Pressemitteilungen

Rund ein Fünftel des weltweiten Energieverbrauchs entfällt auf die Beleuchtung. Ob in Fußballstadien, öffentlichen und privaten Gebäuden oder Fahrzeugen – gefragt sind smarte, kostengünstige Lichtmanagementsysteme, die den Beleuchtungsbedarf erkennen und darauf reagieren. In solchen Systemen werden lichtlenkende Optiken verwendet, die über komplexe, dreidimensionale Oberflächenstrukturen verfügen. Ein Team am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT in Aachen entwickelte nun ein neues Verfahren, das die Fertigung von Lichtmanagement-Optiken deutlich kostengünstiger macht. Auch in der Mikrofluidik und zur Herstellung antibakterieller Oberflächen ist die Anwendung des Verfahrens künftig möglich.

Ein Forscherteam des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie IPT in Aachen hat ein hybrides additives Fertigungsverfahren entwickelt, das draht- und pulverbasiertes Laserauftragschweißen (LMD) verbindet. Mit dem neuen Verfahren können Schutzschichten aus hochfestem Werkzeugstahl auf Werkstücke aufgebracht und Oberflächendefekte kostengünstig repariert werden. Die so erzeugten Werkzeugbeschichtungen sind verschleißbeständiger, ressourcen- und kosteneffizienter als solche, die mit anderen Methoden hergestellt werden. Nach erfolgreichen Testreihen mit Werkzeugbauteilen ist ein Einsatz des Verfahrens zur Bearbeitung von Hydraulikkomponenten geplant.

Produzierende Unternehmen, die ihre Maschinen und Anlagen vernetzen, sind besonders gefährdet durch Sicherheitslücken und Angriffe auf ihre IT-Infrastruktur. Das stellte das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT im Rahmen wissenschaftlicher Untersuchungen für das nun auch in englischer Sprache erschienene Whitepaper »Cybersecurity in Networked Production« fest. Die Aachener Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler möchten nun in einem AiF-geförderten Forschungsprojekt gemeinsam mit kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) den branchenübergreifenden »Production Security Readiness Check« weiterentwickeln. Interessierte Unternehmen, die ihre Produktions-IT hinsichtlich Schutz und Sicherheit gründlich überprüfen möchten, können sich am Projekt noch beteiligen.

Patientinnen, die ihre Brust durch Brustkrebs oder eine andere schwere Erkrankung verloren haben, können diese heute dank Implantaten dauerhaft und kosmetisch unauffällig rekonstruieren lassen. Die heute üblichen Silikonimplantate rufen jedoch nicht selten Abwehrreaktionen des Körpers hervor und können im schlimmsten Fall sogar reißen. Gemeinsam mit der BellaSeno GmbH entwickelt das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT deshalb jetzt eine automatisierte Produktionsanlage für Implantate aus einer Polymerstruktur, die eine Brustrekonstruktion aus Eigengewebe der Patientinnen ermöglicht.

Der zuverlässige Transport von neuen Navigations- und Wettersatelliten in den Weltraum zählt zu den wichtigsten Zielen der deutschen Raumfahrtstrategie. Die neu entwickelte europäische Ariane-6-Trägerrakete soll dafür in Zukunft am internationalen Weltraumbahnhof in Französisch-Guayana abheben. Während die Produktion der Komponenten für die Ariane 6 bereits mit Hochdruck gestartet ist, arbeitet das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen gemeinsam mit der ArianeGroup schon jetzt an einem Konzept, um die Herstellungsverfahren für die Oberstufe der Trägerrakete durch den Einsatz geeigneter Sensorik und Künstlicher Intelligenz laufend weiter zu verbessern.

Die Herstellung von Produkten in der metallverarbeitenden Industrie wie der Luft- und Raumfahrt oder der Medizintechnik ist regelmäßig mit sehr hohen Kosten verbunden. Ein erheblicher Anteil dieser Kosten entsteht dabei nicht in der eigentlichen Fertigung, sondern in der nachgelagerten Qualitätssicherung. Mit dem Ziel die damit verbundenen Kosten zu senken, hat das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen ein datengestütztes Verfahren zur Qualitätsprognose entwickelt, das jetzt im EXIST-Forschungstransfer-Projekt »Quantify« in einer eigens entwickelten Software umgesetzt wird. Damit lässt sich die Bauteilqualität bereits während der Fertigung auf Grundlage von Maschinendaten vorhersagen. Das Projekt-Team plant, die Software bis zur Marktreife weiterzuentwickeln und die neue Predictive-Quality-Lösung noch in diesem Jahr mit einer Ausgründung der zerspanenden Industrie zur Verfügung zu stellen.

Immer kleiner, immer effizienter: Zukünftige optische Systeme sind gekennzeichnet durch zunehmende Miniaturisierung und Komplexität. Für die Produktion solcher Systeme bedeutet das, mit immer geringeren Fertigungstoleranzen eine gleiche oder sogar höhere Produktqualität zu erzielen. Den Weg dorthin ebnen digitale Konzepte für die automatisierte Präzisionsmontage, die in ein vernetztes Produktionsumfeld integriert werden, so das Fazit des Aachener Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie IPT: In einem Whitepaper, das im Rahmen eines Forschungsprojekts zur effizienten Vernetzung von Produktionssystemen entstanden ist, wird jetzt das Potenzial der automatisierten Optikmontage näher beleuchtet.

Für Anwendungen in extremem Hochvakuum, wie beim geplanten europäischen Einstein-Teleskop zum Aufspüren von Gravitationswellen, werden üblicherweise Rohre aus Edelstahl verwendet. Diese sind jedoch relativ teuer. Ein Forschungsteam des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie IPT aus Aachen hat nun für diesen Einsatzzweck ein hybrides Rohr entwickelt, das nur noch eine dünne Funktionsschicht aus Edelstahl enthält. Die geforderte Stabilität gewährleistet eine Umwicklung aus wesentlich günstigerem glasfaserverstärktem Kunststoff. Die Basis dafür ist ein Fertigungsverfahren, das die Aachener Produktionsexperten für die Serienfertigung in der Automobilindustrie entwickelt haben.

Wasserstoff gilt heute als vielversprechender Energieträger, um CO2-Emissionen in Industrie und Verkehr zu senken und so die Energiewende und den Klimaschutz einen entscheidenden Schritt voran zu bringen. Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT hat deshalb jetzt zwei Diskussionspapiere über Wasserstofftechnologien und Energiespeichersysteme für die Mobilität der Zukunft veröffentlicht: Die Aachener Forscher möchten damit in das Gespräch mit der Industrie einsteigen, wie sich eine industriell skalierbare Herstellung von Brennstoffzellen auf den Weg bringen lässt. Unternehmen im Maschinen- und Anlagenbau sowie in der Fertigungsindustrie erhalten mit den beiden »Discussion Papers« eine komprimierte Faktensammlung über Energiespeicher und den Einstieg in die Wasserstoffwirtschaft. Beide Broschüren liegen in englischer Sprache vor und stehen kostenlos als PDF auf der Webseite des Fraunhofer IPT zum Download bereit.

Für einen umweltfreundlichen Straßenverkehr werden künftig Hunderttausende von Brennstoffzellen für wasserstoffbetriebene Fahrzeuge benötigt. Doch die Brennstoffzellen-Produktion ist bislang aufwendig und zu langsam. Ein Fraunhofer-Team entwickelt deshalb eine durchgängige Produktionsanlage, die künftig Brennstoffzellen-Komponenten im Sekundentakt verarbeitet. Diese Pilotlinie wird vom 12. bis 16. April 2021 auf der Hannover Messe Digital Edition vorgestellt.