Transcript Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile Wertschöpfung durch Materialinnovationen von der Materialentwicklung zur Systemzuverlässigkeit Stand 10.10.08

Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Wertschöpfung durch Materialinnovationen von der Materialentwicklung zur Systemzuverlässigkeit
Stand 10.10.08
Fraunhofer-Gesellschaft
zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
Die Fraunhofer-Gesellschaft ist die führende Trägerorganisation für
Einrichtungen der angewandten Forschung in Europa.
Auftraggeber
 Industrieunternehmen
 Dienstleistungsunternehmen
 Öffentliche Hand
Fraunhofer-Gesellschaft im Profil
Zahlen und Fakten
Itzehoe
Rostock
Göteborg
Fraunhofer-Chalmers
Research
Centre for Industrial Mathematics
 80 Forschungseinrichtungen,
davon
(FCC), Göteborg
Jönköping
Hannover
Potsdam
Teltow
Braunschweig
Deutsch-Polnischer
Nuthetal
Moskau
Magdeburg für
Forschungsverbund
Paderborn
Cottbus
Oberhausen Dortmund
Umwelt-, ProzesssicherheitsHalle
Leipzig
und Energietechnik
INCREASE
Schkopau
Duisburg Schmallenberg
Katowice
Dresden
Zilina
Katowice Erfurt
Sankt Augustin
Aachen
Ilmenau Jena
Chemnitz
Euskirchen
 56 Fraunhofer-Institute in Deutschland
Fraunhofer
an über
40Project
verschiedenen
Standorten
ISST
Group
USA
Information Engineering
Brüssel
Jönköping
13 000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
 1,3 Mrd Euro Forschungsvolumen jährlich,
Paris davon
Fraunhofer-Gesellschaft
Büro
Brüssel
 2/3
der Forschungsaufträge aus der Industrie
und öffentliche finanzierten Forschungsprojekten
Fraunhofer ILT
Coopération Laser
Franco-Allemande CLFA
Fraunhofer Representative
Moskau
Berlin
Bremen
Office
Japan
China
South Korea
Malaysia
Darmstadt
Fraunhofer IPA Slovakia
Würzburg
Zilina
Singapore
Belgrad Wertheim
Erlangen
St. Ingbert
Kaiserslautern
Fürth FIRST
Fraunhofer
Nürnberg
Indonesia
Joint Project
Office
Pfinztal
Karlsruhe
Belgrad
Saarbrücken
Stuttgart
Freising
München
Freiburg
Oberpfaffenhofen
Holzkirchen
Efringen-Kirchen
 Beispielhafte
InternationaleFraunhofer-Aktivitäten
Zusammenarbeit durchinNiederlassungen
Europa
in Europa, USA und Asien
Joseph von Fraunhofer (1787 - 1826)
Forscher
Entdeckung der „Fraunhofer-Linien“
Im Sonnenspektrum
Erfinder
Neue Bearbeitungsverfahren für
Linsen
Unternehmer
Leiter und Teilhaber einer Glashütte
Fraunhofer-Gesellschaft im Profil
Forschen für die Praxis
Institutsverbünde
Die Fraunhofer-Institute sind in
sieben thematisch orientierten
Verbünden organisiert. Deren
Ziele sind die fachliche
Abstimmung innerhalb der
Fraunhofer-Gesellschaft, die
Bündelung von Kernkompetenzen
und ein gemeinsames Auftreten
am Markt.






