Materialwissenschaften

Abseits einer im Normalfall erfolgreichen Wundheilung entwickeln ca. 10 % der Wunden Wundheilungsstörungen, die hauptsächlich durch chronische Infektionen verursacht werden. Einer der hartnäckigsten und am schwersten zu bekämpfenden Erreger sind Methicillin-resitente Staphylococcus aureus (S. aureus) Stämme (MRSA). Die Entstehung chronischer Wunden erhöht das Risiko verlängerter Hospitalisierung, mehrfacher Operationen und kann zu sogar zu Beinamputationen führen. Daher sollte eine ideale Wundauflage eine komplexe Behandlung aus Bekämpfung der Infektion und gleichzeitiger Förderung der Regeneration beinhalten. Es gibt keine uns bekannten Ansätze dieser Art (wirksam gegen Infektionen mit MRSA und regenerierend) in klinischer Testung. Daher müssen weitere Anstrengungen unternommen werden, um wirksame therapeutische Ansätze mit einer effektiven Strategie zur Bekämpfung der Infektion und verbesserten Möglichkeiten der Wundregeneration zu entwickeln und damit die Limitationen der aktuellen Technik zu überwinden.Das Ziel von AntiMicroMXen ist eine neue Generation elektrogesponnener Wundauflagen mit integrierten Bakteriophagen gegen S. aureus und pro-regenerativen immortalisierten mesenchymalen Fettgewebsstammzellen und der antibakteriellen, blutstillenden und Sauerstoffradikal-bindenden Wirkung der MXene. Das Konsortium geht davon aus, die Projektergebnisse nach sorgfältiger Bewertung des  Patentierungsinteresses der beteiligten Partner zu verbreiten. Wenn keine Patentinteressen vorhanden sind (andernfalls werden sie Patentanmeldungen gleichgesetzt), werden die Ergebnisse in ISI-Papieren veröffentlicht oder auf internationalen Konferenzen (wir planen mindestens zwei Paper und werden geeignete Konferenzen/Messen evaluieren), Workshops und Ausstellungen. Die Zielzeitschriften sind: Journals of Material Science; Materials; Nanomaterials; Applied Materials and Interfaces; ACS Nano; Applied Surface Science etc.

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• Ansprechperson UFZ: Dr. Ali Shaygan Nia
(ali.shaygan_nia@tu-dresden.de, +49 351 46340413)

Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung einer leistungsstarken, nachhaltigen, effizienten und umweltfreundlichen elektrochemischen Technologie (Electro-Catch&Treat) zur Entfernung von PFAS (per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen) aus verschiedenen Wasserquellen wie Oberflächenwasser, Grundwasser und Trinkwasser. PFAS sind eine neue Klasse von Schadstoffen, die aufgrund ihrer umfassenden Verbreitung und gesundheitsschädlichen Wirkungen weltweit Anlass zu Besorgnis geben. Die elektrochemischen Zellen von Electro-Catch (PFAS-Entfernung) und Electro-Treat (PFAS-Oxidation) werden im Durchflussverfahren eingesetzt, und ihre Elektroden basieren auf zweidimensionalen (2D) Materialien (Ti3C2 -MXene und Graphen), die für die Elektrosorption und die elektrochemische Oxidation unter Anwendung umfangreicher Charakterisierungstechniken entwickelt werden. Das Ziel von 2D4PFAS wird durch die Unterteilung in die folgenden Teilziele verfolgt:

