Pressemitteilungen | News

Deutschland muss bis 2045 klimaneutral werden – so gibt es das Klimaschutzgesetz der Bundesregierung vor. Dieses ambitionierte Ziel erfordert die Transformation der Energieerzeugung zu 100 % erneuerbarer Energie aus Wind, Sonne, Wasserkraft und Biomasse. Diese zukünftig mehr und mehr volatile Energieerzeugung erfordert stabilisierende Maßnahmen, um eine sichere Energieversorgung zu gewährleisten. Eine Stromspeicherung in Batterien kann diese Transformation ermöglichen und wird an Bedeutung zunehmen. Im Projekt »KeNaB-ART« (Keramik-basierte Natrium-Batterie mit beta-Aluminat für Anwendungen über Raumtemperatur) unterstützt das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) in der Förderinitiative »Batterie 2020 Transfer« die Entwicklung von neuen keramischen Natrium-Batterien zur Speicherung erneuerbarer Energie.

Wir gratulieren Nadja Steinke zum Silicon Science Award 2021! Mit ihrer Dissertation zum Thema »Plasmonic sensor for the on-site detection of diclofenac molecules« überzeugte sie die Jury. Die Verleihung findet am 8. Dezember 2021 im Rahmen des 15. Dresdner Sensor-Symposiums statt.

Moderne Hochleistungstechnologien helfen Restauratoren, historische Kunstgegenstände genauer zu analysieren, zu konservieren und zu reparieren. Das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS in Dresden hat nun gemeinsam mit sächsischen Partnern innovative Verfahren entwickelt, um abgebrochene Kleinteile aus Porzellan von wertvollen alten Prunkvasen im 3D-Drucker zu rekonstruieren.

Der Ausbau erneuerbarer Energien lässt den Bedarf an stationären Speichern steigen, die die tages- und jahreszeitlichen Schwankungen abfangen und ausgleichen. Aufgrund der sehr guten Rohstoffverfügbarkeit und Umweltverträglichkeit leisten Natrium-basierte Batteriesysteme einen wichtigen Beitrag zur Ressourcenschonung und einem vereinfachten Batterierecycling. Vor diesem Hintergrund arbeiten Fraunhofer IKTS, Forschungszentrum Jülich, Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung, Technische Universität Darmstadt und Fraunhofer ILT im neuen BMBF-Projekt »HeNa« an Natrium-Festkörperbatterien, die leistungsfähiger und gleichzeitig gut skalierbar und recyclebar sind.

Eine defekte Herzklappe ist die zweithäufigste Herzerkrankung. In den meisten Fällen ist die Aortenklappe verengt, aber auch die Mitralklappe ist oftmals betroffen. Prothesen erhöhen die Lebenserwartung der Erkrankten deutlich. Biologische Herzklappenprothesen haben zwar gegenüber mechanischen einige Vorteile, sie verkalken jedoch relativ schnell. Ihre Lebensdauer ist daher beschränkt. Ein Forscherteam am Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS versucht die Verkalkung durch eine neue chemische Vorbehandlung der Bioprothesen zu verhindern.

Der weltweite Wasserbedarf steigt durch eine immer intensivere Wassernutzung, gleichzeitig wird das nutzbare Wasserdargebot immer kleiner. Damit Wasser nicht zur Bremse für Schlüsselindustrien, die Energiewende und eine sichere Ernährung wird, arbeiten mehrere Forschergruppen des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme IKTS an Projekten, die heutige Probleme in der Wasser-, Agrar- und Energiewirtschaft im Komplex zu lösen versuchen. Ein Ziel ist es dabei, Abwasser als Ressource zu nutzen. Dazu gehören beispielsweise neue Verwertungsmethoden für kommunale und Bergbauabwässer, die wichtige Rohstoffe für eine nachhaltige Landwirtschaft sowie den wachsenden Wasserstoffbedarf liefern können.

»Durch die Kombination von Elektrolyse und Ultraschall wird das Wasser so sauber wie reines Grundwasser.« Hans-Jürgen Friedrich stellt seine Technologie zur Abwasserreinigung vor und erklärt, wie diese Flüsse, Seen und Grundwasser schützt.

