F&E

An handelsüblichen Lastenrädern zeigt das Fraunhofer LBF, welche Leichtbaupotenziale bestehen und wie sie ausgeschöpft werden können.

Ein innovatives Verfahren der Blechumformung von Aluminium, das am LKR entwickelt wurde, eröffnet neue Einsatzgebiete für den Automobil-Leichtbau.

Wissenschaftler der TU Bergakademie Freiberg arbeiten gemeinsam mit Partnern an neuen Lösungen zur elektrochemischen Stromspeicherung. In den kommenden drei Jahren soll der Prototyp einer Aluminiumbatterie entwickelt, produziert und getestet werde. Das Verbundprojekt mit dem Namen „ProBaSol“ wird vom Bundeswirtschaftsministerium gefördert.

Die additive Fertigung hat unbestritten großes Potenzial, die Produktion von morgen zu revolutionieren und neue Dimensionen für den Leichtbau zu erreichen. Zur Zeit erfüllen die zur Verfügung stehenden Aluminiumlegierungen noch nicht die hohen Anforderungen, um sie in der Serienproduktion der Automobilindustrie einsetzen zu können. Hierzu zählen beispielsweise die Crashperformance und deren variable Einsatzfähigkeit. Hinzu kommt die aktuelle Verfahrensgestaltung, mit der vornehmlich hochfeste, jedoch nicht duktile Werkstoffkennwerte, erzeugt werden können.

Wenn es um die Auslegung und Prüfung von Gussbauteilen geht, dominieren aktuell Insellösungen. Das im November 2019 gestartete dreijährige Forschungsprojekt „DNAguss – Durchgängige numerische Auslegung von Gussbauteilen entlang der Prozesskette“ soll dieses Manko beseitigen und einzelne Disziplinen miteinander verknüpfen. Ziel ist, eine effizientere und kostengünstigere Entwicklung von leistungsfähigen zyklisch beanspruchten Gussbauteilen beispielsweise für die Windenergiebranche oder den Großmaschinenbau zu ermöglichen. Das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF verfügt über jahrelange Erfahrung aus unterschiedlichsten Projekten mit Bezug zur Gussbewertung und ist bei „DNAguss“ Konsortialführer. Fördergeber ist das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie über den Projektträger Jülich im Rahmen des 7. Energieforschungsprogramms – Innovationen für die Energiewende.

Die TU Bergakademie Freiberg arbeitet gemeinsam mit Partnern an der Weiterentwicklung einer Aluminium-Batterie. Mit dem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderten Verbundprojekt wollen die Wissenschaftler des Instituts für Experimentelle Physik (IEP) neue Lösungen zur elektrochemischen Stromspeicherung und eine Alternative zu lithiumbasierten Batteriesystemen finden.

Auf der Euroguss 2020 präsentiert das LKR Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen modifizierte Aluminium- und Magnesiumwerkstoffe für das AM-Schweißen. Diese Werkstoffe wurden im neuen Additive Manufacturing (AM) Laboratory hergestellt. Außerdem wird das neue Gießportfolio vorgestellt: die horizontale und vertikale Stranggießanlage sowie die Kaltkammer-Druckgussmaschine.

Der Technologie-Konzern Oerlikon ist mit Industriegasehersteller Linde und der Technischen Universität München (TUM) eine Forschungsallianz für additive Fertigung (AM) eingegangen. Die Partner wollen neue hochfeste Leichtmetall-Legierungen auf Aluminiumbasis entwickeln, um die hohe Nachfrage der Luft- und Raumfahrt- sowie Automobilindustrie nach Sicherheit und Gewichtsreduzierung zu erfüllen. Das Forschungsprojekt mit einem Volumen von 1,7 Millionen Euro wird zu 50 Prozent vom bayerischen Wirtschaftsministerium finanziert.

Seit 2016 forscht die Fraunhofer-Einrichtung für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV an innovativen Gießereithemen in Garching. Künftig werden die Wissenschaftler beste Voraussetzungen vorfinden, um Weiterentwicklungen in der Gießereitechnik voranzutreiben: Am 11. Oktober 2019 wurde der Grundstein für ein modernes Technikum gelegt. „Mit dem Neubau hier in Garching bauen wir bereits bestehende Strategie- und Synergieeffekte mit dem benachbarten TUM-Lehrstuhl für Umformtechnik und Gießereiwesen und weiteren ingenieurwissenschaftlichen Fakultäten der TUM weiter aus – und stärken damit unsere Kernkompetenzen“, sagt Institutsleiter Prof. Dr.-Ing. Wolfram Volk, „Mit dieser Kombination und in einer solchen Standortlage sind wir in einer hervorragenden Ausgangsposition für eine fachübergreifende Forschung“.

Bisher gehörte Deutschland zu den fünf der 36 OECD-Länder, die Forschung und Entwicklung nicht steuerlich fördern. Das soll sich ab dem 1. Januar 2020 ändern. Der Steuerausfall für den Bundeshaushalt wird auf rund 1,25 Mrd. Euro geschätzt. Die steuerliche Forschungsförderung, die laut Kabinettsbeschluss der Bundesregierung ab 1. Januar 2020 in Kraft treten soll, wird vom Deutschen Verband für Schweißen und verwandte Verfahren (DVS) und der Forschungsvereinigung Schweißen und verwandte Verfahren des DVS jedoch kritisch beurteilt. So positiv es grundlegend sei, dass die Forschungsarbeit in Deutschland begünstigt werde, so äußern der DVS und seine Forschungsvereinigung Bedenken, was die praktische Umsetzung der Förderung betrifft.

Der Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile – Materials hat einen neuen Vorsitzenden: Professor Peter Gumbsch, Leiter des Fraunhofer-Instituts für Werkstoffmechanik IWM, übernimmt das Amt heute. Professor Bernd Mayer, Institutsleiter am Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM, wird sein Amt als Stellvertretender Vorsitzender fortführen.

Ein Nachwuchswissenschaftler der TU Dresden hat eine vollkommen wasser- und eisabweisende Oberfläche entwickelt. Dafür hat der Ingenieur eine Aluminiumplatte so mit einem Laser strukturiert, dass Wassertropfen und wasserähnliche Flüssigkeiten darauf nicht mehr halten (superhydrophob). Den wissenschaftlichen Beweis dafür hat er jetzt im „Scientific Reports“, einer Fachzeitschrift der Nature-Verlagsgruppe veröffentlicht.

Gemeinsam mit der H+E-Produktentwicklung GmbH im sächsischen Moritzburg hat das Fraunhofer Ifam in Dresden eine maßstabstreue Gasturbine in 3D-Drucktechnik entwickelt. Die Turbine zeigt eindrucksvoll, welche Potenziale und Grenzen pulverbettbasierte additive Technologien haben. Der Technologiedemonstrator „Siemens SGT6-8000 H“, ein skaliertes Modell einer Gasturbine zur Stromerzeugung im Maßstab 1:25, wurde bis auf die Welle komplett mit additiven Verfahren hergestellt.

Ein neues Verfahren verbindet Bleche aus Aluminium und Stahl zu hochfesten Hybridteilen.

Wissenschaftler der Universität Kassel haben ein Produkt entwickelt, das bestimmte Abläufe in automatisierten Fabriken effizienter machen kann.

Materialforscher von der Universität des Saarlandes können extrem belastbare und zugleich leichte Metallschäume für vielseitige Anwendungen maßschneidern.