Hannover Messe 2022 - Fraunhofer IKTS

Messe / 30. Mai 2022 - 02. Juni 2022

Hannover Messe

Die Hannover Messe konzentriert sich auf die Wirkung von Megatrends auf die Industrie und die damit zusammenhängende »Industrial Transformation«. Die Trends sind Digitalisierung, Individualisierung und Klimaschutz und verändern die Nachfrage der Industriekunden und stellen die Branche vor neue Herausforderungen. Die Messe dient der Präsentation zukunftsweisender Technologien und Systeme, um diesen Anforderungen gerecht zu werden.

Halle 4, Stand B12

Highlights

Transparentkeramik

CO₂-Abtrennung von Industrieabgasen

Duktile 3D-Keramikarmierungen für neuartige Schutzkonzepte

Integrierte Heizer

Veranstaltungsdetails

Veranstaltungsort

Hannover

Datum

30. Mai 2022 - 02. Juni 2022

Transparentkeramik

Optische Technologien sind Innovations- und Wachstumstreiber. Seit Jahren ist das Fraunhofer IKTS weltweit führend in der Herstellung von Transparentkeramiken mit besonders feinkristallinem Gefüge und äußerst guten mechanischen Eigenschaften. Damit haben sie im Vergleich zu Gläsern besonders in harschen Umgebungen (z. B. Temperaturlasten und -gradienten) wesentliche Einsatzvorteile.

Am Fraunhofer IKTS wird die Forschung und Entwicklung hochreiner Transparentkeramik für optische Systeme, Medizintechnik und ballistischen Schutz stetig weiter ausgebaut. Auf Basis von PERLUCOR® wird derzeit eine Geräteinfrastruktur integriert, wodurch die komplette Wertschöpfungskette für transparente Bauteile und Komponenten abgedeckt werden kann. Das neue Forschungs- und Entwicklungszentrum wird dazu beitragen, mit ausgereiften Technologien die bisherigen Einsatzszenarien von Transparentkeramiken deutlich zu erweitern.

Thema: Transparentkeramik und PERLUCOR^®

Pressemitteilung: Fraunhofer IKTS baut Entwicklung für Transparentkeramik aus

CO₂-Abtrennung von Industrieabgasen

Zur Steuerung der CO₂-Emission sind auf nationaler und internationaler Ebene Abgaben in Form von Zertifikaten eingeführt. Besonders betroffen von der Emissionsabgabe sind jedoch Industriezweige, die technologiebedingt die CO₂-Entstehung nicht reduzieren können. Dazu gehören z. B. Stahlwerke und Kalkbrennereien. Das in diesen Prozessen entstehende CO₂ muss abgetrennt und idealerweise als Rohstoff für nicht-fossile Treibstoffe oder Chemikalien verwertet werden. Für die Abtrennung von CO₂ aus staubbelasteten Abgasen ist sowohl eine Entstaubung als auch eine effiziente Gastrennung durch Membranen notwendig. Dabei sollten beide Trennprozesse bei den vorliegenden erhöhten Temperaturen durchgeführt werden, um einerseits auf aufwändige Kühlaggregate verzichten und andererseits für Folgeprozesse heißes CO₂ – idealerweise bei deren Reaktionstemperatur – zur Verfügung stellen zu können. Das IKTS verfügt über alle Kompetenzen zur Entwicklung, Fertigung und Charakterisierung von temperaturstabilen Membranen – von porösen, keramischen Trägerstrukturen bis zur trennaktiven Schicht. Bei jeweils mehrtägigen Testfahrten an relevanten CO₂-Emittenten (Stahl-, Kalk- und Dolomitwerk) wurden mit Kohlenstoffmembranen bei einstufiger Trennung CO₂-Konzentrationen von über 70 % erreicht. Bei zweistufiger Trennung werden Werte von > 97 % erzielt, was eine direkte stoffliche Verwertung ermöglicht. Ein wesentlicher wirtschaftlicher Faktor für die membranbasierte Abtrennung von CO₂ sind die Fertigungskosten der Membranen. Daher fokussieren weitere Forschungsaktivitäten auf einer Skalierung der Fertigung zur Steigerung der Membranfläche pro Trägerkörper.

Flyer: Membrane Technology (EN) [ PDF 0,86 MB ]

Duktile 3D-Keramikarmierungen für neuartige Schutzkonzepte

Schutzkonzepte für hochdynamisch belastete Bauteile im Maschinen-, Anlagen- und Fahrzeugbau können derzeit nur mit hohem Gewicht (metallisch) oder mit sehr eingeschränkter Formbarkeit (keramisch) realisiert werden. Gegenwärtig existiert kein Verbundmaterial, welches die herausragenden Eigenschaften beider Werkstoffgruppen – wie maximale Festigkeit bei gleichzeitig guter Verformbarkeit – vereint.

Mit den neuartigen, am Fraunhofer IKTS entwickelten Keramikstrukturen, kombiniert mit kosteneffizienten Löt- oder Klebeverfahren, können nun komplex geformte Stahloberflächen mit duktilen Keramikarmierungen (DuktAr) versehen und so effektive dreidimensionale Schutzkonzepte realisiert werden. Diese können beispielsweise in Schutzvorrichtungen bei Zentrifugen, Rotoren, Recyclinganlagen oder bei der Hochgeschwindigkeitszerspanung eingesetzt werden. Besonders vorteilhaft dabei ist, dass sich die Keramikbauteile durch die spezielle Geometrie wie Puzzleteilchen zu Flächen variabler Größe zusammensetzen lassen. Somit wird eine hohe gestalterische Freiheit erreicht.

Projekt: Duktile 3D-Keramikarmierungen für neuartige Schutzkonzepte – DuktAr

Integrierte Heizer

Eine Vielzahl an Anwendungen in unterschiedlichsten Industriebereichen benötigen definierte Prozesstemperaturen. Zur Verbesserung der Systemeffizienz und Miniaturisierbarkeit der Gesamtbaugruppe bietet sich die Integration von beheizbaren Überzügen mittels Dickschichttechnologie an.

Mittels dieser kostengünstigen Abscheidungstechnologie werden stoffschlüssig metallische Überzüge auf planare, zylindrische oder Freiform-Oberflächen abgeschieden. Die Heizungsleistungserbringung erfolgt dadurch unmittelbar an der Zieloberfläche. Über das frei wählbare Heizerdesign können Heizleistung, Temperaturüberwachung, Heizersegmentierung und somit eine vollständige Temperaturfelderzeugung und Überwachung realisiert werden.

Das Fraunhofer IKTS bietet eine vollständige Prozesskette zur Herstellung von integrierten Heizern auf Dickschichtbasis ganz nach Wunsch an. Dazu kann ein umfassendes zerstörungsfreies und konventionelles Analyseportfolio zur Qualifizierung und Validierung von Heizerkonzepten ergänzt werden.

Gruppe: Systemintegration und AVT

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Messe / 30. Mai 2022 - 02. Juni 2022

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Maria Kaminski