Die Automobilbranche befindet sich in einem beispiellosem Transformationsprozess: die Etablierung von Elektromobilität parallel zur fortschreitenden Digitalisierung und der Einführung von Industrie 4.0-Technologien verändern den Industriezweig nachhaltig. Mit der Branche wandeln sich auch die Anforderungen an die Berufe, die hier zum Einsatz kommen. Im Projekt »BeaT – Berufliche Bildung erneuern für die automobile Transformation«, gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, untersucht das Fraunhofer IKTS gemeinsam mit Partnern, welche neuen Qualifikationsanforderungen der Wandel im Automobilsektor mit sich bringt und wie diese Anforderungen in modernen Aus- und Weiterbildungsangeboten bedient werden können. Verbundpartner sind neben dem IKTS das Institut für Soziologie und das Servicezentrum Forschung und Transfer der Friedrich-Schiller-Universität Jena sowie das Netzwerk automotive thüringen e.V.

Das »Pilotierungszentrum für Pulversynthese und Extrusion« wurde nach zwei-jähriger Bauzeit feierlich eingeweiht und ergänzt die Liegenschaften des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme IKTS in Hermsdorf um ca. 600 m² Nutzfläche. Forschungsthemen im Neubau sind stationäre Energiespeicher und keramische Membranen für die Stofftrennung. Der Bau wurde vom Bund und dem Freistaat Thüringen mit 6,4 Millionen Euro gefördert.

Hochleistungskeramiken liefern Schlüsselkomponenten für die Flüssigfiltration, für Sensoren oder Festelektrolyt-Hochtemperatur-Energiespeicher – jedoch nur, wenn sie defektfrei sind. Um Ausschuss frühzeitig zu erkennen, entwickelten Forschende am Fraunhofer IKTS eine schnelle, zerstörungsfreie und inlinefähige Prüfmethode auf Basis der Laser-Speckle-Photometrie.

Mit modernen zerstörungsfreien Prüfverfahren analysieren Forschende des Fraunhofer IKTS und der Forschungsgruppe Smart Ocean Technologies (SOT) den Batteriezustand von Unterwasser-Robotern, so genannten Unmanned Underwater Vehicles (UUV). Derartige Unterwasserfahrzeuge sind immer häufiger und länger im Einsatz: Sie inspizieren Bohrinseln, warten Unterwasser-Gasleitungen, suchen nach Rissen an Offshore-Windkraftanlagen, sammeln Meeresdaten oder kartografieren die Fauna und Flora am Meeresgrund. Ein besseres Batteriemanagement soll nun die Einsatzkosten senken und dafür sorgen, dass diese Unterwasser-Roboter länger tauchen können.

»Elektroautos von heute sind die Bergwerke von morgen«: Über dies und andere Entwicklungstrends bei Energiespeichern spricht Prof. Michael Stelter im neuen Podcast »Technik aufs Ohr«.

Im Forschungsvorhaben »MAG4INK« wollen Forschende des Fraunhofer IKTS, des Fraunhofer FEP und des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) zeigen, dass sich flexible Magnetfeldsensoren in industrierelevanten Größenordnungen kostengünstig drucken lassen. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Projekt mit insgesamt 1,5 Millionen Euro für drei Jahre.

In ihrer aktuellen Ausgabe des Unternehmermagazins »ihk.wirtschaft« stellt die IHK Dresden die Senodis Technologies GmbH als Transferprojekt es Monats vor. Seit 2014 wurde am Fraunhofer IKTS daran geforscht, wie Metallbauteile so markiert werden können, dass die Kennzeichnung auch intensive Bearbeitungsschritte übersteht und sich die Komponenten damit lückenlos entlang der Prozesskette erfassen lassen. Im Ergebnis steht die Ceracode®-Kennzeichnung, die seit 2019 von der eigens dafür gegründeten Senodis Technologies GmbH vermarktet wird.

Der SONIQ RAIL EXPLORER (SRE), eine Entwicklung von Vossloh Rail Services GmbH, Fraunhofer IKTS und WOLFRAM Designer und Ingenieure, erreichte den 2. Platz beim SET4FUTURE Innovation Award 2021 des sächsischen Bahntechnikclusters Rail.S.

Als erste Veranstaltung des Tridelta Campus Sensor Space begrüßte die Sensor Space Summer School des Fraunhofer IKTS die Teilnehmenden vom 2. bis 6. August 2021 an der Hermsdorfer Berufsschule. »Programmieren lernen!« – so der Wunsch aller Schüler, und dieser wurde auch erfüllt.

