Projekte

Herkömmliche Flammschutzmittel in Kunststoffprodukten schützen vor Bränden, sind aber in vielen Fällen umweltschädlich und oft toxikologisch bedenklich. Diesbezüglich vorteilhafter sind phosphorhaltige Flammschutzmittel, die aber auch größtenteils aus fossilen Ressourcen hergestellt werden. Biobasierte Flammschutzmittel können eine gute Alternative sein, haben aber noch Nachteile und sind daher Nischenprodukte. Forschenden des Fraunhofer LBF gelang die Entwicklung eines zukunftsweisenden Konzepts, das die Ausnutzung der speziellen Struktureigenschaften von Naturstoffen wie Cellulose und Zuckeralkoholen beinhaltet, und haben dieses für die Synthese völlig neuer phosphorhaltiger Flammschutzmittel angewendet. Die Entwicklungsarbeiten erfolgen in enger Zusammenarbeit mit Industrieunternehmen.

InnFla - Nachhaltigen Flammschutzlösungen für Holzoberflächen im Innenraum

Im Zuge der zunehmenden Digitalisierung im Kontext der Industrie 4.0 wird eine hohe Integrationsdichte von Sensoren in Maschinen und Anlagen gefordert. Im Projekt DELIGHT entwickelt das Fraunhofer LBF eine industrielle Herstelltechnologie für Elastomersensoren, die in lasttragende Elastomerbauteile wie Maschinenlager oder Kupplungen integriert werden können. Die Sensoren basieren auf der patentierten kapazitiven DELTA-C®-Technologie und können sowohl statische als auch dynamische Kräfte messen. Damit können beispielsweise Maschinen überwacht, Überlasten detektiert und Wartungsintervalle verlängert werden.

Durch moderne Technik sind hochauflösende 3D-Scans von Bauteilen umsetzbar, die zur Abbildung der Oberflächentopografie bei Bewertung der Betriebsfestigkeit von additiv gefertigten metallischen Strukturen Verwendung finden können. Fortschreitende Rechenleistungen ermöglichen zudem eine ortsabhängig feine Vernetzung bei Finite-Elemente-Simulationen und bilden somit den Grundstein eines digitalen Zwillings. Durch die Kombination beider Teilschritte lässt sich nun das Versagen unter zyklischer Belastung mit der Spannungsverteilung auf der Oberfläche von WAAM-gefertigten Strukturen korrelieren und ermöglicht damit das Strukturverhalten in der Betriebsfestigkeitsbewertung besser abbilden zu können.

Im Projekt LowCarboVan werden umweltfreundliche Leichtbaulösungen für den Nutzfahrzeugsektor erarbeitet. Hierbei fokussiert sich die Forschung am LBF auf den Ersatz von glasfaserverstärkten Kunststoffen durch naturfaserverstärkte Kunststoffe. Es werden Lösungen erarbeitet für die Reduzierung der Feuchteaufnahme und Gewichtseinsparungen durch die Nutzung von Leichtbaumethoden in der Auslegung. Das Projekt adressiert das Thema der nachhaltigen Mobilität und trägt dazu bei, den CO2-Fußabdruck im Transportsektor zu verringern.

Im Rahmen des Leitprojektes Elektrokalorische Wärmepumpe ElKaWe entwickelt die Fraunhofer-Gesellschaft eine Wärmepumpe, welche ohne klimaschädliches Kältemittel oder Kompressor auskommt und sich den elektrokalorischen Effekt zu Nutzen macht. Um die Langzeitstabilität einer Wärmepumpe im Betrieb zu gewährleisten, finden seitens Fraunhofer LBF analytische und experimentelle Untersuchungen zur Zuverlässigkeit hochbeanspruchte Bauteile, wie das eigenentwickelte Federmembranventil, statt.

IQPAK setzt ein Ausrufezeichen im Verpackungsmarkt: Die vielseitig einsetzbare Multi-Layer-Verpackung verbindet die Vorteile von Mehrweg und Stoffkreislauf. Ein wiederverwendbarer Grundkörper wird dabei von einer dünnen Schutzschicht umschlossen, die recycelt wird. Entwickelt wurde IQPAKTM von Löning & Partner, einem Spezialisten für Kreislaufwirtschaft, gemeinsam mit dem Fraunhofer LBF. Fokus des Fraunhofer LBF lag auf der Material- und Prozessseite, der Entwicklung des Systemaufbaus sowie der Demonstration der Machbar- und Skalierbarkeit.

Nachhaltige Kreislaufwirtschaft durch Künstliche Intelligenz: Das Fraunhofer LBF leitet ein Arbeitspaket im Innovationslabor K3I-Cycling und bringt seine jahrelange praktische Erfahrung mit Kunststoffrezyklaten auch in anderen Arbeitspaketen ein.

Hochvolt-Energiespeicher in Leichtbauweise für elektrifizierte Sattelauflieger.

Leichtbau ist eine Konstruktionsphilosophie, die im öffentlich geförderten Projekt »ECO2-LInE« mit dem Neudenken der Konstruktion von Spezialsitzen und -bänken, Zugwagenübergängen und Pickup-Aufsätzen Anwendung findet. Unter Nutzung des neuartigen Additive Manufacturing Prozess SEAM (Screw Extrusion Additive Manufacturing) werden hierfür leichte naturfaserverstärkte Kunststoffbauteile entwickelt, die Metallkonstruktionen ersetzen.