LBF-Presse-Feed

Aktuelle biobasierte Kunststoffe sind oft nur für kurzlebige Anwendungen, wie Verpackungen geeignet, da sie unzureichende Langzeiteigenschaften aufweisen. Das neue Projekt »Biobasierte Polyester für anspruchsvolle Langzeitanwendungen« aus dem Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF soll die Langzeiteigenschaften von Biokunststoffen durch gezielte Additivierung verbessern, um deren Einsatz in technischen Anwendungen zu ermöglichen. Dafür suchen die Forschenden Unternehmen entlang der Wertschöpfungskette, die auch bei langlebigen Produkten petrobasierte Kunststoffe durch biobasierte Lösungen substituieren möchten.

Die Kunststoffindustrie wird aufgefordert, praktikable Lösungen zu entwickeln, um den Anteil von Rezyklaten in anspruchsvollen technischen Anwendungen zu erhöhen. Auch gesetzliche Vorgaben auf nationaler und europäischer Ebene treiben diese Entwicklung voran. Dennoch sind potenzielle Anwender oft skeptisch, selbst wenn Rezyklate nur teilweise eingesetzt werden. Um diese Bedenken zu adressieren, startet das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF gemeinsam mit Partnern ein neues industrielles Verbundprojekt. Ziel ist es, gezielte Analysen für ausgewählte, verfügbare Stoffströme durchzuführen, damit Anwender die Additivierung und das Compounding maßgeschneidert vornehmen können. Kostenfreier Online-Vortrag am 21. November 2024.

Korrosion ist ein alltäglicher Prozess, der die Lebensdauer von Materialien, insbesondere Metallen, erheblich beeinflusst. Dieser Prozess beeinträchtigt die Stabilität und die Eigenschaften von Metallerzeugnissen und stellt eine große Herausforderung in verschiedenen Industrien dar. Obwohl es zahlreiche Methoden gibt, Korrosion zu verlangsamen, bleibt eine gründliche Prüfung von Bauteilen unerlässlich, um die Produktlebensdauer und Zuverlässigkeit unter realen Bedingungen im Vorfeld zu bewerten. Forschende aus dem Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF haben eine neue Salzpaste kreiert. Sie kann für diverse Testszenarien individuell angepasst werden und liefert vergleichbare Ergebnisse wie der traditionelle Salzsprühtest, der einige Nachteile mit sich bringt.

Vom 4. bis zum 7. November 2024 öffnen die Darmstädter Partner des KI-Hub Kunststoffverpackungen ihre Türen und laden alle Interessierten zu spannenden Events rund um das Recycling von Kunststoffen ein. Wie sehen die Forschungsinstitute des KI-Hubs von Innen aus und mit welchen Themen beschäftigen sich die Forschenden vor Ort? Am 6. November öffnet das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF im Rahmen der »Open Hub Days« seine Labore. Vorträge, Live-Demonstrationen, Spiele und vieles mehr erwarten die Gäste. PressevertreterInnen sind willkommen.

Der Einsatz nachhaltiger Materialien und Werkstoffe ist eine Entscheidung mit hoher ökologischer und gesellschaftlicher Relevanz und ein strategischer Schritt für Unternehmen. In der Herstellung müssten dafür klassisch verstärkte Materialien, z. B. kurzglasfaserverstärkte Polymere (GFK) durch naturfaserverstärkte Kunststoffe (NFK) substituiert werden. Da eine direkte Eins-zu-Eins-Substitution in vielen Anwendungen nicht möglich ist, besteht der Bedarf, Grenzen und Potenziale naturfaserverstärkter Kunststoffe vor allem für technische Bauteile systematisch zu analysieren. Forschende am Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF haben das Verbundprojekt »NaFiTech« initiiert und suchen weitere Partner mit dem Ziel, gemeinsam eine solide Datenbasis zu erarbeiten, um die Möglichkeiten und Perspektiven dieser relevanten Materialien fundiert bewerten zu können.

Alle organischen Substanzen, auch Kunststoffe wie Polypropylen (PP), unterliegen in Gegenwart von Sauerstoff einem Autooxidationsprozess. Dieser findet bei den hohen Temperaturen der Schmelze-Verarbeitung, der Compoundierung und dem Spritzguss millionenfach beschleunigt statt. Die Folge bei PP ist ein Abbau der Polymerketten, also eine Degradation der Molmasse, was einer Wiederverwertung von Produkten aus diesen Kunststoffen entgegensteht. Im Verarbeitungsprozess zugesetzte Antioxidantien verlangsamen den Abbau. Ohne diese Additive ließen sich viele Alltagsgegenstände nicht brauchbar herstellen. Forschende aus dem Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF haben Online-rheologische Untersuchungen weiter verbessert und beschleunigen damit den Vorgang, die exakte Additivierung zu bestimmen und Kosten zu optimieren