Gerade läuft der Wettbewerb um zwei Großforschungszentren in der sächsischen Lausitz und im mitteldeutschen Revier. Das BMBF und der Freistaat Sachsen wollen damit Perspektiven für die Kohleregionen schaffen. Mitte 2022 werden aus den nationalen und internationalen Bewerbern die Akteure gekürt, die ihr wissenschaftliches Konzept vor Ort umsetzen dürfen.

Über 40 Bürgermeisterinnen und Bürgermeister, Landräte, Wirtschaftsvertreter, Forscher sowie andere regionale Unterstützer haben sich dafür ausgesprochen, eine »Zukunftsfabrik Lausitz« für neue Wasser-, Energie- und Ernährungstechnologien in der Lausitz zu etablieren. Unter den vorgeschlagenen Großforschungszentren sei dies vermutlich das am besten in der Region abgestimmte Konzept. Die geplante »Zukunftsfabrik Lausitz« werde nicht nur einen einzelnen Standort, sondern die gesamte Region voranbringen und für die Zeit nach dem Braunkohleausstieg rüsten, argumentierten die Initiatoren heute bei einem Lokaltermin in der »Energiefabrik Knappenrode« – die als mögliche künftige Zentrale des Projektes »WE²T-Transfer – Zukunftsfabrik Lausitz – Forschungs- und Transferzentrum für Wasser-, Energie- und Ernährungstechnologien« diskutiert wird.

Die Nutzung von Wasserstoff birgt große Potenziale zur Dekarbonisierung der Industrie und leistet damit einen wichtigen Beitrag zum Schutz des Klimas. Innovative Wasserstofftechnologien sind der Schlüssel zu einem zukunftsträchtigen und wachsenden Markt. Das Land Thüringen unterstützt daher das neue Wasserstoffanwendungszentrum am Forschungscampus Erfurter Kreuz »Industrielle Wasserstoff-Technologien Thüringen (WaTTh) « über drei Jahre mit 6,9 Mio. Euro. Weitere 3,4 Mio. Euro stellt der Freistaat für den Ankauf eines Gebäudes zur Verfügung, in dem Forschende des Fraunhofer IKTS Wasserstofftechnologien entwickeln und erproben können.

Das Bundesministeriums für Bildung und Forschung fördert das vom TRIDELTA CAMPUS HERMSDORF e.V. koordinierte Innovationskonzept »SAPHIR« mit 12,7 Millionen Euro. Mit dem Eigenanteil der 19 Projektmitglieder beläuft sich das Gesamtfinanzvolumen auf 17,8 Millionen Euro. Die Fördersumme fließt in die Forschung und Entwicklung der Unternehmen, um die Entwicklung von Materialien einerseits als auch von Produkten und Anwendungen in der technischen Keramik voranzutreiben. Die Förderung spielt eine maßgebliche Rolle für die strukturelle Entwicklung von Hermsdorf sowie der gesamten Region Ostthüringen.

Durch die Energiewende erwachsen für die deutsche Wirtschaft und die gesamte Gesellschaft neue technologische und ressourcenstrategische Herausforderungen. So spielen künftig viele Basismaterialien für Elektroautos, Brennstoffzellen, Elektrolyseure, Leistungselektronik und Informationstechnologie eine deutlich übergeordnete Rolle. Diese Hochleistungsmaterialien müssen oft aus anderen Ländern eingeführt werden, was eine Sicherstellung der Stoffkreisläufe in Europa erschwert. Zudem gehen den Wirtschaftskreisläufen jedes Jahr strategisch wichtige Materialien in großem Maßstab verloren, weil die bislang eingesetzten Recyclingverfahren noch nicht ausgereift sind. Das Fraunhofer-Technologiezentrum Hochleistungsmaterialien THM in Freiberg arbeitet an innovativen Lösungen für all diese Fragestellungen. Über die Fortschritte hat sich heute der sächsische Wissenschaftsminister Sebastian Gemkow vor Ort informiert.

Viele Geräte, deren Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit unerlässlich ist, werden heute elektronisch gesteuert. Nicht auszudenken, welche Folgen der Ausfall einer Beatmungsmaschine oder eines Fahrzeug-Assistenzsystems hätte. Insbesondere den Lötverbindungen zwischen den mikroelektronischen Komponenten kommt eine besondere Bedeutung zu. Wissenschaftler am Fraunhofer IKTS entwickeln Werkstoffmodelle auf Grundlage realer Messdaten für verschiedenste Lotlegierungen in einem einzigartig weiten Temperaturbereich. Damit wird virtuelles Elektronikdesign genauer, schneller und preiswerter.

