Vernetzung in der Fraunhofer Gesellschaft

Fraunhofer-Verbund MATERIALS

 

Der Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile – MATERIALS bündelt seit 20 Jahren die Kompetenzen der materialwissenschaftlich orientierten Institute der Fraunhofer-Gesellschaft. Er ist einer von acht Fraunhofer-Forschungsverbünden, in denen sich fachlich verwandte Institute organisieren.

Fraunhofer-Materialwissenschaft und Werkstofftechnik umfasst die gesamte Wertschöpfungskette von der Entwicklung neuer und der Verbesserung bestehender Materialien über die Fertigungsverfahren im quasiindustriellen Maßstab, die Charakterisierung der Eigenschaften bis hin zur Bewertung des Einsatzverhaltens. Entsprechendes gilt für die aus den Materialien hergestellten Bauteile und deren Verhalten in Systemen. In all diesen Feldern werden neben den experimentellen Untersuchungen in Labors und Technika gleichrangig die Verfahren der numerischen Simulation und Modellierung eingesetzt, dies über alle Skalen vom Molekül bis zum Bauteil und zur Prozesssimulation. Stofflich deckt der Fraunhofer Verbund MATERIALS den gesamten Bereich der metallischen, anorganisch-nichtmetallischen, polymeren und aus nachwachsenden Rohstoffen erzeugten Werkstoffe sowie Halbleitermaterialien ab.

Mit Schwerpunkt setzt der Verbund sein Know-how in den Geschäftsfeldern Energie & Umwelt, Mobilität, Gesundheit, Maschinen- & Anlagenbau, Bauen & Wohnen, Mikrosystemtechnik und Sicherheit ein. Über maßgeschneiderte Werkstoff- und Bauteilentwicklungen sowie die Bewertung des kundenspezifischen Einsatzverhaltens werden Systeminnovationen realisiert. Mit strategischen Vorschauen unterstützt der Verbund die Entwicklung von Materialen und Technologien für die Zukunft.

https://www.materials.fraunhofer.de/

Ansprechpartner:
Prof Dr. Peter Gumbsch 
Telefon +49 761 5142-200
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Allianz AdvanCer

 

Das Spektrum reicht von der Modellierung und Simulation über die anwendungsorientierte Entwicklung von keramischen Werkstoffen, Fertigungsprozessen und Bearbeitungstechnologien bis hin zur Bauteilcharakterisierung, Bewertung und zerstörungsfreien Prüfung unter Einsatzbedingungen.

www.advancer.fraunhofer.de

Ansprechpartner:
Dr. Andreas Kailer
Telefon +49 761 5142-247
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Allianz Batterien

 

Die Allianz entwickelt für elektrochemische Energiespeicher (Batterien, Superkondensatoren) technische und konzeptionelle Lösungen mit den Kompetenzfeldern Material, System, Simulation und Testung.

www.batterien.fraunhofer.de

Ansprechpartner:
Dr. Leonhard Mayrhofer
Telefon +49 761 5142-388
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Allianz Generative Fertigung

 

Generative Fertigungstechniken sind konventionelle Techniken bei der Herstellung maßgeschneiderter, komplexer Bauteile und Kleinserien in Flexibilität, Arbeits- und Materialaufwand überlegen. Die Allianz widmet sich der Entwicklung, Anwendung und Umsetzung generativer Fertigungsverfahren und Prozesse.

www.generativ.fraunhofer.de

Ansprechpartner:
Dr. Raimund Jaeger
Telefon +49 761 5142-284
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Allianz Leichtbau

 

Die Qualität einer Leichtbaustruktur ist wesentlich bestimmt durch ihre Werkstoffeigenschaften, die konstruktive Formgebung, ihre Bauweise und den Herstellungsprozess. Durch die Allianz wird die gesamte Entwicklungskette von der Werkstoff und Produktentwicklung über Serienfertigung und Zulassung bis hin zum Produkteinsatz betrachtet.

