Projekte

Im Forschungsvorhaben »GJSlim« arbeiten wir an der Entwicklung eines übertragbaren Leichtbaukonzepts zur Nutzung erhöhter zyklischer Beanspruchbarkeiten für ultraleichte Strukturen aus Gusseisen mit Kugelgraphit (GJS) mit Wandstärken kleiner als 5 Millimeter. Die Ergebnisse ermöglichen eine Zusammenführung von wandstärkenabhängiger Gestalt- und Prozessoptimierung mit lokalen Bauteileigenschaften. Das im digitalen Zwilling erfasste explizite Wissen aus den Disziplinen Gießereitechnik, Strukturleichtbau und Betriebsfestigkeit ermöglicht das Leichtbaupotenzial dieser Werkstoffe weiter zu steigern sowie die CO2-Emissionen während Produktion und Nutzung deutlich zu senken.

Im Forschungsvorhaben »GJSlim« arbeiten wir an der Entwicklung eines übertragbaren Leichtbaukonzepts zur Nutzung erhöhter zyklischer Beanspruchbarkeiten für ultraleichte Strukturen aus Gusseisen mit Kugelgraphit (GJS) mit Wandstärken kleiner als 5 Millimeter. Die Ergebnisse ermöglichen eine Zusammenführung von wandstärkenabhängiger Gestalt- und Prozessoptimierung mit lokalen Bauteileigenschaften. Das im digitalen Zwilling erfasste explizite Wissen aus den Disziplinen Gießereitechnik, Strukturleichtbau und Betriebsfestigkeit ermöglicht das Leichtbaupotenzial dieser Werkstoffe weiter zu steigern sowie die CO2-Emissionen während Produktion und Nutzung deutlich zu senken.

Das Forschungsprojekt »Automatisierte und digitalisierte Kreislaufwirtschaftslösungen für elektrische Achsantriebssysteme, ReDriveS« ist gestartet: Die 25 Partner aus Industrie, Mittelstand und Wissenschaft, ergänzt durch assoziierte Partner aus Forschung und Wirtschaft, stehen für eines der nationalen Leuchtturmprojekte im BMWE-Fachprogramm »DNS der zukunftsfähigen Mobilität – Digital, Nachhaltig, Systemfähig«. Automatisierte Demontageprozesse, innovative Recyclingverfahren für Seltene-Erden-Magnete und der Einsatz digitaler Zwillinge sollen branchenübergreifende Grundlagen für eine nachhaltige Elektromobilität schaffen.

Im EU-Clean-Aviation-Projekt »UP-Wing« entwickeln wir gemeinsam mit Industrie- und Forschungspartnern ein schwingungsbasiertes Enteisungssystem für Flugzeugflügel. Hochdynamische (piezoelektrische) Aktoren regen die Flügelvorderkante gezielt in Resonanz, brechen die Eisschicht auf und lösen diese ab. Das VIDS-Konzept spart bis zu 80 % Energie gegenüber Heißluft-Systemen und mindestens 25 % gegenüber elektrothermischen Lösungen und ist damit ideal für künftige Hybrid- und Elektroflugzeuge. Im Cranfield-Eiswindkanal wurde das System bis zu 3 cm Eisdicke erfolgreich getestet und auf TRL 4 gebracht.

Lärm gilt als Umweltverschmutzung und birgt erhebliche Gesundheitsrisiken. Besonders Industrielärm in Binnenhäfen sorgt für Nutzungskonflikte zwischen Industrie und Anwohnern. Die wachsenden Umschlagmengen machen effektive Lärmminderungsmaßnahmen immer wichtiger. Im Projekt »Lärmoptimierte Logistik im Binnenhafen LOLA« haben wir zusammen mit den Projektpartnern Lösungen zur Lärmreduzierung im Binnenhafen entwickelt und umgesetzt. Entstanden sind Konzepte für aktive, semi-aktive, passive und prozessuale Maßnahmen, von innovativen vibroakustischen Metamaterialien (VAMM) bis Active Noise Control (ANC).

In der emissionsneutralen Urban Air Mobility (UAM) leistet die Fraunhofer-Gesellschaft mit dem Leitprojekt Albacopter® einen wichtigen Beitrag und hat eine eVTOL-Drohne als Technologiedemonstrator unter anderem für den autonomen Gütertransport entwickelt. Wir waren mit unserem Know-how im Bereich der strukturellen und aerodynamischen Auslegung sowie Konstruktion von Teilsystemen, der Entwicklung leistungsfähiger Energiespeicher sowie der experimentellen Erprobung und Validierung von Komponenten am Projekterfolg beteiligt. Besonders bei der Integration und Auslegung verschiedener Systemkomponenten wie Energiespeicher, Notrettungssystem, Elektronik, Sensorsysteme und Antriebseinheiten war die umfassende System- und Gestaltungskompetenz entscheidend.

Das Projekt »CirKle« adressiert das globale Ziel einer »umweltgerechten Luftfahrt« und leistet einen wertvollen Beitrag zur Wiederverwendbarkeit von Kabinenmonumenten gemäß dem Kreislaufwirtschaftsgesetz (KrWG). Die aktuell weltweit eingesetzten Kabinenmonumente bestehen aus Phenolharz-getränkten Wabenplatten, die sich nicht aufbereiten lassen. Das globale Ziel von »CirKle« ist es, eine neue Generation von Halbzeugen für Kabinenmonumente herzustellen und besonders für den Retrofit-Markt recyclinggerechte, baugleiche Monumente direkt zu vermarkten.

Im Verbundprojekt »OrganoFoam« entwickelten wir biobasierte Schaumstoffe für Polstermöbel und Matratzen, die von der der Friedrich Platt GmbH bewertet und weiterverarbeitet wurden. Die neuartigen Polyurethan-Weichschäume wurden im Labor als Blockware hergestellt. Sie lassen sich mit vorhandenen Anlagen schneiden, verkleben und beziehen und erreichen dabei einen Komfort im Bereich konventioneller Polsterschäume. Damit entsteht eine marktfähige Alternative für Hersteller, die ihre Produktpalette in Richtung nachhaltiger Möbel mit verbesserter CO₂-Bilanz erweitern wollen.

Breitgefächerte Stabilisator-Forschung in Ausgründungsvorbereitung: Maßgeschneiderte Stabilisator-Additive, die die Leistungsfähigkeit von Rezyklaten sowie von kontaktsensitiven Anwendungen wie Medizinprodukten deutlich steigern. Basierend auf modernsten Materialtechnologien werden konventionelle mit biobasierten Komponenten kombiniert und so eine neue Generation nachhaltiger Kunststofflösungen ermöglicht. Die neuen biobasierten Additive erfüllen regulatorische Vorgaben und bieten höchste Performance.

Geotextilien, die in Schlüsselbranchen wie Bauwesen und Wasserwirtschaft unverzichtbar sind, bestehen bislang fast ausschließlich aus Neuware-Kunststoffen. Das Projekt »GREEN« zeigt, dass durch gezielte Additivierung Rezyklate für diese Anwendungen upgecycelt werden können. Neben der Sicherstellung von Langzeitstabilität und Verarbeitbarkeit wird auch die ökotoxikologische Unbedenklichkeit geprüft. So wird Nachhaltigkeit und Zirkularität in der Geotextilproduktion ermöglicht – ein entscheidender Schritt für den Klimaschutz und die Kreislaufwirtschaft.