Der zuverlässige Betrieb sicherheitsrelevanter Strukturen, wie Brücken oder Rohrleitungsnetzwerke, erfordert ein ganzheitliches Lifecycle-Management (Produktlebenszyklusmanagement). Die Betreiber müssen sowohl sicherheitstechnische Aspekte als auch die Zuverlässigkeit der Anlage und die Sicherung der Investition im Blick behalten. In dem vom BMBF geförderten kanadisch-deutschen Projekt mit dem Titel „Digital Twin Platform for Infrastructure Asset Lifecycle Management“ (DTPIALM) soll das Lifecycle-Management von kritischen Infrastrukturen verbessert werden.

Die Corona-Pandemie hat das weltweite Interesse an schnellen und dennoch zuverlässigen Virentests stark wachsen lassen. Das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS hat nun innovative »μPCR«-Labormodule entwickelt, um die »Polymerase-Kettenreaktion« (Polymerase Chain Reaction, kurz: PCR) für derartige Tests deutlich zu beschleunigen. Dabei werden schnelle Temperaturwechsel für die Proben benötigt, die durch eine Kombination aus Keramik-3D-Druck und aufgebrachter Elektronik möglich werden.

Hochpersistente Kunststoffabfälle gelangen über viele Wege in unsere Umwelt, verwittern dort langsam und zersetzen sich in Mikro- und Nanopartikel. Aufgrund ihrer Hydrophobizität und ihrer geringen Größe können diese Partikel Schadstoffe binden und transportieren. Welche Toxizität sie besitzen, wo sie verbleiben und welchen Schaden sie im menschlichen Körper verursachen, erforscht das Fraunhofer IKTS gemeinsam mit seinen Partnern im EU-Projekt »PlasticsFatE«.

Mit dem »H₂-Masterplan für Ostdeutschland« haben Fraunhofer IEG, Fraunhofer ISI und Fraunhofer IKTS einen bundesländerübergreifenden Bericht veröffentlicht, der die Herausforderungen und Chancen beim Aufbau einer ostdeutschen Wasserstoffwirtschaft skizziert und mehr als 50 konkrete Vorschläge für einen erfolgreichen Wasserstoff-Markthochlauf vorstellt.

Das Batterie-Innovations- und Technologie-Center (BITC), Standort des Fraunhofer IKTS in Arnstadt, präsentiert in einer Kunstausstellung Werke nationaler und internationaler Künstler. Die aktuelle Kollektion am Institut zeigt Werke einer russischen Künstlerin und eines Malers aus Thüringen zum Thema »Ansichtssachen«.

Das Fraunhofer IKTS freut sich über die Nominierung von Dr. Christoph Zeh für den Sächsischen Transferpreis 2021. Mit seinem Knowhow hat er die Ausgründung der Senodis Technologies GmbH aus dem Fraunhofer IKTS entscheidend vorangetrieben. Damit ebnete er den Weg für den Transfer einer Technologie zur digitalen Bauteilidentifizierung in den Markt.

Ein starker Verbund aus sächsischen Wissenschaftseinrichtungen will mit zahlreichen Unterstützern aus der Wirtschaft und der Region in der neuen »Zukunftsfabrik Lausitz« bahnbrechende Lösungen für Herausforderungen finden, die auf der globalen Agenda stehen und auch im sächsischen Kohlerevier besonders sichtbar sind. Die Projektpartner schlagen dem Bundesministerium für Bildung und Forschung ein Großforschungszentrum vor, in dem interdisziplinäre Teams moderne Technologien und Prinzipien der Kreislaufwirtschaft im Realmaßstab kombinieren, um den Verbrauch von Wasser, Energie und Nutzflächen drastisch zu senken.

Das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS übernimmt zum 1. April 2021 die Transparentkeramik-Sparte der Firma CeramTec-ETEC, bekannt für den Markennamen PERLUCOR^®. Das Institut weitet damit seine bestehenden Kompetenzen in der Entwicklung von Transparentkeramiken deutlich aus. Die durch die Übernahme hinzugewonnene technische Infrastruktur ermöglicht den Aufbau eines Forschungs- und Entwicklungszentrums für transparente Keramik am IKTS-Standort Hermsdorf.