vollständig kompostierbare Bauteile aus Pilzmyzel mit komplexer Geometrie und Eigenschaften zu entwickeln. Dabei kommen verschiedene Formgebungsverfahren wie der Pasten-3D-Druck und das Spritzgießen zum Einsatz. Gleichzeitig wird eine Hygienestrategie entwickelt, die es erlaubt, auch im industriellen Kontext kontaminationsfrei Pilzmyzelien zu züchten.

Eine der wichtigsten Strategien zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit von Hochtemperatur- Wärmepumpen (HTWP) zur Dekarbonisierung von industriell benötigter Prozesswärme ist die Effizienzsteigerung der Kernkomponente Verdichter. Zur Bündelung der erforderlichen Kompetenzen im Hinblick auf Anwendung und Einsatz der Bauteile in HTWPs ist eine Zusammenarbeit zwischen dem Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU, als Federführer und dem DLR-DI geplant. Ziel des Projekts SAM4HeatPump ist die Darstellung eines Materialkreislaufs zur nachhaltigen additiven Fertigung von Hochleistungskomponenten aus Titan für Hochtemperatur- Wärmepumpen, sowie die Entwicklung und Validierung neuartiger, konventionell nicht zu fertigender Verdichterlaufräder.

Der plötzliche Ausfall von Werkzeugaktivteilen in komplexen Umformwerkzeugen führt zur Herstellung von Ausschussteilen bzw. verursacht Stillstand der Produktion. Zur Vermeidung der resultierenden Zusatzkosten müssen drohende Ausfälle frühzeitig erkannt und Gegenmaßnahmen durchgeführt werden. Hierfür ist eine sensorische Erfassung aussagekräftiger Prozesskenngrößen, z. B. der Stanzkraft eines Schneidelements, notwendig. Die übergeordnete Zielstellung des Projektes ist daher, ein kostengünstiges und auch in Bestandswerkzeugen einfach zu integrierendes System zur wirkstellennahen Erfassung der Prozesskräfte am Beispiel von Stanzprozessen zu entwickeln und zu validieren.