Referenzprojekte

Hier finden Sie eine kleine Auswahl unserer Forschungsprojekte.

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  • Das Foto zeigt ein auf dem Boden liegendes Rotorblatt, das quer durchgesägt wurde und größtenteils hohl ist. Die Hülle ist mehrere Zentimeter dick und hat einen bräunlichen Kern (Balsaholz). Im mittleren Bereich ist sie auf der ganzen Länge des Rotorblatts mit einem dunkelgrauen Material (Faserverbundkunststoff) verstärkt. Außerdem befinden sich zur Aussteifung im mittleren Bereich zwei Innenwände (Stege) aus Balsaholz – ebenfalls auf der ganzen Länge des Rotorblatts.
    © Fraunhofer WKI | Peter Meinlschmidt

    Das Hauptziel des EU-Projekts RECREATE ist die Entwicklung von innovativen Technologien zur Förderung der profitablen Wiederverwendung von End-of-Life-Verbundwerkstoff-Komponenten für industrielle Anwendungen. Das Projekt gliedert sich in unterschiedliche technologische Use-Cases und adressiert eine Vielzahl unterschiedlicher Zielsektoren wie Windenergie oder Automobilindustrie. Die Fraunhofer-Institute IWU und WKI arbeiten gemeinsam mit weiteren Partnern an der Gestaltung und Fertigung wiederverwendbarer Faserverbundstrukturen eines Windkraftrotorblattes.

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  • Holz als natürlicher und nachhaltiger Baustoff für Gebäude gewinnt immer mehr an Bedeutung. Allerdings gibt es noch keine zufriedenstellende Brandschutzlösung für Holz im Außenbereich. Ein fehlender Flammschutz ist ein Ausschlusskriterium für Holzbauteile bei hohen bzw. großflächigen Gebäuden (Gebäudeklassen 4 und 5), sofern keine kost- und zeitintensive Zulassung im Einzelfall beantragt wird. Gemeinsam mit unserem Projektpartner entwickeln wir eine umweltfreundliche Flammschutzbeschichtung für frei bewittertes Holz. Sie soll ohne zusätzlichen Decklack auskommen und transparent einsetzbar sein. Damit tragen wir dazu bei, dass Holzfassaden und andere Außenbauteile aus Holz in der Bauindustrie stärker zum Einsatz kommen können – zum Beispiel bei Hochhäusern, Schulen oder Krankenhäusern.

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  • Die Computergrafik zeigt einen Holzbalken. Auf der Oberseite des Balkens liegt eine Platte, die sich aus drei Schichten zusammensetzt (von unten nach oben): Holzschalung, Klebschicht, Beton.
    © Fraunhofer WKI | Christoph Pöhler

    Ressourcenschonung und Energieeffizienz bestimmen das Bauen der Zukunft. Holz ist ein umweltfreundlicher und vielseitiger Baustoff. Neben der guten Ökobilanz bieten Holzkonstruktionen auch diverse technische Vorteile. Innovative Holz-Hybridsysteme haben noch bessere mechanische Eigenschaften, eine höhere Dauerhaftigkeit und ermöglichen schlanke Bauteilaufbauten. Damit sind sie nicht nur ressourcenschonender als konventionelle Bauweisen, sondern erweitern auch den architektonischen Spielraum. In diesem Projekt untersuchen wir das Langzeitverhalten solcher Hybridsysteme, optimieren sie und schaffen somit die Grundlage für ihren Einsatz in der Bauindustrie. Unser Ziel ist es, den Anteil von Holz im Hochbau signifikant zu erhöhen.

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  • Das Foto zeigt ein Büro mit drei Bildschirmarbeitsplätzen, an denen jeweils ein Mensch sitzt und arbeitet. In der Luft »schweben« Corona-Viren (grafische Visualisierung).
    © Shutterstock / Fraunhofer WKI

    Die Corona-Pandemie zeigt, wie wichtig es ist, Menschen in Innenräumen vor Ansteckung mit luftgetragenen Krankheitserregern zu schützen. Luftreinigungsanlagen können erheblich dazu beitragen. Aktuell gibt es jedoch noch kein einheitliches Verfahren, um ihre Wirksamkeit zu überprüfen. Wir entwickeln einen möglichen Prüfstandard, um diese Lücke zu schließen. Damit soll künftig die gesundheitliche Bewertung von Arbeitsplätzen hinsichtlich Viren und anderen luftgetragenen Pathogenen erleichtert werden.

