Presse und News

Ein neues Simulationsmodell des Fraunhofer-Instituts für Werkstoffmechanik IWM in Freiburg sagt Schwachstellen in Schmiedebauteilen voraus, die durch unvollständige Kornneubildung (Rekristallisation) entstehen. Eingebettet in einen effizienten digitalen Ablauf entsteht so ein virtuelles Schmiedelabor, das Material- und Energieeinsparungen bei Schmiedeprozessen ermöglicht.

Die Beimischung von Wasserstoff zu fossilen Kraftstoffen ist ein wichtiger Schritt zur Dekarbonisierung von Verbrennungsprozessen in Großmotoren oder Gasturbinen. Die dort eingesetzten Werkstoffe sind extremen Temperaturwechseln, mechanischen Beanspruchungen und dem Wasserstoffgas ausgesetzt. Je nach Anteil im Brennstoff und der Werkstoffempfindlichkeit reduziert der Wasserstoff die Ermüdungsfestigkeit zusätzlich. Wissenschaftler des Fraunhofer IWM haben gezeigt, wie die thermomechanische Ermüdung unter Wasserstoffeinfluss wirtschaftlich mit Hohlproben bestimmt werden kann.

Im Forschungsprojekt Unternehmensübergreifende Materialdaten und Materialsimulation in der Produktion, PMD-X-MAPRO, das vom Bundesforschungsministerium BMFTR gefördert wird, arbeiten Forschung und Wirtschaft daran, Materialdaten digital und maschinenlesbar verfügbar zu machen. Ziel ist es, Informationen über Werkstoff-Eigenschaften und Fertigungsdaten so aufzubereiten, dass sie entlang der gesamten Lieferkette automatisch genutzt und ausgetauscht werden können. Beteiligt sind neben dem Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering IESE und dem Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM weitere Wirtschaftspartner: Siemens AG, SHS – Stahl-Holding Saar GmbH & Co. KGaA, tec4U-Solutions GmbH, credativ GmbH, Deutz AG. Aktuelle Ergebnisse und Anwendungen werden vom 20. bis 24. April auf der Hannover Messe 2026 am Stand der Plattform Industrie 4.0 (Halle 13, Stand C24) vorgestellt.

Der Institutsleiter des Fraunhofer-Instituts für Werkstoffmechanik IWM in Freiburg und Professor für Werkstoffmechanik am KIT wurde am 18. März 2026 bei der Jahreskonferenz der amerikanischen Fachgesellschaft TMS - The Minerals, Metals and Materials Society in San Diego zum TMS-Fellow ernannt. Der TMS Fellow-Award ist der höchste Preis für Mitglieder der TMS und zeichnet das Lebenswerk führender Persönlichkeiten in den Materialwissenschaften aus. Mit der Ehrung werden die herausragenden wissenschaftlichen Leistungen und technischen Beiträge von Prof. Peter Gumbsch zur multiskaligen Materialmodellierung und zum Verständnis von Bruch- und Verformungsprozessen gewürdigt.

Für PFAS-haltige Schmierstoffe und Dichtungen haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am Fraunhofer IWM in einem vom Land Baden-Württemberg geförderten Projekt und einem Fraunhofer-Projekt eine Substitutionskette entwickelt und erprobt. Damit können geeignete PFAS-freie Materiallösungen effizient identifiziert und bewertet werden.

In einem neuen vom BMWE geförderten Forschungsprojekt werden Auslegungsrichtlinien für Schweißnähte für den Einsatz in Wasserstofftechnologien entwickelt, wobei die etablierten Empfehlungen des International Institute of Welding (IIW) als Ausgangsbasis dienen. Der Einfluss von Wasserstoff auf die Ermüdungsfestigkeit und damit die Lebensdauer von Bauteilen soll zukünftig universell für unterschiedliche Anwendungen bei der Dimensionierung von Schweißnähten berücksichtigt werden und Unternehmen dabei helfen, geschweißte Bauteile schneller zu entwickeln sowie Wanddicken zu reduzieren. Das Fraunhofer IWM kümmert sich im Projektkonsortium um die Formulierung von Auslegungskonzepten, Werkstoffprüfung und Digitalisierung. Das Projekt ist im Januar 2026 gestartet.

