Referenzprojekte

Das Batteriesystem ist die zentrale Komponente eines E-Autos. Partner aus Forschung und Industrie demonstrieren im Projekt CoolBat, wie innovative Konstruktionsprinzipien, Materialien und Produktionsverfahren dazu beitragen, Gehäuse für diese Batteriesysteme klimafreundlich herzustellen und zugleich bessere Gebrauchseigenschaften zu integrieren. Die Batteriegehäuse werden dabei leichter und sparen bis zu 15 Prozent Kohlendioxid (CO2) – und das bei höherer Leistung des Batteriesystems, schnellerem Laden sowie mehr Reichweite. Darüber hinaus soll die Herstellung der Batteriegehäuse im Vergleich zu bisher angewandten Verfahren deutlich effizienter werden.

Gebrauchtwagen oder Unfallautos werden oftmals mit hohem Energieaufwand verschrottet, selbst wenn viele Teile noch funktionsfähig sind. Im Projekt EKODA entwickeln wir eine bessere Alternative: In einem komplexen Testverfahren werden zunächst alle Komponenten untersucht. Ein Bewertungssystem gibt dann Empfehlungen, wie die Komponenten weiterverwendet werden könnten. Das Konzept optimiert die Lebensdauer der einzelnen Teile und ermöglicht den Aufbau einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft im Bereich der Mobilität. Batterien, Getriebewellen oder Zahnräder könnten so auch in Anwendungen außerhalb des Automobils landen.

Das EU-Förderprojekt ZIRKEL strebt die automatisierte, wirtschaftlichere und produktivere Demontage von Traktionsbatteriesystemen und Elektromotoren an. Dazu sollen produktionstechnische Strategien für die Kreislaufwirtschaft entwickelt werden. Das beinhaltet die automatisierte Zerlegung der Komponenten mittels KI-Algorithmen und Computervision. Das Fraunhofer IWU ist maßgeblich an der Entwicklung und Optimierung des Demontageprozesses für Elektromotoren beteiligt.

Im Forschungsprojekt GearForm wurde erstmals weltweit eine Großverzahnung m = 9,5mm mithilfe eines Warmwalzverfahrens umformtechnisch hergestellt. Hierfür wurde eine neuartige Walzanlage mit einer integrierten induktiven Erwärmungseinheit konzipiert, entwickelt und am Fraunhofer IWU baulich umgesetzt.

Das Fraunhofer IWU beschäftigt sich mit verfahrens- und werkstofftechnischen Grundlagen für material- und energieeffizientere Fertigungsprozessketten auf Basis partieller Umformverfahren. In Zusammenarbeit mit einem Maschinenhersteller wurde der Prototyp einer Maschine zum Axial-Vorschub-Querwalzen entwickelt. Die erarbeiteten Parameter bei mittleren und kleinen Stückzahlen erlauben ressourceneffizientere Produktionslösungen.

Ziel des Projekts IsoFoamComp ist die Entwicklung eines neuartigen Verbundwerkstoffs, bestehend aus einer Aluminiumschaumkomponente und einem thermisch schaltbaren Isolationsverbundwerkstoff, die im Gesamtverbund spezifische Funktionen übernehmen und damit ein Gesamtkonzept für funktionale Modulabdeckungen und Gehäuse in Batterieanwendungen bilden. Die Entwicklung trägt dazu bei, Batteriespeicher sicherer und effizienter zu machen.

Die industrielle Produktion steht heute vor der Herausforderung, flexibel auf volatile Märkte zu reagieren und dennoch maximale Effizienz und Wirtschaftlichkeit zu erreichen. Besonders für mittelständische Unternehmen ist die Automatisierung komplexer Fertigungsprozesse oft mit hohen Investitionen verbunden, die dann zumeist aus starren Systemen bestehen, die sich nur sehr aufwendig umrüsten und reprogrammieren lassen. Um zu erforschen und industriell nachzuweisen, wie dies heute schneller und einfacher gelingt, haben wir mit der REAL-M in unserer Forschungsfabrik am Standort Chemnitz eine hochflexible, digital vernetzte und kollaborative Produktionsumgebung geschaffen, die zugleich einen essenziellen Baustein in einem fluiden Produktionskonzept repräsentiert.

Das Hohlprägewalzen ist ein effizientes und ressourcenschonendes Umformverfahren, das insbesondere bei der Herstellung komplexer Geometriestrukturen deutliche Vorteile gegenüber konventionellen Methoden bietet. Mit der BPPflexROLL wurde eine Anlage für die hocheffiziente Herstellung von Bipolarplatten (BPP) für Brennstoffzellen oder von Wärmetauscherplatten entwickelt. Zudem erweitert die flexROLLMAX das Produktionsspektrum auf großformatige und dickere Bauteile wie Elektrolyseurplatten. Sie erschließt als ›große Schwester‹ der BPPflexROLL neue Bereiche des Blechsektors für das Hohlprägewalzen von Bauteilen.

Im Rahmen des Projekts wird eine Fertigungstechnik zur Herstellung von Profilwalzwerkzeugen entwickelt, die für Walzprägeprozesse wie die kontinuierliche und hochratenfähige Produktion von Bipolarplatten eingesetzt werden sollen.