Projekte

Maßgeschneiderter und umweltfreundlicher Flammschutz für Polyamide: Neue Syntheserouten für innovative, polymere Flammschutzmittel.

InnFla - Nachhaltigen Flammschutzlösungen für Holzoberflächen im Innenraum

Kunststoffe für Kabelmäntel müssen hohen Anforderungen über einen langen Zeitraum gerecht werden. Die notwendigen Eigenschaften wie beispielsweise der Flammschutz des Kunststoffs werden durch Additive gezielt eingestellt. Durch das Inkrafttreten der Norm hEN 50575:2017 wurden die verschärften Brandschutzauflagen, je nach Zusammensetzung der Kabelformulierung, erst durch den Zusatz von Schichtsilikate erreicht. Diese verringern allerdings maßgeblich die Langzeitstabilität des Kabelmantels - eine Problemstellung, die von den WissenschaftlerInnen des Fraunhofer LBF im Rahmen des Projektes NanoFlame (IGF-Vorhaben-Nr. 20725 N) angegangen wurde.

Gebäudedämmungen aus nachwachsenden Rohstoffen sind seit vielen Jahren Stand der Technik, haben aber immer noch einen kleinen Anteil auf dem Dämmstoffmarkt, da sie gegenüber mineralischen Produkten und geschäumten Kunststoffen Nachteile z. B. hinsichtlich des Brandverhaltens aufweisen können oder nicht in Form von selbsttragenden Platten verfügbar sind. In dem durch das BMWK geförderten Verbundprojekt »OrganoPor_Fassade« haben Experten aus dem Fraunhofer LBF neue biobasierte, halogenfrei flammgeschützte, selbsttragende Dämmstoffplatten weiterentwickelt, die in ein Wärmedämmverbundsystem integriert werden können.

Polyamide sind in der industriellen Anwendung weit verbreitet. Ihre Anwendung im selektiven Lasersintern (SLS) von Polymerpulvern wird jedoch durch eine erhöhte Anfälligkeit für thermooxidative Alterung eingeschränkt, die zu einer Degradation der Materialeigenschaften führt. Die Besonderheit hierbei ist, dass das Pulver für längere Zeit den Temperaturen im Pulverbett, also knapp unterhalb der Schmelztemperatur, ausgesetzt ist. Typische Stabilisatoren sind jedoch für die deutlich höheren Temperaturen bei der Schmelzeverarbeitung ausgelegt. Ziel dieser Studie war es deshalb, die Wirksamkeit von Additiven zur Unterdrückung der Alterung speziell bei den Bedingungen im Pulverbett zu untersuchen. Die Untersuchung bewies, dass durch die gezielte Zugabe von primären und sekundären Antioxidantien signifikant die Alterung im Pulverbett verlangsamt wird. Dies steigert das Potential von Polyamiden (PA6 und PA12) als geeignetes Materialien für anspruchsvolle Additive Manufacturing Anwendungen.

Hochvolt-Energiespeicher in Leichtbauweise für elektrifizierte Sattelauflieger.

Hybrides Batteriesystem: hochstromfähige Zellen kombiniert mit Zellen, die eine besonders gute Energiedichte aufweisen.

Im Projekt »K3I-Cycling« leiten wir das Arbeitspaket „Recycling und Rezyklatherstellung“. Gemeinsam mit 16 Partnern entwickeln unsere Experten neue Methoden, um aus gemischten Leichtverpackungsabfällen hochwertige Kunststoffrezyklate zu gewinnen. Im Fokus stehen die praktische Herstellung und Bewertung von Rezyklaten im Labor- und Pilotmaßstab sowie die Entwicklung von Additivpaketen – darunter biobasierte Stabilisatoren – zur gezielten Verbesserung der Materialeigenschaften. Mit moderner Werkstoffanalytik und Machine Learning werden Polyolefin-Rezyklate nach Alterungszustand und Verunreinigungen klassifiziert und in Qualitätscluster eingeteilt. So entstehen belastbare Materialqualitätslevel, die in neue Normen und digitale Produktpässe einfließen können.

Im Rahmen des Leitprojektes Elektrokalorische Wärmepumpe ElKaWe entwickelt die Fraunhofer-Gesellschaft eine Wärmepumpe, welche ohne klimaschädliches Kältemittel oder Kompressor auskommt und sich den elektrokalorischen Effekt zu Nutzen macht. Um die Langzeitstabilität einer Wärmepumpe im Betrieb zu gewährleisten, finden seitens Fraunhofer LBF analytische und experimentelle Untersuchungen zur Zuverlässigkeit hochbeanspruchte Bauteile, wie das eigenentwickelte Federmembranventil, statt.

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.