In der Wasserstoffwirtschaft spielen Elektrolyseure und Brennstoffzellen eine entscheidende Rolle. Kunststoffe finden sich in elektrochemisch aktiven Komponenten und in Strukturelementen (z. B. Dichtungen). Die oftmals vorliegenden harschen, alkalischen Bedingungen stellen hohe Herausforderungen an die eingesetzten Materialien. Die Zukunft der dort häufig genutzten Fluorpolymere ist ungewiss. Es besteht die Anforderung, geeignete alternative Materialien für die unterschiedlichen Komponenten zu identifizieren. Forschende am Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF haben das Verbundprojekt »Elastolox« initiiert und suchen weitere Partner mit dem Ziel, gemeinsam die Eignung von Elastomeren für den Einsatz in Elektrolyseuren und Brennstoffzellen unter oxidativ-alkalischen Bedingungen zu untersuchen.

Mit zunehmender Automatisierung steigt der Aufwand für die Absicherung von KI-Systemen. Diese soll mit vertretbarem Aufwand möglich sein. In dem neuen zivilen Forschungsprojekt »SIMAS« arbeiten Forschende des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF in einem Konsortium zusammen mit ATLAS ELEKTRONIK GmbH an der Analyse und Bewertung der Sicherheit von maritimen autonomen Systemen unter dem Einfluss von Künstlicher Intelligenz. Die Methodik dahinter basiert auf einer Weiterentwicklung der probabilistischen FMEA. Die vier Projektpartner wollen zeigen, dass ein sicherer Betrieb maritimer autonomer Systeme trotz eines erhöhten Automatisierungsgrades möglich ist.

Nachhaltige Verpackungsmaterialien statt Wegwerfen von Einwegverpackungen sind heute das Ziel einer zeitgemäßen Logistik. Ein neues Konzept für eine vollständig werkstofflich rezyklierbare Mehrwegtransportlösung des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF und der Berges GbR in Darmstadt wurde gemeinsam mit der G & H GmbH Rothschenk, der TURTLEBOX GmbH und der UVEX SAFETY GROUP GmbH & Co. KG im Praxiseinsatz erfolgreich getestet

Abfälle von Polyolefinen werden zum großen Teil nur thermisch verwertet. Hierbei dominiert das stoffliche Downcycling, also die Verwendung in minderwertigeren Artikeln, wie Abfallsäcken oder Parkbänken. Unter ökonomischen und legislativen Gesichtspunkten ist ein stärkeres Upcycling, die Verwendung in gleich- oder höherwertigen Produktkategorien, dringend geboten. Dafür fehlen bislang Informationen zum molekularen Aufbau von Polyolefin-Rezyklaten (PORez). Diese bestehende Technologielücke wollen Forschende aus dem Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF mit dem durch das Programm industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten Projekt »Quantitative Molekularcharakterisierung von Polyolefin-Rezyklaten« schließen.

Am Dienstag, 30. Juli, besuchte Till Mansmann, Innovationsbeauftragter »Grüner Wasserstoff« des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) und entwicklungspolitischer Sprecher der FDP, das Leistungszentrum-Wasserstoff Hessen »GreenMat4H2« in Hanau und Darmstadt. Das Leistungszentrum bündelt in enger Zusammenarbeit mit regionalen Partnern die Kompetenzen des Fraunhofer IWKS und des Fraunhofer LBF, um zukunftsfähige Konzepte für eine nachhaltige, geopolitisch unabhängige, effiziente und sichere Wasserstoffwirtschaft zu erarbeiten. Till Mansmann gewann tiefe Einblicke in die hessischen Wasserstoff-Aktivitäten und sammelte wichtige Impulse aus Forschung und Wissenschaft, die er in den öffentlichen Diskurs einbringen möchte

Hessens Wissenschaftsminister Timon Gremmels besuchte im Rahmen seiner Sommertour ein Fraunhofer-Institut in Hessen. Am Freitag, den 19. Juli machte er Halt in Darmstadt-Kranichstein am Fraunhoer LBF.

Am 4. Juli 2024 beleuchtete die Veranstaltung im Rahmen der Online-Reihe »Beyond Elements« die große Bedeutung des Leichtbaus in Zeiten knapper Ressourcen und umfassender Elektrifizierung. Trotz der Herausforderungen bleibt der Leichtbau ein zentraler Innovationsmotor. Das Fraunhofer LBF beschäftigt sich u. a. mit der Qualität von Schweißnähten, die bei dünnwandigen Strukturen entscheidend für Betriebsfestigkeit und Lebensdauer sind. Heute können Schweißnähte per Laserscan direkt nach der Fertigung automatisiert vermessen werden. »Maschinelles Lernen hilft uns bei der Auswertung, da sehr viele Daten verarbeitet werden müssen«, sagt Dr.-Ing. Jörg Baumgartner, Wissenschaftler am Fraunhofer LBF.

