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Lightweight and sustainable: Fraunhofer LBF presents innovations for the technical supply industrys
Lightweight design makes products competitive and sustainable. Safety and reliable function must be guaranteed in the process. Promising new approaches for sustainable and efficient manufacturing processes with natural fiber-reinforced materials and the lightweight design potential through vibroacoustic metamaterials are shown by the exhibits from the Fraunhofer Institute for Structural Durability and System Reliability LBF in Darmstadt at the "Highly advanced materials for a circular world", November, 14 to 16, 2023 in Jönköping/Sweden, ELMIA Subcontractor, Area: InnoDex, Hall D. The fair is a meeting point for decision makers, constructors and designers of the manufacturing industry in Northern Europe. For mechanical engineering and mobility to become even more economical, the components used…
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Digitaler Zwilling für ultraleichte, zuverlässige Gussstrukturen
In dem neuen Forschungsprojekt »GJSlim« arbeiten Forschende aus dem Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF in einem Konsortium unter Leitung der RWTH Aachen an der Entwicklung eines übertragbaren Leichtbaukonzepts zur Nutzung erhöhter zyklischer Beanspruchbarkeiten für ultraleichte Strukturen aus GJS mit Wandstärken kleiner als 5 Millimeter. Ziel ist, grundlegende Abhängigkeiten zwischen Gestalt- und Prozessoptimierung sowie lokalen Bauteileigenschaften über einen interdisziplinären Wissenstransfer zwischen den Disziplinen Gießereitechnik, Strukturleichtbau und Betriebsfestigkeit aufzuzeigen, das Leichtbaupotenzial dieser Werkstoffe weiter zu steigern sowie den CO2-Ausstoß während Produktion und Nutzung deutlich zu senken. Hohe Bauteilkomplexität bei niedrigen Produktionskosten Gussstrukturen punkten mit einer hohen Bauteilkomplexität bei niedrigen Produktionskosten und sind daher für die Serienfertigung von funktionsintegrierten Leichtbaustrukturen prädestiniert. Insbesondere…
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Lasten leicht, sicher und zuverlässig transportieren: 4. Nationale Radlogistik-Konferenz macht Station im Fraunhofer LBF
Mobilität muss wettbewerbsfähig sein, nachhaltig und sicher. Leichtbau spielt dabei eine große Rolle. Rund 80 Teilnehmende der vierten Nationalen Radlogistik-Konferenz in Darmstadt machten auf ihrer Exkursion am 19. September auch im Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF in Kranichstein Station. Am Beispiel des »Lasten-LeichtBauFahrrad« (L-LBF) präsentierten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nachhaltige Werkstoffe, leichte Rahmenkonstruktionen, hohe Batteriekapazität, effiziente Fertigungsverfahren und weitere funktionsintegrierte Lösungen für die Radmobilität. Lastenfahrräder gehören mittlerweile selbstverständlich in unser urbanes Verkehrsbild. Und es werden immer mehr. In Zeiten des Klimawandels ist dies eine wichtige Entwicklung, die dazu führt, dass unterschiedlichste Fahrradkonzepte angeboten werden. Wenn in Produkten bewegliche Massen zum Einsatz kommen, ist leicht zu bauen besonders relevant und…
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Oberbürgermeister Hanno Benz informiert sich über Fraunhofer-Forschung in Darmstadt
Am 23. August besuchte Darmstadts Oberbürgermeister Hanno Benz eines der drei ortsansässigen Fraunhofer-Institute. In Kranichstein am Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF gab Institutsleiter Prof. Dr. Tobias Melz Einblicke in aktuelle Forschungsaktivitäten und deren Nutzen für die Wissenschaftsstadt Darmstadt. Von einigen Projekten profitiert die Darmstädter Bevölkerung direkt. Der »Hidden Champion« in Kranichstein Das Fraunhofer LBF – eines von drei Fraunhofer-Instituten in Darmstadt – ist bei der Darmstädter Bevölkerung nicht überall bekannt. Das mag daran…
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Fraunhofer LBF Spin-Off Altosens für den Innovationspreis des Landes Niedersachsen 2023 nominiert
Die Altosens GmbH ist ein 2022 gegründetes Spin-Off des Fraunhofer-LBF. Ausgehend von der DELTA-C®-Technologie hat das Osnabrücker Startup Altosens eine kraftmessende Unterlegscheibe entwickelt, welche die Grundlage für ein Monitoring-System bildet, mit die Verfügbarkeit von Maschinen, Anlagen und Infrastruktur erhöht wird. Die Altosens GmbH wurde für den Innovationspreis 2023 des Landes Niedersachsen in der Kategorie „Wirtschaft“ nominiert. In dieser Kategorie werden kleine und mittlere Unternehmen in Niedersachsen mit Projekten, die neue oder erheblich verbesserte Produkte, Produktionsverfahren oder Dienstleistungen hervorbringen, ausgezeichnet. Der Preis steht unter der Schirmherrschaft des niedersächsischen Wirtschaftsministers Olaf Lies sowie des niedersächsischen Wissenschaftsministers Falko Mohrs. Gründung nah an den Kunden »Als Fraunhofer-Institut stehen wir laufend vor der Herausforderung, die…
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Softwarekette kann Konstruktion von Gussbauteilen revolutionieren
