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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.

Erstmalig stellt der Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy CCPE das Thema »Nachhaltige Geokunststoffe für den Landschaftsbau« auf der ACHEMA 2024 neben dem Thema »Advanced Recycling« vor. Wir laden Sie ein, uns auf der Messe in Frankfurt (Halle 6.0 – Forschung und Innova-tion | Stand D49) zu besuchen.

Das Verbundforschungsprojekt »evTrailer2« hat seinen zweiten Meilenstein erreicht: Alle neuen fachlichen Ideen des Projektteams zur Entwicklung und Integration von Hocheffizienztechnologien für die elektrischen Antriebs- und Energiesysteme sowie für mehr Fahrsicherheit schwerer Sattelzüge sind technisch ausgearbeitet. Der nächste große Schritt für das neue Elektrotraktionskonzept ist der Zusammenbau dieser technischen Komponenten in einen Sattelauflieger, der dadurch nachhaltig unterwegs sein kann. Damit werden Fahrzeug-hersteller unterstützt, die Treibhausgas-Emissionen von neuen Lkw bis 2025 im Durchschnitt um 15 Prozent und bis 2030 um 30 Prozent gegenüber dem Stand von 2019 zu senken.

Die Steigerung der Akzeptanz von Wasserstoff durch seinen sicheren und zuverlässigen Einsatz ist eine zentrale Herausforderung für die emissionsfreie Mobilität und die Versorgungsinfrastruktur. Forschende am Fraunhofer-Instsitut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässikgeit LBF entwickeln neue Analyse-, Bewertungs- und Testverfahren, die zur Beherrschung des komplexen Beanspruchungszustands von Wasserstoffsystemen, wie Brennstoffzellen, Elektrolyseuren und Tanks aber auch einzelner Komponenten beitragen, also deren Sicherheit und Zuverlässigkeit verbessern. Mehr über aktuelle Projekte zeigen sie auf der HANNOVER MESSE | Hydrogen + Fuel Cells EUROPE, 22. bis 26. April 2024, Halle 13, Stand C47.

Forschungsteams am Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF entwickeln Technologien zur automatisierten Zustandsüberwachung für Hochdruck-Speichersysteme, z. B. für Wasserstoffanwendungen. Druckbehälter können so wirtschaftlicher betrieben werden, ohne Abstriche bei der Sicherheit in Kauf nehmen zu müssen. Ziel ist beispielsweise die Unterscheidung kritischer von unkritischen Ereignissen im Betrieb. Gegenüber dem rein turnusgemäßen Austausch oder einer nur oberflächlichen Sichtprüfung werden unnötige Kosten vermieden und die Sicherheit erhöht. Auf diese Weise werden wesentliche Voraussetzungen für die weitere Verbreitung der Wasserstoff-Technologie geschaffen. Mehr über aktuelle Projekte zeigen die Darmstädter Forschenden auf der HANNOVER MESSE | Hydrogen + Fuel Cells EUROPE, 22. bis 26. April 2024, Halle 13, Stand C47.

Wie sicher ist Wasserstoff als Energieträger der Zukunft? Welche Materialien müssen für die Nutzung von Wasserstoff ertüchtigt werden und wie sieht ihre Recyclingfähigkeit aus? Wie sehen effiziente Prozesse dafür aus? Forscherteams aus der Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS und dem Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF zeigen aktuelle Entwicklungen rund um Erzeugung, Transport, Speicherung und Nutzung von Wasserstoff auf der HANNOVER MESSE, 22. bis 26. April 2024, Halle 13, Stand C16, am Stand der LandesEnergieAgentur Hessen LEA.

Große und schwere Komponenten von Landfahrzeugen sollen in Zukunft leichter und nachhaltiger gestaltet werden können. Dieses Ziel verfolgt das Forschungsvorhaben »ECO2-LInE«, das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) innerhalb des Technologietransfer-Programms Leichtbau (TTP LB) gefördert wird. Hier werden Metallkonstruktionen teilweise durch leichte, naturfaserverstärkte Kunststoffbauteile ersetzt. Um diese langzeitstabil und witterungsbeständig fertigen zu können, haben Experten aus dem Fraunhofer LBF ein eigenes Herstellungsverfahren für die Compounds entwickelt. Es handelt sich um ein naturfaserverstärktes Compound mit besonderen Eigenschaften in Hinblick auf Hydrophobie und Temperaturstabilität, sodass es nicht nur im SEAM-Prozess verarbeitet werden kann, sondern die Bauteile auch für den Außeneinsatz geeignet sind. Mehr dazu zeigt das Forscherteam auf der HANNOVER MESSE, Fraunhofer-Gemeinschaftsstand Halle 2, Stand B24.

Energiekrise, Materialengpässe, Fachkräftemangel und Inflation beschränken die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Gießereibranche. Die Notwendigkeit effizienter und nachhaltiger zu produzieren ist groß. Neben der Digitalisierung können Effizienzsteigerungen insbesondere durch eine verstärkte Vernetzung der am Entwicklungsprozess Beteiligten aus Industrie und Forschung vorangetrieben werden. Der internationale Kongress »InCeight Casting C8«, vom 5. bis 7. März 2025 in Stockstadt, bietet zum dritten Mal mit fundierten Fachvorträgen, Workshops und Podiumsdiskussion diesen interdisziplinären Wissens- und Interessenaustausch mit dem Ziel, voneinander zu lernen und damit zukunftsfähig zu bleiben.