Informations- und Kommunikationstechnik
Life Sciences
Mikroelektronik
Oberflächentechnik und Photonik
Produktion
Werkstoffe, Bauteile
 Verteidigungs- und Sicherheitsforschung
Struktur der Fraunhofer-Gesellschaft
beruft
Senat
Vorstand
Wissenschaftlichtechnischer Rat (WTR)
berät
wählt
Mitgliederversammlung
entlastet
Verbundsprecher
Präsidium
Fraunhofer-Verbund Informationsund Kommunikationstechnik
Verbund Produktion
Verbund Life Sciences
Verbund Werkstoffe,
Bauteile
Verbund Mikroelektronik
Verbund Verteidigungsund Sicherheitsforschung
Verbund Oberflächentechnik
und Photonik
ohne
Verbundszugehörigkeit
56 Institute
beraten
Kuratorien
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Zahlen und Fakten
 Gründung: 1997
 Geschäftsstelle: LBF, Darmstadt
 Vorsitzender: Prof. Holger Hanselka
 12 Mitgliedsinstitute + 1 Gastinstitut
 Wiss. MitarbeiterInnen 2007: 1 036
 Ertragsanteil Wirtschaft 2007: 36,7 % (vorläufiges Ergebnis)
 Budget-Plan 2008: 235,4 Mio. €
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Wachstum in 2007 (Mitarbeiterzahlen)
Informations- und
Kommunikationstechnik
2 160
Mikroelektronik
1 909
Werkstoffe, Bauteile
1 695
Produktion
1 136
Oberflächentechnik,
Photonik
728
Life Sciences
Institute außerhalb von
Verbünden
838
2006
220
2007
Die Zahl der Beschäftigten in den einzelnen Verbünden der Fraunhofer-Gesellschaft zeigt,
mit welchem Aufwand zurzeit in den entsprechenden Forschungsfeldern gearbeitet wird.
ZV, Stand 02/2008
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Wachstum 2007 (Budget)*
+16%
256
Mikroelektronik
190
+17%
+16%
237
Werkstoffe, Bauteile
166
Informations- und
Kommunikationstechnik
+16%
169
+1%
113
+8%
+8%
151
Produktion
109
Oberflächentechnik,
Photonik
+17%
98
+13%
64
+10%
+22%
82
Life Sciences
51
0
Aufwand
Ertrag
% Veränderung zum Vorjahr
+23%
50
100
150
200
250
300
Mio €
ZV, Stand 08/2008 - Ergebnis 2007.ppt
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Mitgliedsinstitute
1 EMI Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut
2 IAP Angewandte Polymerforschung
3 IBP Bauphysik
5
4 ICT Chemische Technologie
Bremen
5 IFAM Angewandte Materialforschung
2
13
Golm
Braunschweig
10
Halle
6 10 5
Dresden
12
a
10
9
Saarbrücken
Karlsruhe
1 8 10
1
8 ISE Solare Energiesysteme
10 IWM Werkstoffmechanik
7
Würzburg
11 IZFP Zerstörungsfreie Prüfverfahren
4
12 LBF Betriebsfestigkeit und
Pfinztal
Stuttgart
Freiburg
7 ISC Silicatforschung
9 ISI System- und Innovationsforschung
Darmstadt
Kaiserslautern
6 IKTS Keramische Technologien und Systeme
3
Efringen-Kirchen
3
Holzkirchen
13 Systemzuverlässigkeit
a WKI Holzforschung, Wilhelm-Klauditz-Institut
Gastinstitut
ITWM Techno- und Wirtschaftsmathematik
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Geschäftsfelder
Kernkompetenzen
Materialien
 Energie
 Materialentwicklung
 Metalle
 Gesundheit
 Technologieentwicklung
 Keramik
 Mobilität
 Einsatzverhalten
 Glas
 Informations- und
 Werkstoffmodellierung und
 Polymere
Kommunikationstechnologien
 Bauen und Wohnen
Simulation
 Verbundwerkstoffe
 Werkstoffverbünde
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Fokus:
 Photovoltaik,
Solarheizung und thermische
Solarstromerzeugung
 Biomasse,
Biogase und alternative Kraftstoffe
 Windenergie
© 2007 Fraunhofer-Gesellschaft, München
Energie
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Energie
Entwicklung und Dienstleistungen für neue Rotorblätter,
Betriebsmethoden und Nachweisverfahren:
 Statische und dynamische Untersuchungen
an Blättern (im Aufbau) und Komponenten