In einer Zeit, in der ökologische Nachhaltigkeit im Vordergrund steht, sind Rezyklate in der Industrie von zentraler Bedeutung. Aufgrund von EU-Vorschriften und Zielen zur Abfallreduzierung hat ihre Verwendung stark zugenommen. Eine große Herausforderung besteht jedoch darin, sicherzustellen, dass Post-Consumer-Rezyklate die Sicherheitsstandards erfüllen, insbesondere hinsichtlich des Flammschutzes. Die Aufrüstung mit wirksamen Flammschutzmitteln ist unerlässlich. Expertenteams im Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF befassen sich intensiv mit den EU-Vorschriften und der Notwendigkeit des Flammschutzes in spezifischen Anwendungen. Dabei stehen technische und strategische Überlegungen im Fokus, von deren Antworten viele Branchen profitieren können. Das Fraunhofer LBF präsentiert aktuelle Ergebnisse auf der Plastics Recycling Show Europe, Amsterdam, 19. bis 20. Juni 2024, Stand A22.

Der zuverlässige Einsatz von Brennstoffzellen in Kraftfahrzeugen und in stationären Kraftwerken einerseits sowie Elektrolyseure für die Herstellung von Wasserstoff aus elektrischem Strom andererseits, sind Grundpfeiler für die zukünftige, nachhaltige Energiewirtschaft. In beiden Systemen kommen Polyelektrolytmembranen (PEM) zum Einsatz, deren Haltbarkeit derzeit maßgeblich die Lebensdauer von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren beeinflusst. Die Modellierung des Materialverhaltens der PEM unter thermischen und hygrischen Lasten kann einen Beitrag zur Erhöhung der Lebensdauer von Brennstoffzellen leisten. In dem neuen, seitens des BMWK geförderten Forschungsprojekt »PEMPAR« entwickeln Forschende am Fraunhofer LBF eine Messmethodik für die Parametrisierung von Modellen zur Simulation der Temperatur- und Feuchtewirkung sowie der mechanischen Belastungen von PEM. Hierdurch lassen sich Datenlücken hinsichtlich des Materialverhaltens und fehlender Prüfvorschriften schließen. Die Test- und Prüfzeiten von PEM, Brennstoffzellen und Elektrolyseuren können so reduziert werden.

Die »Woche des Wasserstoffs« findet bundesweit vom 15. bis 23. Juni 2024 statt. Das Fraunhofer Leistungszentrum Wasserstoff Hessen (GreenMat4H2), eine Forschungsinitiative des Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF in Darmstadt und der Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS in Hanau, lädt Bürgerinnen und Bürger zum »OpenLab Day H2« am Freitag, 21. Juni 2024 ein. In Darmstadt und Hanau erhalten die Gäste Einblicke in aktuelle Forschungen. Experimente, Laborführungen und Kurzvorträge informieren rund um das Thema Wasserstoff. Die Angebote richten sich an Personen, die sich für Wasserstoff interessieren, die Fragen haben oder einfach mehr wissen und verstehen möchten.

Lithium-Ionen-Batterien aus Elektrofahrzeugen verlieren im Laufe ihrer Nutzung an Ladekapazität und sind ab einem Kapazitätsverlust von 20 Prozent nicht mehr für den Fahrzeugbetrieb geeignet, da sich die Reichweite und die Schnellladefähigkeit verringert. Allerdings ist die verbleibende Kapazität von 80 Prozent für eine stationäre Speicheranwendung ausreichend. Im Forschungsprojekt CIRCULUS werden mehrere bereits genutzte Lithium-Ionen-Traktionsbatterien zu einem stationären Speichersystem umgebaut. Die neuartige Leichtbau-Konstruktion des Gesamtsystems sieht vor, dass sich das System sortenrein zerlegen lässt. Somit wird der Sortieraufwand minimiert, woraus hochqualitative Stoffströme entstehen und eine funktionierende und nachhaltige Kreislaufwirtschaft umgesetzt wird. Das Fraunhofer LBF präsentiert die Ergebnisse des Forschungsprojekts CIRCULUS auf der Plastics Recycling Show Europe, Amsterdam, 19. bis 20. Juni 2024, Stand A22. Die Besucherinnen und Besucher erhalten einen umfangreichen Einblick in die vielfältigen Kompetenzen des Fraunhofer LBF zu Rezyklaten.