Fraunhofer-Allianz Leichtbau

Ansprechpartner:
Dr. Jörg Hohe
Telefon +49 761 5142-340
E-Mail senden

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Allianz Numerische Simulation von Produkten, Prozessen

 

Die Fraunhofer-Allianz bearbeitet institutsübergreifende Aufgaben zur Entwicklung und Verbesserung von Simulationsverfahren. Sie bündelt zudem Kompetenzen aus dem luK-Bereich, das Werkstoff- und Bauteil Know-how sowie Wissen aus der Oberflächen- und Produktionstechnik.

www.nusim.fraunhofer.de

Ansprechpartner:
Dr. Claas Bierwisch
Telefon +49 761 5142-347
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Fraunhofer-Leistungszentrum Nachhaltigkeit Freiburg

 

Die fünf Freiburger Fraunhofer-Institute und die Albert-Ludwigs-Universität beantworten zusammen mit Industriepartnern die fachübergreifenden Forschungsfragen für eine nachhaltige Entwicklung von Wirtschaft und Gesellschaft und setzen sie in konkrete Innovationen um. Mit Projekten, Veröffentlichungen und Patenten, durch Existenzgründung mit Industriepartnern und mit umfassender Lehre und Weiterbildung am Institut für Nachhaltige Technische Systeme (INATECH) erschließt das Leistungszentrum die gemeinsamen Potenziale zu Themen der Nachhaltigkeit

Ansprechpartner:
Prof. Dr. Chris Eberl
Telefon +49 761 5142-495
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www.leistungszentrum-nachhaltigkeit.de

 

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Fraunhofer-Leistungszentrum Profilregion Mobilitätssysteme Karlsruhe

 

Vier Fraunhofer-Institute sowie die Fraunhofer-Projektgruppe Neue Antriebssysteme (NAS) erforschen mit dem Institut für Technologie der Hochschule Karlsruhe und dem FZI Forschungszentrum Informatik Themen zu effizienter, intelligenter und integrierter Mobilität. Das Leistungszentrum vernetzt wichtige Akteure aus Wissenschaft, angewandter Forschung und Industrie. Die Zukunftsthemen reichen von Mobilitätsanforderungen durch Überalterung oder Urbanisierung über veränderte städtische Infrastruktur, automatisierte und autonome Mobilität bis hin zu Leichtbau sowie (hybrid-)elektrischen und verbrennungsmotorischen Antrieben zur Effizienzsteigerung und CO2-Ausstoßminderung.

Ansprechpartner:
Prof Dr. Martin Dienwiebel
Telefon +49 721 204327-77
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www.profilregion-ka.de

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Fraunhofer Cluster of Excellence

 

Fraunhofer Cluster of Excellence Programmierbare Materialien CPM

 

Programmierbare Materialien sind form- und funktionsdynamische Materialien, Materialverbünde oder Oberflächen, deren Eigenschaften gezielt kontrolliert und veränderbar sind. Sie bestehen aus dreidimensionalen Mikrostrukturen von Polymeren, Metallen oder Keramiken. Das Fraunhofer IWM koordiniert die FuE solcher neuer Materialien und Systeme mit Funktionalitäten wie programmierbare Stoff- oder Wärmedurchlässigkeit, Reibung, Formänderung oder Mechanik.

Ansprechpartnerin:
Wiebke Beckmann
Telefon +49 761 5142-293
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www.cpm.fraunhofer.de

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MAVO Inline-Umformvergüten von Leichtbauwerkstoffen: Eine Technologie für große Stückzahlen - AluInForm

 

Laufzeit: 01.01.2019 bis 31.12.2020

Zusammen mit dem Fraunhofer IWU wird ein kombinierter Wärmebehandlungs- und Kaltumformprozess für hochfeste Aluminium-Blechwerkstoffe entwickelt, der in den Prozesstakt integriert werden kann.

Das Fraunhofer IWM arbeitet an der Charakterisierung, Bewertung und Modellierung der Werkstoffeigenschaften, die stark von der Prozessführung abhängen. Ziel ist die Ermittlung von günstigen Prozessfenstern für den jeweiligen Umformprozess.

