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Vom 19. bis 22. November treffen sich auf der FORMNEXT 2024 in Frankfurt am Main Anbieter und Hersteller im Bereich der Additiven Fertigung. Die Fraunhofer-Gesellschaft präsentiert innovative Technologien für die Multimaterial-Fertigung im Bereich der Additiven Fertigung. Mit diesem technologischen Meilenstein lassen sich Bauteile herstellen, die nicht nur geometrisch komplex sind, sondern auch mehrere Eigenschaften und Funktionen in sich vereinen. Diese und weitere Innovationen präsentieren Forscherinnen und Forscher von insgesamt 20 Fraunhofer-Instituten auf dem Gemeinschaftsstand in Halle 11, Stand D31.

Kaum eine andere chemische Substanz kann es mit ihnen aufnehmen, so einzigartig sind ihre Eigenschaften: PFAS. Entsprechend schwer sind die Jahrhundertgifte zu ersetzen, die sich in der Umwelt anreichern und nicht mehr abbauen. Einem Team am Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM ist es gelungen, Lösungen zu entwickeln, die auch für die Medizintechnik große Chancen bieten, PFAS gezielt zu substituieren.

Um während neurochirurgischen Eingriffen komplexe Hirnfunktionen testen zu können, werden diese an wachen, lokal anästhesierten Patienten durchgeführt. So können die Chirurgen mit ihnen interagieren und prüfen, wie sich ihr Eingriff auf die Hirnfunktion auswirkt. Doch das Öffnen des Schädels im Wachzustand ist für die Betroffenen psychisch äußerst belastend. Ein neues robotergestütztes und optisch präzise überwachtes Laserverfahren des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT in Aachen soll künftig schonende, vibrationsfreie und nahezu lautlose Kraniotomien im Wachzustand ermöglichen. Das Knochengewebe des Schädels wird dabei mit kurzgepulster Laserstrahlung abgetragen.

Es ist Bewegung gekommen in unsere Eiweißversorgung – Bewegung auf sechs Beinen: Insekten sind eine Proteinquelle, die zu erschließen in jeder Hinsicht ressourcenschonender ist als herkömmliche Alternativen. Um die Sicherheit der Insektenzucht und ihrer Produkte zu gewährleisten, haben Fraunhofer-Forschende ein System entwickelt, das Krankheitserreger zuverlässig detektiert – umgehend, kostengünstig und automatisierbar.

Bei der Stromerzeugung mit Wasserstoff entstehen keine klimaschädlichen Emissionen. Doch Speicherung und Transport des Gases sind technisch anspruchsvoll. Fraunhofer-Forschende nutzen deshalb das leichter handhabbare Wasserstoffderivat Ammoniak als Ausgangsstoff. Im Hochtemperatur-Brennstoffzellen-Stack wird Ammoniak zerlegt und der entstehende Wasserstoff in Strom verwandelt. Die Abwärme kann beispielsweise als Heizenergie genutzt werden.

Vielversprechende Perspektiven für die personalisierte Medizin: Fachleute des Fraunhofer-Instituts für Mikrotechnik und Mikrosysteme IMM nutzen ihr Know-how in Mikrofluidik und Einzelzelltechnologien, um Organstrukturen zu drucken. Sie präsentieren ihre Entwicklungen vom 11. bis 14. November auf der Messe Medica 2024 am Fraunhofer-Gemeinschaftsstand in Halle 3, Stand E74.

Wie lassen sich Operationen in Zukunft wirtschaftlicher, sicherer und effizienter durchführen? Ein interdisziplinäres deutsch-französisches Team hat hoch technologisierte hybride Operationssäle entwickelt, die durch 5G-Netz und KI neue Anwendungen ermöglichen.

Das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE in Kassel hat eine neue Leitung: Ab dem 1. November 2024 wird Prof. Martin Braun die Führung des Forschungsinstituts übernehmen. Er ist zugleich Professor für Nachhaltige elektrische Energiesysteme an der Universität Kassel.

Zum 1. Oktober übernimmt Frau Prof. Miriam Unterlass die Leitung des renommierten Fraunhofer-Instituts für Silicatforschung ISC in Würzburg. Die bisher an der Universität Konstanz und der TU Wien lehrende Chemikerin und Materialwissenschaftlerin bereichert mit ihrer Expertise auf dem Gebiet der Synthese neuer funktioneller Materialien das Portfolio des Fraunhofer ISC und der Universität Würzburg, an der sie in Personalunion den Lehrstuhl für Chemische Technologie der Materialsynthese innehat.