 Unterstützung im Material- und Blattdesign,
Oberflächenschutz, Verbindungstechnik
 Betriebsfestigkeit, Messtechnik
und Zustandsüberwachung
 Kombination von numerischen
und analytischen Methoden
zum Blattnachweis:
- Stellvertreter-Testverfahren
- Up-Scaling
- Komponententests
© 2007 Fraunhofer Center für Windenergie und Maritime Technologien CWMT;
CWMT ist ein Kooperative der Fraunhofer-Institute IFAM und LBF
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Energie
Aufgabe
 Analyse der Auswirkung
Unterschiedlicher "Bio-Kraftstoffe"
auf die Schwingfestigkeit von
Aluminium- und Motorkomponenten
in Abhängigkeit von der Legierung
und der Vorbehandlung
Ergebnisse
 Kraftstoff mit 5 % Bio-Äthanol
hat keinen negativen Einfluß
auf die Schwingfestigkeit von
chemisch vernickeltem Aluminium
© 2006 Fraunhofer LBF
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Energie
Keramische Mikrobrennstoffzellensysteme





LTCC-basierte Brennstoffzelle
Neues Mikrosystem mit vergrößerter Aktivfläche und mehr Leistung
Hybridsystem mit integrierter Lithium-Polymer-Batterie, Ladeschaltung und DC/DC-Wandler
Gesamtdicke < 6mm
Brennstoff: Wasserstoff, aber auch alternative flüssige Brennstoffe (Methanol)
MikrobrennstoffzellenHybridsystem
Keramisches
Flowfield
© Fraunhofer IKTS
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Energie
Organische Solarzellen
Eigenschaften und Herausforderungen
 Niedrige Herstellungskosten
 Mechanische Flexibilität
 Geringes Gewicht
 Effizienz (derzeit 3%)
 Langzeitstabilität flexibler Solarzellen
 Herstellungstechnologien (roll to roll)
»ITO-freie« organische Solarzelle auf
einem flexiblen Substrat (unversiegelt).
© Fraunhofer ISE
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Energie
Wasserstofftechnologie
Mikro-Dampfreformer, zur Umwandlung von Ethanol und
Wasser zu wasserstoffreichem Gas. Die Abbildung zeigt den
keramischen Porenbrenner, umgeben von zwei mit Katalysatoren
beschichteten Wabenkörpern.
Anwendung und Vorteile:
Mikro-Dampfreformer
 zur Versorgung von PEM-Brennstoffzellen
im Leistungsbereich 100-500 W
 nutzt hohe Speicherdichte flüssiger Brennstoffe
 schnelle Startzeiten und hohe Verfügbarkeit
über lange Zeiträume
Strömungs- und Wärmesimulation einer PEM-Brennstoffzelle
© Fraunhofer ISE
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Geschäftsfelder
Energie
 Steigerung der Effizienz von Systemen zur Energiewandlung und
-Speicherung
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Gesundheit
ORMOCER®e für zahnmedizinische Anwendungen
 Lichtausheilende ORMOCER®-Matrix/Bonding
Füllungen
 Einfach in der Handhabung und in hohem Maße
ästhetisch
 geringe Schrumpfungseffekte in Verbindung mit hohem
Verschleißwiderstand aufgrund einer anorganischen
Grundstruktur
 Hohe Festigkeit in Verbindung mit guter Flexibilität
 Ausgezeichnete Biokompatibilität
Abbildung eines ORMOCER®-Matrix und
-Bonding Systems
Industriepartner: Degussa AG (Matrix) und
Voco GmbH (Matrix und Bonding)
© Fraunhofer ISC
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Gesundheit
Aufgabe
 Entwicklung einer Beinprothese, deren Gangcharakteristik kontinuierlich an die jeweiligen
Laufzustände angepasst werden kann
 optimale Selbstregelung der Gangcharakteristik
durch Veränderung in der Steifigkeit des
künstlichen Fußes sowie durch aktive Regelung
des Kniemoments
Ergebnisse
 Entwicklung eines neuartigen piezoelektrischen
Ventils (Prototyp) für das Knie
 Veränderliche Steifigkeit der Basisfeder
Adaptive Beinprothese