Ansprechpartner:
Dr. Alexander Butz
Telefon +49 761 5142-369
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MAVO Hoch(warm)feste Aluminiumlegierungen für das Urformen im Leichtbau – HAlUr

 

Laufzeit: 01.03.2019 bis 28.02.2022

Ziel des Projektes HALUR ist, für Guss und additive Fertigungsverfahren hochfeste Aluminiumlegierungen zu entwickeln, um neue Möglichkeiten für den Leichtbau zu erschließen. Dazu werden am Fraunhofer IWM thermodynamische und atomistische Methoden angewendet, um die Eigenschaften dieser neuen Legierungen vorab zu berechnen. Mithilfe partikelbasierter Simulationen wird der Fertigungsprozess berechnet und angepasst. Das Projekt bildet die gesamte Entwicklung bis hin zu Bauteildemonstratoren und deren mechanischer Validierung ab.

Ansprechpartner:
Dr. Johannes Preußner
Telefon +49 761 5142-101
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MAVO Mehrlagenkeramische Einbettung von SiC-Halbleiterbauelementen – MESiC

 

Laufzeit: 03.2019 bis 02.2022

Im Projekt entwickeln wir mit den Fraunhofer-Instituten IISB, IKTS und IMWS eine vollkeramische Aufbau- und Verbindungstechnik im Miniaturformat, die möglichst hohe Leistungen, hohe Schaltgeschwindigkeiten und gesteigerte Zuverlässigkeit miteinander vereint. Das Fraunhofer IWM befasst sich einerseits mit der Prozessauslegung und entsprechenden Modellen zur Vermeidung von Sinterverzug und Defekten. Andererseits optimieren wir die Grenzflächeneigenschaften und geben Input für die Bauteilsimulation wie Diffusivitäten oder Grenzflächeneigenschaften.

Ansprechpartner:
Dr. Torsten Kraft
Telefon +49 761 5142-248
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MAVO Akustisches Design von Kunststoff-Bauteilen - PolymerAkustik

 

Laufzeit: 01.04.2018 bis 31.03.2021

Im Rahmen zunehmender ganzheitlicher Betrachtung von Strukturen und Bauteilen gewinnt ihr akustisches Verhalten für das Produktdesign an Bedeutung. Dies gilt insbesondere für Bauteile aus unverstärkten und faserverstärkten Kunststoffen, da aufgrund des geringen spezifischen Gewichts ihr akustisches Verhalten oftmals problematisch ist. Im Rahmen des interdisziplinären Forschungsprojekts entwickeln fünf Fraunhofer-Institute numerische Methoden, die das gezielte Design der Mikrostruktur solcher Materialien im Hinblick auf die Optimierung ihrer akustischen Eigenschaften zulassen.

Mehr Informationen

Ansprechpartner:
Dr. Jörg Hohe
Telefon +49 761 5142-340
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MAVO Unternehmensspezifische Werkstoffdatenräume zur beschleunigten Produktentwicklung - UrWerk

 

Laufzeit: 01.03.2019 bis 28.02.2022

Ziel des von den Fraunhofer-Instituten IAIS, ITWM und IWM bearbeiteten Vorlaufprojekts »UrWerk« ist die Entwicklung eines Frameworks für maßgeschneiderte Werkstoffdatenräume, welche die komplexe Historie von Werkstoffen in Form eines Netzwerkgraphen abbilden. Hierzu wird eine Basis-Ontologie für Werkstoffdaten konzeptioniert, die allgemeingültig ist und anschließend anwendungs- und unternehmensspezifisch erweitert werden kann. Die strukturierte Datenablage und Dokumentation verschiedenster untersuchter Werkstoff- und Werkstoffsystemzustände wird durch datengetriebene Analyse-Werkzeuge (wie Design of Experiments, Machine-Learning) komplementiert.