Der DVM steht für Digitalisierung, Vernetzung und Materialinnovationen und bringt Wissenschaft und Industrie zusammen, um Materialforschung, Werkstoff- und Bauteilprüfung voranzutreiben. In der Mitgliederversammlung im Dezember 2025 wurde Prof. Dr. Christoph Eberl vom Fraunhofer IWM in Freiburg zum Nachfolger von Prof. Dr. Tilmann Beck von der Technischen Universität Kaiserslautern gewählt. Er hat sein Amt als Vorstandsvorsitzender am 1. Januar 2026 angetreten.

Der digitale Druckguss-Zwilling verknüpft Materialzustandsinformationen zu allen Teilprozessen des Druckgießens und schafft eine Wissensbasis zum Erfüllen von wirtschaftlichen, technologischen und ökologischen Anforderungen. Dazu wurden am Fraunhofer IWM mit Ontologie-basierten semantischen Strukturen Wissensgraphen zu verschiedenen Prozessschritten erstellt und vernetzt. Das Fraunhofer IWM präsentiert den digitalen Zwilling vom 13. bis 15. Januar 2026 auf der Messe EUROGUSS.

Das Forschungsprojekt HyLife zielt darauf ab, ein Physik-basiertes Lebensdauerprognosewerkzeug für Materialien im Kontakt mit Wasserstoff zu entwickeln. Durch innovative Testmethoden und Materialmodelle soll die Lebensdauer von Komponenten unter Wasserstoffeinfluss zuverlässig vorhergesagt und somit entscheidend zur Sicherheit und Effizienz von Infrastrukturen der Wasserstoffwirtschaft beigetragen werden.

Das Fraunhofer IWM hat eine Mikrozugapparatur mit integrierter Hochdruckwasserstoffkammer entwickelt und in Betrieb genommen, mit der mechanische quasistatische oder zyklische (Ermüdungs-)Versuche und bruchmechanische Untersuchungen an wenigen Millimeter kleinen Proben durchgeführt werden können. Die Übertragbarkeit der Versuchsergebnisse von Mikro- auf Makroproben ist gewährleistet. Die Mikroprobenprüftechnik eröffnet neue Möglichkeiten, mechanische Eigenschaften kleiner Bauteile oder dünnwandiger Komponenten sowie lokale Schwachstellen in Werkstoffgefügen oder an Schweißnähten großer Bauteile effizient und zuverlässig zu bewerten.

Das Fraunhofer IWM hat einen Autoklav für Risswachstumsversuche an CT-Proben in Wasserstoff bis 170 bar entwickelt und erfolgreich in Betrieb genommen. Mit dem kompakten Aufbau kann die Datenbasis für die Auslegung und den sicheren Betrieb von Bauteilen der Wasserstoffinfrastruktur sehr wirtschaftlich erzeugt werden.

Wie lassen sich neue biobasierte und biohybride Materialien mit verbesserter Funktionalität schneller entwickeln? Dieser Frage gehen im Leitprojekt SUBI²MA sechs Fraunhofer-Institute gemeinsam nach. Ein von Fraunhofer-Forschenden entwickeltes neuartiges und biobasiertes Polyamid dient dabei als Modell. Seine besonderen Eigenschaften machen es zu einer vielversprechenden Alternative für fossile Kunststoffe.

Mit der Verleihung des Georg Vogelpohl Ehrenzeichens am 29. September 2025 würdigt die Gesellschaft für Tribologie e. V. (GfT) Prof. Dr. Matthias Scherge, Geschäftsfeldleiter für Tribologie am Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM und Leiter des MikroTribologie Centrums µTC, für seine langjährigen wissenschaftlichen Leistungen und seine praxisnahen Beiträge zur Erforschung und Minderung von Reibung und Verschleiß. Seine Arbeit an der Schnittstelle von Werkstoffwissenschaft, Oberflächentechnologie und Chemie steht für einen gelungen Brückenschlag zwischen Grundlagenwissenschaft und industrieller Anwendung.

Klimawandel, Schneeschmelze und steigende Energiekosten setzen den Betreibern von Eislaufbahnen zu. Eine wirtschaftliche und nachhaltige Alternative verspricht Eislauf auf Kunststoffplatten. Im Wettlauf um das sportlichste Gleiterlebnis gelang der Glice AG aus Luzern in einem Forschungsprojekt mit dem Fraunhofer IWM in Freiburg nun eine Kunststoffeis-Entwicklung, deren Gleiteigenschaften der von Wassereis in nichts nachstehen. Das kreative Zusammenspiel zwischen der materialwissenschaftlichen Erforschung der Kontaktmechanismen beim Gleiten der Schlittschuhkufen auf dem Kunststoff sowie den daraus abgeleiteten Materialanforderungen durch das Fraunhofer IWM und der Weiterentwicklung der Rezeptur und des Herstellungsprozesses der Kunststoff-Eisplatten bei der Glice AG brachten letztlich den Durchbruch.