Industriepartner: Otto Bock Health Care
(künstlicher Fuß) bis 10 % (ohne Abrollen)
 Entwicklung eines
Energierückgewinnungssystems und dessen
Integration in den Prothesenschaft
© 2006 Fraunhofer LBF
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Gesundheit
PZT-Foils
Fraunhofer Partner: IBP, IKTS, ITWM, LBF
+
lS
tM ia
n
yst
e
lig
e
t
a
r
Inte
ems
l
PZT-Fibers
+
+
+
PZT-Coating:
+
Lärm
Silence
Intelligent Material Systems
S
s
m
e
r
a
r
u
t
t
c
S
t
r
u
Active Noise Reduction
by
Active Structural Acoustic Control
InMAR
Advanced Electronics
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Geschäftsfelder
Energie
 Steigerung der Effizienz von Systemen zur Energiewandlung und
-Speicherung
Gesundheit
 Verbesserung der Biokompatibilität und Funktion von medizin- oder
biotechnisch eingesetzten Materialien
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Mobilität
Aufgabe
 Entwicklung eines Structural
Health Monitoring (SHM)-Systems
zur kontinuierlichen Zustandskontrolle
auf Basis piezo-elektrischer Materialien;
Ziel ist die zustandgesteuerte Wartung
Ergebnisse
 Möglichkeit konnte gezeigt werden;
Aktive Schadensüberwachung, z.B. an den Rumpfoberteilen
eines Flugzeuges
Resultate sind auf andere Anwendungsbereiche übertragbar z. B. auf den
Fahrzeug- oder Maschinenbau
© 2007 Fraunhofer LBF
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Mobilität
Polymerbasierte Hochleistungsverbundwerkstoffe
Vorhersage des Einsatzverhaltens von Faserverbundkomponenten
im Flugzeugbau
 Simulation von Schädigung und Delamination durch mikrostrukturbasierte
Werkstoffmodellierung
 Virtuelle Bauteiltests
 Ermüdung von Metall-CompositeFügeverbindungen
Kundennutzen
 Reduzierung von Bauteiltests
 Zuverlässige Daten für Auslegung und Prototyping
Flugzeugstrukturen aus Kohlefaserverstärkten Polymeren
© Fraunhofer IWM
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Mobilität
Werkstoffe, Bauteile, Systeme
für den Flugzeugbau
Fluglabor des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik
 Niederdruckröhre:
- Länge: 30 m
- Innendurchmesser 9,6 m
- Niederdruck 150 hPa (absolut)
 Flugzeugklima:
- Realitätsnahe Simulation von Schall und Vibration
- Rumpftemperatur – 40 °C
- Lufttemperatur –20 °C bis +30 °C
- relative Luftfeuchte 5 % bis 65 % bei 20 °C
Messungen des Raumklimas im Fluglabor
© Bernd Müller / FhG
© Fraunhofer IBP
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Mobilität
Werkstoffe und Strukturbauteile
 Auslegung geklebter Strukturen
 Bemessung von Klebeverbindungen und
Klebnietverbindungen
 Prüfung von Klebstoffen, Klebverbindungen und
Fügeteilwerkstoffen (quasi-statisch, Crash, Ermüdung)
 Berechnung von FVK-Werkstoffen
 Simulation von geklebten und kombiniert gefügten
Proben („Virtuelles Prüflabor“)
 Methodenentwicklung von Test- und Simulationsmethoden zur Berechnung und Prüfung von
Dimensionierung der Klebfugen für
einen geklebten GFK-Kopf eines
Schienenfahrzeuges mit FEA
Klebeverbindungen und Klebnietverbindungen
Hochgeschwindigkeitsprüfung einer Klebverbindung (Crash)
© Fraunhofer IFAM
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Mobilität
Zuverlässigkeitskonzepte für betriebsfesten Leichtbau
Hochfeste Kunststoffstrukturen für Sicherheitsbauteile
Angebot
 Entwicklung von Bemessungskonzepten für
Sicherheitskomponenten sowie
 Betriebsfeste Auslegung und Prüfung von
Sicherheitsbauteilen
Kundennutzen
 Kostenreduziertes Fertigungsverfahren für
Kunststoffe, z.B. Sheet Molding Compound SMC,
bieten völlig neue Funktions- und
Designmöglichkeiten.