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Ansprechpartner:
Dr. Michael Luke
Telefon +49 761 5142-338
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Fraunhofer-Forschungscluster: Programmierbare Materialien

 

Laufzeit: Anfang 2018 bis 25.09.2022

Programmierbare Materialien sind form- und funktionsdynamische Materialien, Materialverbünde oder Oberflächen, deren Eigenschaften gezielt kontrolliert und reversibel verändert werden können. Sie bestehen aus dreidimensionalen Mikrostrukturen von Polymeren, Metallen oder Keramiken. Mit solchen Materialien eröffnet sich das einzigartige Potenzial für neuartige Systemlösungen, bei denen eine wesentlich erweiterte Funktionalität durch gezielte Materialveränderungen erreicht wird.

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Ansprechpartner:
Prof Dr. Peter Gumbsch 
Telefon +49 761 5142-200

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Fraunhofer-Leitprojekt Evolutionäre Selbstanpassung von komplexen Produktionsprozessen und Prozessen – EVOLOPRO

 

Laufzeit: 01.01.2019 bis 31.12.2022

Das Ziel der sieben an »EVOLOPRO« beteiligten Fraunhofer-Institute ist, evolutionsbiologische Mechanismen zur Erzeugung einer neuen Generation von Produktionssystemen zu nutzen. Solche »Bio-logical Manufacturing Systems (BMS)« sind fähig, sich analog zu biologischen Organismen selbstständig an neue Anforderungen und Umgebungsbedingungen anzupassen. Durch aktuelle Errungenschaften im Umfeld von »Industrie 4.0« kann dies innerhalb kürzester Zeit vollzogen werden. Das Fraunhofer IWM beteiligt sich in diesem Zusammenhang an der digitalen Repräsentation von Werkstoffen und an der Prozess- und Bauteiloptimierung.

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Ansprechpartner:
Dr. Dirk Helm
Telefon +49 761 5142-158
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Fraunhofer-Leitprojekt: Machine Learning for Production – ML4P

 

Laufzeit: 2015 bis 30.01.2021

Maschinelle Lernverfahren haben für die optimale Gestaltung von Fertigungsprozessen ein großes Potenzial. Zusammen mit anderen Fraunhofer-Instituten besteht das Ziel des Projekts darin, ein toolgestütztes Vorgehensmodell für den Einsatz von maschinellen Lernverfahren in Fertigungsprozessen zu entwickeln und im Bereich von drei Anwendungsdomänen zu demonstrieren. Das Fraunhofer IWM wird das toolgestützte Vorgehensmodell anwenden, um eine kognitive Glasbiegemaschine zu entwickeln

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Ansprechpartner:
Dr. Dirk Helm
Telefon +49 761 5142-158
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Fraunhofer-Leitprojekt Materialien für Tandemsolarzellen mit höchster Umwandlungseffizienz – MaNiTu

 

Laufzeit: 03.12.2019 bis Ende 2023

Der Wirkungsgrad von Siliziumsolarzellen lässt sich aufgrund von physikalischen Grenzen nicht mehr beliebig steigern. Mit Tandemsolarzellen aus mehreren lichtabsorbierenden Schichten sind dagegen Wirkungsgrade von über 35 % möglich, weshalb sie im Fokus der aktuellen Solarzellenforschung stehen. Im Fraunhofer-Leitprojekt »MaNiTU« entwickeln sechs Fraunhofer-Institute nachhaltige, höchsteffiziente und kostengünstige Tandemsolarzellen auf Basis neuer Absorbermaterialien.
https://manitu.fraunhofer.de/

Ansprechpartner:
Prof. Dr. Christian Elsässer
Telefon +49 761 5142-286
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Fraunhofer-Leitprojekt Quantenmagnetometer für industrielle Applikationen – QMAG

 

Laufzeit: 21.03.2019 bis 31.12.2023 

Die Freiburger Fraunhofer-Institute IAF, IPM und IWM wollen die Quantenmagnetometrie aus dem universitären Forschungsumfeld in konkrete industrielle Anwendungen überführen. Im Schulterschluss mit drei weiteren Fraunhofer-Instituten (IMM, IISB und CAP) entwickelt das Forscherteam hochintegrierte und bildgebende Quantenmagnetometer mit höchster Ortsauflösung und optimierter Empfindlichkeit.

Mehr Informationen

Ansprechpartner:
Prof. Dr. Christian Elsässer
Telefon +49 761 5142-286
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