Die begrenzte Verfügbarkeit und die hohen Kosten von Ermüdungsdaten erschweren die Auslegung von Bauteilen ein und schränken Unternehmen bei sicherheitskritischen Anwendungen bei der Werkstoffauswahl ein. Wissenschaftler des Fraunhofer IWM haben gemeinsam mit Kollegen der University of California, Santa Barbara, Strategien entwickelt, um die Extraktion strukturierter Informationen aus unstrukturierter wissenschaftlicher Literatur – dem bislang größten Korpus an Ermüdungsdaten – deutlich zu verbessern. Sie haben ihre Ergebnisse auf der Plattform ChemRxiv veröffentlicht.

Leichtbaukonstruktionen können unter dynamischen Belastungen in Schwingungszustände versetzt werden, die einerseits störende Geräusche erzeugen und andererseits zu Materialermüdung führen. Im Projekt »LEICHT_DISS« wurden Reibelemente entwickelt und bewertet, die als Teil der Leichtbaukonstruktionen Schwingungsenergie absorbieren und zu einer Stabilisierung des Systems führen. Neben einer erhöhten Funktionalität und Sicherheit ermöglicht der Einsatz dieser neuen Technologien auch Gewichtseinsparungen sowie ökonomische und ökologische Potenziale beim Bauteildesign.

Mit dem feierlichen Spatenstich am 22. Juli 2025 beginnt der Bau des Ingenieurzentrums Nachhaltigkeit (IZN) auf dem Campus Flugplatz in Freiburg. Das neue Gebäude wird künftig die intensive Zusammenarbeit der fünf Freiburger Fraunhofer-­Institute mit der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg unter dem Dach des Instituts für Nachhaltige Technische Systeme (INATECH) stärken.

40% des Altöls aus Industrieprozessen kann heute wieder zu Grundölen verarbeitet werden. Die technologischen Prozesse dafür sind jedoch nicht differenziert genug, um die für Hochleistungsschmierstoffe wertvollen Grundstoffe aus Altöl zurückzugewinnen und daraus neue langlebige Schmierstoffe herzustellen. Derzeit verbreitete Recyclingtechnologien sind daher auf niedrigviskose Öle begrenzt. Der Bedarf bei Schmierstoffherstellern und deren Grundstofflieferanten, höherviskose Getriebeöle weiter zu nutzen, ist groß, da dort enorme Potenziale zur CO2- und Kostenreduktion liegen. Auch in Technologiebereichen wie Windkraft oder Mobilität, ist das Interesse an nachhaltigen Schmierungslösungen groß.

Im Projekt »AluTrace« wurde eine dezentrale Datenraumarchitektur entwickelt, die eine lückenlose Rückverfolgbarkeit und Analyse von Werkstoff- und Prozessdaten ermöglicht. Dies ist nicht nur für den Designprozess von Leichtbauteilen von Bedeutung, sondern auch für die gesamte Wertschöpfungskette in der additiven Fertigung. Durch die Implementierung eines prozessspezifischen Topologieoptimierungsalgorithmus (PSTO) konnte gezeigt werden, wie durchgängige Datenvernetzung zu signifikanten Verbesserungen in der Bauteilqualität und -leistung führen kann. Die erzielten Ergebnisse, darunter eine Gewichtsreduktion von bis zu 23 % bei gleichbleibender mechanischer Festigkeit, belegen den klaren Industriebedarf nach effektiven Lösungen für den Leichtbau.

Im Projekt „CapS-PTL“ wird eine innovative Technologie zur Herstellung poröser Titanelektroden entwickelt, die für die effiziente Wasserstofferzeugung durch Elektrolyse entscheidend ist. Durch den Einsatz von Kapillarsuspensionen (CapS) wird eine präzise Kontrolle der Porosität und mechanischen Festigkeit der Elektroden erreicht, was die elektrochemische Leistung erheblich steigert. Die Zusammenarbeit zwischen Fraunhofer IWM und FastCast Ceramics GmbH kombiniert Forschung und industrielle Anwendung, um die Skalierung dieser Technologien zu gewährleisten.