Die ökologische und gesellschaftliche Verpflichtung zwingt uns, Kunststoffabfälle im Kreislauf zu führen, um unseren Konsum ressourceneffizienter und nachhaltiger zu gestallten. Zudem fordern gesetzliche Verpflichtungen eine anteilige Nutzung von Kunststoffrezyklaten in technischen Bauteilen. Mit dem neuen Projekt »Kunststoffrezyklate in technischen Bauteilen zuverlässig einsetzen« wird das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF gemeinsam mit Partnern grundlegende Wirkzusammenhänge aus Stoffstrom, Verarbeitung und Langzeitverhalten in hochbeanspruchten Anwendungen betrachten. Ziel ist, Produkte nachhaltiger und haltbarer herzustellen und mehr Kunststoffrezyklate zuverlässig in technischen Anwendungen einzusetzen.

Die Gewinnerinnen und Gewinner im »Jugend forscht« Regionalwettbewerb Hessen-Süd stehen fest. Sie wurden in einer Feierstunde im Fraunhofer LBF am 15. Februar geehrt. Die Darmstädter Fraunhofer-Institute, Paten des Wettbewerbs, freuen sich über die große Resonanz in der Öffentlichkeit und wünschen allen Teilnehmenden weiterhin viel Erfolg bei ihren Forschungsideen.

In einem Serienfahrzeug haben Forschende neuartige Strukturen eingesetzt, die zu einer spürbaren Steigerung des akustischen Verhaltens im Fahrzeuginnenraum führen. Diese vibroakustischen Metamaterialien haben damit nicht nur im Labor, sondern auch im Fahrbetrieb ihre hervorragenden Eigenschaften unter Beweis gestellt. Ein neuentwickelter Gehäusedeckel, ein Leichtbaurahmen und ein neukonstruiertes Motorlager demonstrieren die industrielle Herstellbarkeit. Die Komponenten wurden eins zu eins im Originalbauraum des Serienfahrzeugs integriert und unter realen Fahrbedingungen getestet. Auf der Teststrecke wurde die Wirkung gewichtssparender Metamaterialien mit konventionellen Versteifungen und Schwerdämmbelägen zur Schwingungsminderung verglichen.

»Jugend forscht« ist der größte europäische Wettbewerb für Jugendliche und junge Erwachsene in Naturwissenschaften, Mathematik und Technik. Im Regionalwettbewerb Hessen-Süd wetteifern am 15. Februar 38 junge Menschen in zwei Wettbewerbssparten und sechs Fachgebieten unter dem Motto »Mach dir einen Kopf!« um die Anerkennung ihrer Forschungsleistungen und Experimente. Die Fraunhofer-Institute in Darmstadt sind erneut Ausrichter des Regionalwettbewerbs. Erstmals findet die Veranstaltung mit Preisverleihung am Fraunhofer LBF in Darmstadt-Kranichstein statt.

Metallkissen stellen mit ihrer hohen chemischen und thermischen Beständigkeit eine sinnvolle Alternative zu Elastomerkomponenten dar. Die Elastizität und Dämpfung der Drahtgeflechte beruht auf den Wechselwirkungen einzelner Drahtsegmente während der Verformung – ein Mechanismus, der sich auch in der Änderung der elektrischen Eigenschaften widerspiegelt. Am Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF haben Forschende diesen Effekt in Form eines neuen Sensorkonzepts nutzbar gemacht. Die neue Sensorik kann kostengünstig und bauraumneutral in bestehende Systeme integriert werden und erfasst unmittelbar Schwingungen und Lasten. Mit einfachen Mitteln werden Prozesse und Lagerzustände überwacht sowie dynamische Lagerkräfte quantifiziert. Anwendungen im Fahrzeug- und Maschinenbau sowie in der Mess- und Prüftechnik sind denkbar.

Wie sicher Ist Wasserstoff, der Energieträger der Zukunft? Welches sind die Critical Raw Materials in der Wasserstoffwirtschaft? Gibt es Alternativen für PFAS-Materialien in der Dichtungstechnik? Über aktuelle Entwicklungen rund um Erzeugung, Transport, Speicherung und Nutzung von Wasserstoff in der Metropolregion Rhein-Main informiert der 10. Wasserstoff-Stammtisch Rhein-Main am 30. Januar 2024, 15.00 bis 19.00 Uhr im Fraunhofer IWKS in Hanau.

Herausforderungen beim werkstofflichen Recycling von Polycarbonat, Chancen für ein zirkuläres Design in der Automobilindustrie oder die Frage, ob es ausreichende Rezyklatmengen in angemessener Qualität für alle Anwender gibt, dies und mehr behandelt das sechste Praxisforum Kunststoffrezyklate am 13. und 14. März 2024 in Darmstadt. Expertenwissen zu Themen wie Additivierung und Stabilisierung, Analyse von Rezyklaten, Masterbatches und Compounds sowie Anwendungen bietet diese Veranstaltung. Das Programm für die Tagung und die Online-Anmeldung sind ab sofort verfügbar. Das neue Format #LBFDeepDive beantwortet Fragen einem exklusiven Teilnehmerkreis.