Projekte

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.

Das Forschungsprojekt H2BED - Entwicklung von Basistechnologien für 100 % Wasserstoffgasturbinen zur Beschleunigung der Energiewende in Deutschland - ist ein Gemeinschaftsprojekt unter Konsortialführung vom Siemens Energy. Seitens des Fraunhofer LBF werden Arbeiten aus dem Arbeitspaket 2 „Werkstoffe“ bearbeitet, wobei der Fokus auf der „LCF-Methodenentwicklung – Schweißungen und Lötungen unter Wasserstoffeinfluss“ liegt.

Wir haben eine Methodik für KI-gestütztes Monitoring entwickelt und mit realen Schwingungsmessdaten getestet. Die Besonderheit der Methodik liegt darin, dass eine Zuverlässigkeitsbewertung der einzelnen Verarbeitungsschritte erfolgt und deren Ergebnisse an die nachfolgenden Analyseschritte weitergegeben werden. Dadurch wird ermöglicht, dass Klassifizierungsaussagen der KI-Diagnostik mit Kennzahlen zu deren Zuverlässigkeit ausgegeben werden. Das Vorgehen wurde methodisch entwickelt und anhand von Messdaten aus dem Reallabor getestet und validiert, ohne dass Spezifika des Anwendungsfalls Teil der Methode sind. Damit ist die Übertragung auf weitere Anwendungsfälle möglich.

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.

Die steigende Automatisierung maritimer Systeme erhöht die Anforderungen an die Absicherung eingesetzter KI-Komponenten. Im BMWE-geförderten Projekt »SIMAS« entwickeln wir gemeinsam mit TKMS und seinem Segment TKMS ATLAS ELEKTRONIK, DNV und FEV Etamax eine neue Methodik auf Basis eines risikobasierten Ansatzes. Durch die Integration von KI-Leistungsdaten in Bayessche Netze wird eine transparente, Sicherheitsbewertung autonomer maritimer Wasserfahrzeuge ermöglicht.

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.

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).

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.

Wir bündeln in der »Schwingfestigkeitsdatenbank für thermoplastische Kunststoffe« über drei Jahrzehnte Erfahrung zu einem einzigartigen Fundament für Konstruktion, Materialauswahl und Lebensdauerprognose. Die Datenbank erschließt Zusammenhänge zwischen Material, Geometrie, äußeren Einflüssen und Belastung und macht sie unmittelbar für Entwicklung und Validierung nutzbar. Die Datenbasis umfasst mehr als 11.000 geprüfte Proben und 1.300 Wöhlerkurven. Abgedeckt sind technische Thermoplaste verschiedener Hersteller, unterschiedliche Additivierungsformulierungen, Konditionierungszustände, variierte Probekörper-Geometrien, Umwelteinflüsse und mechanische Belastungen. Einheitliche Versuchsdokumentation und -auswertung sorgen für hohe Vergleichbarkeit und direkte Übertragbarkeit in Simulations- und Auslegungsroutinen.

Die Offshore-Windenergie zählt zu den wichtigsten erneuerbaren Energiequellen in Deutschland. Die maritimen Tragstrukturen von Windenergieanlagen sind dabei komplexen Umweltbeanspruchungen ausgesetzt, deren Auswirkungen auf die Ermüdungslebensdauer nach dem heutigen Stand der Technik nur eingeschränkt zuverlässig bewertet werden können. Vor diesem Hintergrund haben wir eine praxistaugliche und zugleich präzise Methode zur Lebensdauerprognose versagenskritischer Schweißverbindungen entwickelt. Dadurch lassen sich erhebliche Einsparpotenziale im Herstellungsprozess erschließen.