© Foto: Polynt GmbH
Bauteile in mittleren bis großen Serien
 Zerstörungsfreies Analyseverfahren zur
Werkstoff- und Komponentencharakterisierung
 Numerische Werkzeuge zur Simulation der
Betriebsfestigkeit und des Crash-Verhaltens
 Design von Sicherheitsbauteile mit verbesserter
Performance
© 2007 Fraunhofer LBF, ICT, ITWM, EMI,
EZRT
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Mobilität
Bauteilsimulation
Lebensdauervorhersage für temperaturbeanspruchte Bauteile
 Entwicklung von Materialmodellen für thermischmechanische Wechselbelastung von Bauteilen
 Berechnung der Orte der Entstehung und des
Wachstums von Mikrorissen
Kundennutzen
 Bessere Lebensdauervorhersagen für
Vorhergesagte Schädigung in einem
Abgaskrümmer (Simulation und Experiment)
Komponenten in Dampf- und Gasturbinen und in
Abgasanlagen
 Reduktion des Aufwands für Bauteilversuche
© Fraunhofer IWM
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Mobilität
Von Farbe bis Funktion - Komplettlösungen für die Praxis
Schwerpunkte:
 Qualifizierung von Lacksystemen und Lackierverfahren
 Lackentwicklung für spezielle Anwendungen
 Korrosionsschutz
 Farbmetrik/Farbtonmanagement
Fachpersonal:
 Lackierer, Lacklaboranten, Lackingenieure,
Chemieingenieure und Chemiker
Ausstattung:
 Lackprüftechnik, Farbmetrik, klimatisierbares Lackiertechnikum
mit computergesteuertem Lackierautomat,
Dispergieranlagen (Dissolver und Perlmühlen)
© Fraunhofer IFAM, IWMH
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Geschäftsfelder
Energie
 Steigerung der Effizienz von Systemen zur Energiewandlung und
-Speicherung
Gesundheit
 Verbesserung der Biokompatibilität und Funktion von medizin- oder
biotechnisch eingesetzten Materialien
Mobilität
 Erhöhung von Sicherheit und Komfort sowie Reduzierung des Ressourcenverbrauchs in den Bereichen Verkehrstechnik, Maschinen- und Anlagenbau
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
IuKTechnologien
ORMOCER®e als fotostrukturierbare
Materialien
 Negativresist-Verhalten
 Verarbeitungstemperaturen < 180 °C
 Anwendungen auf preiswerten, flexiblem
Polymersubstrat möglich
 gute Metallisierbarkeit/Adhäsion
 Integration von optischen und elektrischen
Verarbeitung: Pentium® -Multichip-Module (MCML/D) in ORMOCER® Multilayer Technik (ACREO)
Abmessungen: 4 cm x 4 cm, Dicke 1.2 mm
Funktionen
 Vias  10 µm
© Fraunhofer ISC
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Polymere als Material für mikroelektronische Bauelemente
IuKTechnologien
Flexible Displays
Roll-to-Roll-Verfahren
Displays auf Basis von OLEDs
(organisches Licht emittierende
Dioden) haben eine höhere
Auflösung und gute Wiedergabe
eigenschaften für Schnell
bewegte Bilder.
Mikroelektronische Elemente und
ICs können kosteneffektiv im Rollto-Roll-Verfahren hergestellt,
Strukturen gedruckt werden.