In dem gerade abgeschlossenen Forschungsprojekt »DNAguss: durchgängige numerische Auslegung entlang der Prozesskette von Gussbauteilen« hat ein Konsortium unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF in Darmstadt mehrere Softwaretools in eine einzige Softwarekette verknüpft, in der Gießbarkeit, Leichtbau, Betriebsfestigkeit und zerstörungsfreie Prüfbarkeit von Bauteilen optimal aufeinander abgestimmt werden. Dies ermöglicht eine verbesserte Strukturgestaltung, Gewichtsreduzierung – im Projektbeispiel um 34 Prozent – und Senkung der Herstellungskosten bei gleichzeitiger Sicherstellung der Betriebsfestigkeit. Situationsanalyse im Fokus Einer der wichtigsten Schritte bei der Konstruktion ist die Situationsanalyse, bei der der Bauraum, die zu übertragenden Kräfte und weitere Randbedingungen definiert werden. Dies dient als Grundlage für die Erstellung des CAD-Modells mittels Topologie-optimierung. Durch die…
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Erfolgsfaktoren für den breiten Einsatz von Recyclingkunststoffen – Promotionsarbeit zeigt Perspektiven auf
Derzeit werden Kunststoffe aus dem Recycling in einzelnen Nischenanwendungen eingesetzt. Dominik Spancken, Wissenschaftler aus dem Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF, hat in seiner Promotionsarbeit »Nachhaltige Entwicklung – der Einsatz von Polypropylen Rezyklaten in zyklisch belasteten Strukturbauteilen« strategische Aspekte zum großflächigen Einsatz von Rezyklaten untersucht. Aus diesen Ergebnissen lassen sich Erfolgsfaktoren ableiten, die den Weg zum großflächigen Einsatz von Rezyklaten ebnen, womit z. B. Hersteller von Weißwaren, effizienter und nachhaltiger produzieren können. Mit Abschluss seiner Arbeit an der Hochschule Darmstadt gilt der Fraunhofer-Forscher bundesweit als erster Doktor der Nachhaltigkeitswissenschaften (Dr. rer. sust.). Durch den Einsatz von so genannten Rezyklaten werden gegenüber Neuwaren Kunststoff bis zu 70 Prozent an Ressourcen für…
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Vibroakustische Metamaterialen: Fraunhofer LBF erhält erneut INNOspace Masters-Preis
Die hohen Kosten für Starts und die begrenzte Ladekapazität in der Raumfahrt machen einen konsequenten Einsatz von Leichtbaumaßnahmen notwendig. Dabei können Schwingungsproblemen entstehen. Vibroakustische Metamaterialien (VAMM) stellen eine innovative Maßnahme zur Minderung von Schwingungen dar und bieten Vorteile in der Beeinflussung des Schwingungsverhaltens gegenüber konventionellen Maßnahmen. Am Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF wurden VAMM diverse Schwingungsminderungsmaßnahmen für Satelliten Raketenkomponenten entwickelt. Am Mittwoch, 12. Juli 2023, wurde die VAMM-Technologie als »beste eingereichte Idee einer Forschungseinrichtung oder Universität seit Beginn des INNOspace Masters Wettbewerbs« ausgezeichnet. Satellitenstrukturen werden in der Regel aus leichten Aluminium-Sandwichplatten mit einem Wabenkern zusammengesetzt. Im Betrieb lösen Aggregate wie Reaktionsräder und Kryokühler, Mikroschwingungen aus, die Störungen an optischen…
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Brennstoffzellen-Stapel in Nutzfahrzeugen: Neues Projekt „multiPEM“ bewertet Zuverlässigkeit
Nutzfahrzeuge (Nfz) mit elektrifiziertem Antrieb und Brennstoffzellen (BZ) zur Energiebereitstellung werden eine Schlüsseltechnologie für den CO2-neutralen Transport der Zukunft sein. Für sie gelten im Gegensatz zu Pkw deutlich höhere Anforderungen an die Betriebsdauer und damit an die Zuverlässigkeit. Mit dem gerade gestarteten Forschungsprojekt »Bewertung und Gestaltung der Systemzuverlässigkeit von Brennstoffzellen-Stapeln bei multiphysikalisch-chemischer Beanspruchung in Nutzfahrzeugen – multiPEM« wird ein Konsortium unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF in Darmstadt, für diese komplexen Sicherheitsanforderungen Analyse-, Bewertungs- und Testverfahren entwickeln, die eine kosten- und zeiteffiziente sowie sichere Gestaltung von BZ-Stapeln für Nfz zulassen. Nutzfahrzeuge mit elektrifiziertem Antrieb und Brennstoffzellen zur Energiebereitstellung stellen einen großen Markt mit einem starken prognostizieren Wachstum…
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Frühzeitig Ersatzmaterialien für polymere Per- und Polyfluoroalkyl-Substanzen (PFAS) identifizieren – Projektpartner gesucht
Mehrere Tausend chemische Stoffe der PFAS-Gruppe sollen verboten werden. Mit dem neuen Projekt »Evaluierung von Optionen zur Substitution von PFAS in ausgewählten Anwendungen« wird das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF aktiv und sucht Industriepartner. Gemeinsam sollen Möglichkeiten, Vor- und Nachteile, Grenzen und Chancen möglicher Ansätze zur Substitution von PFAS-Polymeren erarbeitet werden. Die Teilnehmenden sollen unterstützt werden, die eigene Situation und die aus einem möglichen PFAS-Verbot resultierenden individuellen Herausforderungen besser einschätzen zu können. Trotz drohendem Verbot wettbewerbsfähig bleiben PFAS-Polymere haben wegen ihrer Beständigkeit unter extremen Bedingungen und ihrem einzigartigen Eigenschaftsportfolio in vielen Anwendungen und industriellen Produkten, Maschinen und Anlagen Einzug gehalten und sind heute nahezu allgegenwärtig. Im Kontext mit Kunststoff-,…