Ob in Kanada, Kalifornien oder im Mittelmeerraum – weltweit werden Waldbrände häufiger und vor allem heftiger. Hitze, Trockenheit und Wind machen Brände gerade im Sommer oft zum Inferno. Die Klimakrise verschärft das Problem. Forschende des Fraunhofer-Instituts für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI und das Start-up CAURUS Technologies GmbH reagieren auf die zunehmende globale Bedrohung: Gemeinsam entwickeln sie das Dispersionslöschmodul eines innovativen Löschverfahrens, mit dessen Hilfe sich großflächige Feuer effizienter aus der Luft bekämpfen lassen.

Schmetterlinge sind allgemein beliebt, doch sind sie – insbesondere ihre Raupen – nicht immer gern gesehen in Wäldern, Parks und Gärten. Treten sie nämlich in Massen auf, stellen einige Schmetterlingsarten eine echte Gefahr für den Wald dar. In der Vergangenheit wurden vielerorts in Deutschland ganze Laub- und Nadelbestände kahlgefressen. Die Überwachung der Forstschädlinge ist daher besonders wichtig, um ihre Reproduktion zu kontrollieren und Waldflächen vor größeren Schäden zu schützen. Im Projekt DiMoTrap entwickeln Forschende des Fraunhofer-Instituts für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF gemeinsam mit der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt eine digitale, automatisierte Pheromonfalle (Lockstofffalle), die den Aufwand des bisherigen aufwändigen, manuellen Waldschutzmonitorings deutlich reduzieren könnte.

Die Weiterentwicklung der bestehenden Speichersysteme ist eine zentrale Voraussetzung für die Energiewende. Das Zentrum für Digitalisierte Batteriezellenproduktion (ZDB) am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA hat gemeinsam mit der acp systems AG eine format- und designflexible Wickelanlage für zylindrische Batteriezellen in Betrieb genommen. Sie dient als innovative Forschungs- und Produktionsplattform, um neue Zellformate und -komponenten sowie Tab-Designs zu erproben. Sie ermöglicht die Entwicklung großformatiger Zellen für künftige Batterietechnologien. Die Wickelanlage ist weltweit einzigartig und in eine automatisierte und digitalisierte Infrastruktur zur Batteriezellproduktion eingebettet.

Ein innovatives, umweltfreundliches Produktionsverfahren für das in vielen Industriebranchen unverzichtbare Soda haben Fraunhofer-Forschende gemeinsam mit Partnern im Projekt »Green Soda« entwickelt. Der Prozess basiert auf der bipolaren Elektrodialyse von Salzsole. Durch Ionen-Austauschprozesse und den Zusatz von Kohlenstoffdioxid entsteht grünes Soda. Die Technologie hilft auch, die Produktion am Standort Deutschland zu stärken.

Die Produktion von Feinchemikalien, beispielsweise für Pharmazeutika, ist in der Regel komplex und aufwendig. Ein interdisziplinäres Team von Fraunhofer-Forschenden hat in gemeinsamen Projekten ein Verfahren nach dem Vorbild einer Kaskade entwickelt, bei dem mehrere aufeinanderfolgende Synthesestufen ohne Unterbrechung durchlaufen. Möglich wird dies durch den Einsatz neuartiger Katalysatoren in speziell angepassten Durchflussreaktoren. Damit wird die Herstellung der Medikamente effizienter und energiesparender. So unterstützt die modular aufgebaute Technologie-Plattform die Produktion von Arzneimitteln am Standort Deutschland.

Umweltschädliche Kunststoffabfälle haben in Deutschland in den letzten Jahren kontinuierlich zugenommen. Besonders viel Müll entsteht durch Verpackungen. Auf pflanzlichen Inhaltsstoffen basierende Beschichtungen für Papierverpackungen könnten künftig für nachhaltigen Ersatz sorgen. Im Projekt BioPlas4Paper konnten Forschende des Fraunhofer-Instituts für Schicht- und Oberflächentechnik IST gemeinsam mit Partnern mithilfe eines Beschichtungsverfahrens, der Plasmapolymerisation, auf Pflanzenstoffen basierende wasserabweisende Barriereschichten auf Papier erzeugen und so die Beständigkeit des Werkstoffs gegenüber Witterungseinflüssen verbessern.