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Microlauncher sind eine Alternative zu herkömmlichen Trägerraketen. Die mittelgroßen Transportsysteme können Nutzlasten bis 350 Kilogramm befördern, künftig sollen sie kleine Satelliten in den Weltraum bringen. Forscherinnen und Forscher am Dresdner Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS haben gemeinsam mit Raumfahrtexperten der TU Dresden ein additiv gefertigtes Raketentriebwerk mit Aerospike-Düse für Microlauncher entwickelt. Der skalierte Prototyp aus Metall soll 30 Prozent weniger Treibstoff als konventionelle Triebwerke verbrauchen. Er wird am 12. Februar auf der Hannover Messe Preview und vom 20. bis 24. April 2020 auf der Hannover Messe präsentiert (Halle 16/Stand C18).

Am Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Dresden ist es gelungen, mittels Selektivem Elektronenstrahlschmelzen (Selective Electron Beam Melting – SEBM) Kupferbauteile zu fertigen, die mit diesem Verfahren bisher so noch nicht gezeigt wurden.

Deutsche Wissenschaftler wollen im Dachkonzept »Forschungsfabrik Batterie« neuartige Batterien entwickeln, die bei gleichem Volumen mindestens 70 Prozent mehr Energie für Elektrofahrzeuge und Smartphones speichern können als herkömmliche Lithium-Ionen-Lösungen. Im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Kompetenzclusters für Batteriematerialien »ExcellBattMat« steuert das Dresdner »ExcellBattMat-Zentrum« (Projekt KaSiLi: Strukturmechanische Kathodenadaption für Silizium- und Lithiumwerkstoffe) Schlüsselkomponenten für diese neue Batterie-Generation bei. Die Forscher von Fraunhofer, TU-Dresden und Leibniz arbeiten seit dem 1. November 2019 gemeinsam an innovativen Batterie-Elektroden, die aus hauchdünnen Silizium- oder Lithiumschichten bestehen, um hohe Energiedichten zu erreichen.

Die Miniaturisierung ist seit Jahren Hauptentwicklungstreiber in der Elektronik. Dies gilt uneingeschränkt auch für keramikbasierte Schaltungsträger, die sich etwa durch ihre hervorragende Eignung für Hochfrequenzschaltungen aus-zeichnen. Die klassische Dickschichttechnik zur Herstellung der benötigten Leiterzüge stößt bei steigenden Anforderungen jedoch an ihre Grenzen. Eine neue Generation von Dickschichtpasten und deren photo-lithografische Strukturierung ermöglichen nun die Herstellung extrem hochaufgelöster Dick-schichtstrukturen, die für 5G-Anwendungen erforderlich sind: Massen- und industrietauglich, mit geringen Investitionskosten und kaum höherer Produktionszeit. Forscherinnen und Forscher vom Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS präsentieren die neuartigen Pasten auf der Messe Productronica in München vom 12. bis 15. November in Halle B2, Stand 228.

Die rasche Reduzierung von CO2-Emissionen ist weltweit eine der dringendsten und herausforderndsten Aufgaben unserer Zeit. Neben der Strategie, CO2-Emissionen zu vermeiden, gibt es bereits Technologien, um unvermeidbares CO2 in wertvolle Produkte umzuwandeln. Doch diese sogenannten Power-to-X-Prozesse sind derzeit noch zu ineffizient und teuer. Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme in Dresden haben nun keramikbasierte Reaktoren entwickelt, mit denen aus CO2 und Wasserdampf Grundstoffe für die chemische Industrie herstellbar sind: und das deutlich effizienter und klimaneutral.

Gemeinsam mit der H+E-Produktentwicklung GmbH im sächsischen Moritzburg hat das Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Dresden eine maßstabstreue Gasturbine entwickelt, die eindrucksvoll die derzeitigen Potentiale und Grenzen pulverbettbasierter additiver Technologien zeigt. Der Technologiedemonstrator „Siemens SGT6-8000 H“, ein skaliertes Modell einer Gasturbine zur Stromerzeugung im Maßstab 1:25, wurde bis auf die Welle komplett mit additiven Verfahren hergestellt.

Der Ausbau von Windenergieanlagen an Land stockt. Das liegt vor allem an zu wenig geeigneten Flächen und Protesten von Anwohnern. Eine Alternative sind Windenergieanlagen auf hoher See – allerdings ist die Erzeugung von Offshore-Energie derzeit noch viel teurer als an Land. Das liegt auch an den höheren Wartungskosten. Am Fraunhofer IKTS wurde ein Messsystem entwickelt, dass an der Gründungsstruktur von Offshore-Anlagen fest installiert wird und diese dauerhaft überwacht. Das reduziert den Aufwand für kostenintensive Vor-Ort-Einsätze und damit die Wartungskosten.

Die Rückstände von Pestiziden, Haushaltschemikalien oder Arzneistoffen belasten unser Abwasser. In Kläranlagen können diese unsichtbaren Verunreinigungen nicht oder nur teilweise zurückgehalten werden. Im Projekt ANTHROPLAS wurde deshalb ein Messverfahren entwickelt, das Schadstoffe im Abwasser erkennt. Mit diesen Informationen kann die Abwasseraufbereitung zielgenau eingestellt und damit der Prozess – speziell in der vierten Reinigungsstufe der Kläranlage – effizienter und kostengünstiger gestaltet werden. Damit leistet ANTHROPLAS einen wichtigen Beitrag zur Sicherung einer sauberen Umwelt.

Für sein erfolgreiches globales Engagement auf dem Gebiet der Additiven Fertigung wurde Prof. Christoph Leyens zum Adjunct Professor der University of Waterloo, Ontario, Kanada, ernannt. Bereits Anfang dieses Jahres wurde dem Direktor des Instituts für Werkstoffwissenschaft der TU Dresden und Direktor des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik IWS die gleichnamige Ehrung durch die RMIT University, Melbourne, Australien zuteil.

Am Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Dresden wurde erfolgreich ein neuartiges Eisenpulver verarbeitet und getestet, womit eine der Kostenfragen bei der additiven Fertigung beantwortet und neue Möglichkeiten erschlossen werden.