© 2007 Fraunhofer-Gesellschaft, München
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Polymere in der Elektronik
IuKTechnologien
Neue Materialien
 für LEDs
 für Dioden und Transistoren
 für die Photovoltaik
Technologien für neue Produkte
 Applikationen auf flexiblen
Substraten
© Fraunhofer IAP
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Geschäftsfelder
Energie
 Steigerung der Effizienz von Systemen zur Energiewandlung und
-Speicherung
Gesundheit
 Verbesserung der Biokompatibilität und Funktion von medizin- oder
biotechnisch eingesetzten Materialien
Mobilität
 Erhöhung von Sicherheit und Komfort sowie Reduzierung des Ressourcenverbrauchs in den Bereichen Verkehrstechnik, Maschinen- und Anlagenbau
Informations- und Kommunikationstechnologien
 Erhöhung der Integrationsdichte und Verbesserung der Gebrauchseigenschaften von Bauteilen der Mikroelektronik und Mikrosystemtechnik
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Integrale Gebäudekonzepte: inHaus2
FuE-Ansätze
 multifunktionale / integrale Bauteilkonzepte
 Innovative Bauteile und Werkstoffe
 Hygiene-, Gesundheit-, Umweltschutz-
Bauen
und Wohnen
Pilotplattform: Entwicklung,
Erprobung, Demonstration
Office
Health Senior
Care
Strategien
 Leistungs- und Effizienz-Konzepte (Nutzer)
 Gebäude- und Betriebskonzepte
Unter Federführung der Fraunhofer-Institute
IBP und IMS
Hotel /
Gastronomie
Technik
Services
© Fraunhofer IBP
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Integrale Gebäudekonzepte: inHaus2
Systempartner:
Bauen
und Wohnen
Anwendungspartner:
Komponentenpartner:
© Fraunhofer IBP
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Bauen
und Wohnen
Funktionale Beschichtungen,
Antireflex-Beschichtungen
Nanoporöse SiO2-Beschichtungen auf Glas,
z. B. für Sonnenkollektoren, reduzieren die Reflexion
breitbandig über das gesamte solare Spektrum und
verbessern so den Wirkungsgrad der Kollektoren.
Nutzen
 8 % Steigerung der solaren Transmission
 hohe Witterungsbeständigkeit
Produktion: derzeit ca. 1 Mio m² pro Jahr
Kooperation von Fraunhofer ISE und ISC
mit den Firmen Merck und Centrosolar
Kollektor mit unterschiedlichen
Beschichtungen auf strukturiertem und nicht
strukturiertem Glas
© Fraunhofer ISC, ISE
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Bauen
und Wohnen
Verkleidungen auf Holzbasis
Extraleichte Spanplatten
 sparen Gewicht und Transportkosten im
Möbelbau und beim Möbelhandel
 haben einen geringeren Rohstoffverbrauch
 erfordern neue Füge-und
Beschichtungstechniken
Massegefärbte mitteldichte Faserplatten
 Schaffen neue Design-Möglichkeiten im Möbelund Innenausbau
 sind verschleißfest und erfordern keine oder nur
eine transparente Beschichtung
© Fraunhofer WKI
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Phasenwechselmaterialien (PCM) als Kältespeicher
Bauen
und Wohnen
 Moderne Bürogebäude in Leichtbauweise verfügen
über geringe thermische Masse
 Neue Baustoffe (Innenputze) mit mikroverkapselten PCM
erhöhen thermischen Komfort
Weitergehende Entwicklungen:
 aktive Systeme zur Reduktion des Heizenergiebedarfs
 Wärmeträgerfluide mit integrierten PCM
 aktive Kühlsysteme mit PCM-Materialien
(z. B. Kühldecken)
 PCM-Baustoffe in der Lüftungstechnik
REM-Aufnahme von mikroverkapselten
Phasenwechselmaterialien
© Fraunhofer ISE
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Geschäftsfelder
Energie
 Steigerung der Effizienz von Systemen zur Energiewandlung und
-Speicherung
Gesundheit
 Verbesserung der Biokompatibilität und Funktion von medizin- oder
biotechnisch eingesetzten Materialien
Mobilität
 Erhöhung von Sicherheit und Komfort sowie Reduzierung des Ressourcenverbrauchs in den Bereichen Verkehrstechnik, Maschinen- und Anlagenbau