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  • Leittechnologie-Projekt: Biobasierte Brennstoffzellen

    FC-Bio – Projektstart / 01. November 2021

    Die 3D-Computergrafik zeigt den Aufbau eines Brennstoffzellenstacks: außen zwei rechteckige, flache Blöcke (Endplatten), dazwischen mehrere dünne Platten mit derselben Höhe und Breite. Die Gesamtform des Stacks ähnelt einem Akkordeon.
    © ZBT GmbH

    In der Nationalen Wasserstoffstrategie legte die Bundesregierung 2020 fest, grünen Wasserstoff als Schlüsseltechnologie für die Energiewende zu etablieren. Die Nachfrage nach Wasserstoff-Brennstoffzellen wird daher künftig steigen, etwa für den Ausbau der Elektromobilität durch Brennstoffzellenfahrzeuge, die Notstromversorgung oder als Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen zur kombinierten Erzeugung von Strom und Wärme für die Industrie (Prozesswärme) sowie Büro- und Wohngebäude (Heizwärme). Bislang bestehen Brennstoffzellen meist aus Metall und petrochemischen Kunstoffen. Ziel dieses Projekts mit zwei Forschungspartnern ist ein biobasiertes Brennstoffzellensystem. Es soll nicht nur nachhaltiger, sondern auch kompakter, leichter und preiswerter sein als herkömmliche Systeme. Das Fraunhofer WKI entwickelt hierfür hochleistungsfähige Holzwerkstoffe sowie Biopolymere zur Fertigung von elektrisch leitfähigen Compounds.

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  • Das Foto zeigt vier Holzwerkstoffplatten mit unterschiedlichen Farben und Strukturen.
    © Studio Sofia Souidi

    Regale, Schränke und andere Möbelstücke bestehen oft aus Holzfaserplatten. Sie werden derzeit meist mit petrochemischen Bindemitteln hergestellt, die gesundheitskritisches Formaldehyd ausdünsten. Mit Unterstützung des Fraunhofer WKI entwickelt die Designerin Sofia Souidi einen Werkstoff aus Holzfasern und Casein – ein formaldehydfreies Bindemittel, das schon vor Jahrhunderten als Klebstoff verwendet wurde. Beigemischte Farbpigmente und Granulate sowie 3D-Formbarkeit sorgen für vielfältige Gestaltungsmöglichkeiten. Das Material soll aus recycelten Komponenten bestehen und selbst recyclingfähig sein.

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  • Das Foto zeigt eine Kartusche, aus der ein hellgrauer Schaum quillt, mit dem ein Loch in einer Wand verschlossen wird.
    © IGP Chemie

    Die Montage und Ausbesserung von Bauelementen in Gebäuden mit erhöhten Brandschutzanforderungen ist aufwändig. Handelsübliche Bauschäume sind brennbar und können daher bislang in diesen Bereichen nicht eingesetzt werden. Gemeinsam mit Industriepartnern entwickeln wir einen nichtbrennbaren Füll- und Montageschaum der Baustoffklasse A1. Damit vereinfachen wir den Einbau von Brandschutztüren und -fenstern sowie das Verschließen von Durchbrüchen in Brandschutzwänden. Außerdem soll der neue Schaum individuelle Brandschutz-Dämmlösungen ermöglichen, beispielsweise: Isolierung von Haustechnik und Verfüllen von dreidimensionalen Formteilen.

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  • Sperrmüll enthält wertvolle Rohstoffe. Eine händische Sortierung ist angesichts der Menge und Vielfalt des anfallenden Sperrmülls sehr aufwendig. Gemeinsam mit Projektpartnern entwickeln wir eine Lösung für die automatisierte Sortierung von Sperrmüll zur Gewinnung von Holz, Holzwerkstoffen und Buntmetallen auf Basis verschiedener Bildaufnahme- und Bildverarbeitungsverfahren sowie künstlicher Intelligenz. Damit tragen wir dazu bei, dass ein höherer Anteil an Rohstoffen aus Sperrmüll wiederverwertet wird. Das schont die Ressourcen und verbessert die Wirtschaftlichkeit.

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  • Das Foto zeigt einen kleinen Haufen getreidekornförmiges, bräunliches Granulat und ein kabelförmiges Stück Filament in derselben Farbe.
    © Fraunhofer WKI | Manuela Lingnau

    Großformatiger 3D-Druck spielt in der Bauindustrie eine zunehmende Rolle. Insbesondere komplexe und individuelle Bauteile lassen sich durch das additive Fertigungsverfahren material- und kostensparend herstellen, frei gestalten und bei Verwendung thermoplastischer Basismaterialien hervorragend recyceln. Auch völlig neue, hocheffiziente Bauelemente werden dadurch denk- und machbar. Gemeinsam mit Forschungs- und Industriepartnern entwickeln wir ein nachhaltiges Material auf Basis von Biopolymeren und Naturfasern für den großformatigen 3D-Druck. Damit ermöglichen wir moderne, nachhaltige Architekturlösungen.

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  • Nachhaltiges Schutzplankensystem aus hochbeanspruchbaren Holzverbundelementen

    Holz-Schutzplanke – Projektstart / 01. Juli 2021

    Das Foto zeigt einen PKW von vorne, der in eine Schutzplanke aus Holz hineinfährt. Die Schutzplanke beult sich etwa 1 Meter zur Seite aus, einige Pfosten werden durch den Anprall weggerissen.
    © Fraunhofer WKI

    Schutzplanken tragen entscheidend zur Sicherheit im Straßenverkehr bei. In Deutschland bestehen diese größtenteils aus Stahl oder Stahlbeton. Gemeinsam mit Projektpartnern entwickeln wir eine nachhaltige Alternative: ein Schutzplankensystem aus heimischen Hölzern. Es soll mit den bestehenden Systemen kompatibel sein, ebenso dauerhaft und finanziell konkurrenzfähig.

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