Pressemitteilungen | News

Die Verfügbarkeit von Wasser in geeigneter Qualität stellt weltweit eine wachsende Herausforderung dar. Für die Behandlung und Aufbereitung von industriellen und kommunalen Abwässern stehen eine Reihe von Verfahren zur Verfügung, welche an die im Abwasser enthaltenen Stoffen angepasst sind. Eine besondere Herausforderung stellt die Aufbereitung von salzhaltigen Abwässern dar, da die Trennung von Salz und Wasser einen sehr hohen technischen und energetischen Aufwand erfordert. Durch die Abtrennung von Salzen aus Wasser können diese einer weiteren Nutzung zugeführt und die Einleitung von Salzabwässern in Gewässer reduziert oder sogar ganz vermieden werden. Am Beispiel der salzhaltigen Sickerwässer aus Rückstandshalden der Kaliindustrie soll im Projekt »HaSiMem« untersucht werden, ob das Verfahren der Membrandestillation vorteilhaft ist gegenüber der klassischen Form der Eindampfung von Salzabwässern. Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte Gemeinschaftsprojekt steht unter der Leitung der K-UTEC AG Salt Technologies und wird in den nächsten drei Jahren mit den Partnern Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS, Solarspring GmbH, K+S AG und LMBV mbH umgesetzt.

Prof. Alexander Michaelis, Institutsleiter des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme IKTS, erhält den renommierten »Acta Materialia Hollomon Award for Materials and Society« sowie den »Rustum Roy Lecture Award«. Beide Preise würdigen sein Engagement für die Materialwissenschaften zum Nutzen für die Gesellschaft.

Die Trennung von Stoffgemischen ist eine technische und biologische Grundoperation. Die Natur setzt für die Stofftrennung eine Vielzahl von Membranen ein, wie beispielweise Gefäßwandungen, Zellwände oder Membranproteine. Bei industriellen und technischen Anwendungen dominieren jedoch nach wie vor die klassischen Trennverfahren: Destillation/Rektifikation, Extraktion, Kristallisation oder Ad- bzw. Absorption. Im Vergleich zu diesen Verfahren benötigt die Membrantrennung nur einen Bruchteil der Energie. Mit den jeweils an die Trennaufgabe angepassten Materialeigenschaften sind Membrane eine ideale Lösung für viele Einsatzgebiete. Es lohnt sich, in die Membranentwicklung zu investieren. Dafür sprechen sich DGMT Deutsche Gesellschaft für Membrantechnik e.V., VDI Verein Deutscher Ingenieure e.V. und die ProcessNet-Fachgruppe Membrantechnik der DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V., in ihrem aktuellen Positionspapier aus. Hier sind auch die Ergebnisse aus den Untersuchungen der Deutsche Keramischen Gesellschaft (DKG) und Deutsche Gesellschaft für Materialkunde (DGM) mit eingeflossen.

Am 28. März 2022 unterzeichnete Prof. Henning Heuer, Abteilungsleiter Prüf- und Analysesysteme am Fraunhofer IKTS, in Dresden ein Memorandum of Understanding. Vertragspartner ist die Firma Samyong Inspection Engineering aus Seoul, Korea. Vereinbart wurde eine enge FuE-Zusammenarbeit mit dem Ziel, die Sicherheit von Kernbrennstäben durch zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) zu erhöhen.

Glasgegenstände, die im Dunkeln nachleuchten, Glasbehälter, die sich aufheizen und abkühlen, oder gläserne Bedienknöpfe und -schalter, die Viren und Bakterien selbständig eliminieren – all dies scheint unserer Alltagserfahrung völlig zu widersprechen, was Glas kann. Und doch ist das inzwischen in greifbare Nähe gerückt. Um solche funktionalisierten und präzisionsgeformten Gläser zu erzeugen, haben Forschungsteams vom Fraunhofer IKTS in Dresden ihre Erfahrungen mit keramischen Verfahren auf die Glasfertigung übertragen.

Im Verbundprojekt 3DPrintBatt will ein Industrie- und Forschungskonsortium den 3D-Druck von Natrium-Ionen-Batterien für Elektromobilität und weitere Anwendungen bis 2025 in die Pilotfertigung überführen. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz fördert das Vorhaben in den kommenden drei Jahren mit 24,1 Mio. €. Das Fraunhofer IKTS unterstützt die Technologieentwicklung mit seinem Know-how in der korrelativen Mikroskopie.

Das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS ist seit kurzem Partner im TWI Innovation Network (TWIIN), einem europäischen Programm zur Förderung von Forschung und Technologie.

Unsere Kollegin Johanna Sonnenberg erzählt, wie sie sich privat und beruflich im Kampf gegen Mikroplastik engagiert, wie ein Unterwasserfahrzeug dabei helfen soll und was jeder gegen Verschmutzung von Meer von Stränden tun kann.

Am 5. Januar 2022 unterzeichnete Dr. Roland Weidl, Leiter des Batterie-Innovations- und Technologie-Centers BITC, im Auftrag von IKTS-Institutsleiter Prof. Alexander Michaelis ein Memorandum of Understanding. Partner ist Hyundai Heavy Industries (HHI) und die Korea Shipbuilding and Offshore Engineering (KSOE). Im MoU verständigen sich die Kooperationspartner auf eine enge F&E Zusammenarbeit in den Themenfeldern Wasserstoff, Brennstoffzellen (insbesondere SOFC), E-Fuels und Digitalisierung.

Im BMBF-Verbundprojekt LEGIOPLAS wird ein mobiles Messsystem für die Vor-Ort-Analyse der Legionellen-Belastung in Trinkwasser entwickelt.

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.