Informations- und Kommunikationstechnologien
 Erhöhung der Integrationsdichte und Verbesserung der Gebrauchseigenschaften von Bauteilen der Mikroelektronik und Mikrosystemtechnik
Bauen und Wohnen
 Verbesserung der Nutzung von Rohstoffe und Qualitätsverbesserung
der daraus hergestellten Produkte
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Geschäftsfelder
Kernkompetenzen
Materialien
 Energie
 Materialentwicklung
 Metalle
 Gesundheit
 Technologieentwicklung
 Keramik
 Mobilität
 Einsatzverhalten
 Glas
 Informations- und
 Werkstoffmodellierung
 Polymere
Kommunikationstechnologien
 Bauen und Wohnen
und Simulation
 Verbundwerkstoffe
 Werkstoffverbünde
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Materialentwicklung
„Intelligente“
Materialien und Bauteile
(Funktionale) Polymere
mit spezifischen
elektrischen,
elektrooptischen und
optischen Eigenschaften
Fasern und Faserverbünde,
Spezialkeramik,
nanoskalige Materialien,
Halbleiter, Phase-ChangeMaterialien
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Technologieentwicklung
Beschichtungen
Oberflächenveredlung
Leichtmetallguss
Rapid Prototyping
Mikroformung
Materialschäume
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Einsatzverhalten
… von Werkstoffen,
Bauteilen und
Systemen
… in Bezug auf
Betriebsfestigkeit
zerstörfreie Prüfung
(ZFP)
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Simulation
Simulationstechniken
von der WerkstoffHerstellung und
-Entwicklung …
… bis hin zum Bauteil
im Einsatz
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Herausragende Ergebnisse in der Materialforschung …
. . . entlang der gesamten Wertkette: von der Entwicklung neuer
Materialien und der Verbesserung vorhandener Materialien über
Fertigungsverfahren im quasi-industriellen Maßstab bis hin zur
Charakterisierung der Materialeigenschaften und der Bewertung
und Anpassung ihres Einsatzverhaltens.
Analoges gilt für Bauteile und ihre Funktionen in Systemen.
© 2007 Fraunhofer-Gesellschaft, München
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Funktionen und Hauptaufgaben
 Korporative Kontaktplattform zum Markt
 Kohärente und gebündlete Kommunikation mit dem Markt
 Initiierung und Durchführung von Verbundprojekten und F&E-Kooperationen
 Strategische Bündelung und Weiterentwicklung der Fraunhofer-Kompetenzen
 Koordination von Fraunhofer-internen Forschungsprogrammen
 Koordination der strategischen Investitionsplanung der Verbundinstitute
 Beratende Unterstützung für die nationalen und internationalen F&E-Politik
 Beratende Unterstützung des Fraunhofer-Vorstandes
 Mitwirkung an Verbund-relevanten Entscheidungen des FhG-Vorstandes
 Implementierung der den Verbund betreffende Vorstandsentscheidungen
 Langfristige gemeinschaftliche Planungs- und Handlungsplattform
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Leistungsspektrum
 Machbarkeitsstudien
 Test und Erprobung von Werkstoffen, Komponenten und Systemen
 Simulationen auf Werkstoff-, Komponenten- und Systemebene
 Auftragsforschung und -entwicklung
 Prozessanalysen und Prozessanpassung
 Prototypen- und Prozessentwicklung
 Kleinserienfertigung
 Beratung
 Analysen
 Workshops, Seminare
Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile
Kontakt
Vorsitz
Prof. Dr.-Ing. Holger Hanselka
Telefon: +49 (0) 61 51 / 7 05-2 22
[email protected]
Geschäftsstelle
Dr. phil. nat. Ursula Eul
Telefon: +49 (0) 61 51 / 7 05-2 62
[email protected]
Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit
und Systemzuverlässigkeit LBF
Bartningstraße 47
64289 Darmstadt
Stellvertretender Vorsitz
Prof. Dr.-Ing. Peter Elsner
Telefon: +49 (0) 7 21 / 46 40-4 01
[email protected]
Fraunhofer-Institut
für Chemische Technologie ICT
Joseph-von-Fraunhofer-Straße 7
76327 Pfinztal