1) Synthese von funktionalisiertem Graphen und MXene für die elektrochemische Ad-/Desorption von verschiedenen PFAS (kurz- und langkettige).
2) Synthese von dotiertem Graphen und MXene-haltigen Dotierstoffen für die PFAS-Elektrooxidation.
3) Entwicklung eines Prototyps einer elektrochemischen Zelle zur Entfernung von PFAS mit Elektroden aus den entwickelten 2D-Materialien mit hoher PFAS-Entfernungsrate im Adsorptionsschritt und hoher Aufkonzentrierung der PFAS in der Desorption durchelektrisches Potenzial.
4) Entwicklung eines Prototyps für die Elektrooxidation der PFAS im Konzentrat auf der Grundlage von Elektroden aus den entwickelten 2D-Materialien.
5) Integration von PFAS-Elektrosorptions- (Electro-Catch) und Elektrooxidationszellen (Electro-Treat) zur kontinuierlichen Abwasserbehandlung und Zuführung von PFAS-Konzentrat zur Elektrooxidationszelle zur vollständigen Zerstörung von PFAS.
6) Entwicklung neuartiger Wasseranalysemethoden zur Bewertung bekannter PFAS und zur Identifizierung unbekannter fluorierter Substanzen sowie von PFAS-Vorläufern und Abbauprodukten in verschiedenen realen Wasserproben.
7) LCA, TEA und SEA werden während der gesamten Entwicklung der PFAS-Entfernungstechnologie durchgeführt, um sicherzustellen, dass die 2D4PFAS-Ansätze mit dem EU-Rahmen für "sicheres und nachhaltiges Design" (SSbD) übereinstimmen.

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• Ansprechperson UFZ: Dr. Anett Georgi
(anett.georgi@ufz.de, +49 341231405)
• Ansprechperson TU Dresden: Dr. Ali Shaygan Nia
(ali.shaygan_nia@tu-dresden.de; +49 351 46340413)

Die energieintensiven Industriesektoren in Europa stehen aufgrund der Klima- und Ressourcenkrise vor großen Herausforderungen, die eine Umstellung auf erneuerbare Energien und die Etablierung einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft erfordern. Das Vorhaben ArcAMAT bietet für diese Problemstellungen innovative Lösungen zur Integration von erneuerbarem Strom in das chemische Recycling von Abfällen, um wasserstoffhaltiges Synthesegas für die chemische Industrie zu erzeugen. Das Hauptziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Demonstration einer neuartigen Recyclingtechnologie unter Verwendung von Lichtbogenplasma mit Wasserdampf als plasmabildendes Gas in Kombination mit fortschrittlichen 3D-strukturierten Elektroden für Plasmabrenner. Der Einsatz von Wasserdampf ist von großem Vorteil, da er die Erzeugung von qualitativ hochwertigem Synthesegas ermöglicht, welches sich sehr gut für die effiziente Umwandlung in chemische Produkte (z.B. Methanol, Ethylen, Propylen) eignet. Wasserdampf ist jedoch ein reaktives Gas, das eine beschleunigte Erosion der Elektrodenoberfläche verursacht. Daher ist die Lebensdauer herkömmlicher Elektroden zu kurz, um die Plasmagasifizierung wirtschaftlich betreiben zu können. Das Vorhaben ArcAMAT will dieses Problem durch die Entwicklung fortschrittlicher Elektroden mit hoher mechanischer und chemischer Beständigkeit lösen. Die Elektroden weisen eine monolithische 3D-Struktur auf und werden mittels additiver Fertigungsverfahren hergestellt. Die Wirksamkeit der neuen 3D-strukturierten Elektroden wird in einer Pilotanlage mit realen Abfallproben getestet. Das Gesamtziel des Projekts ist es, die Vorteile der neuen Elektroden im Vergleich zu herkömmlichen Elektroden hinsichtlich Einsatzstoffflexibilität, Prozesseffizienz, Synthesegasqualität, Lebensdauer der Elektroden und Kosteneffizienz zu demonstrieren.

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• Ansprechperson TUBAF: Dr. Felix Baitalow
(felix.baitalow@iec.tu-freiberg.de, +49 3731394702)
• Ansprechperson DBI -Virtuhcon GmbH: Olaf Schulze
(olaf.schulze@dbi-virtuhcon.de, +49 3731 392691)

Das Projekt Clean Lake beschäftigt sich mit einem innovativen Wasseraufbereitungssystem für
Binnengewässer. Im Rahmen des Projekts werden Sorptionskompositmaterialien auf der Grundlage
von Zeolithen entwickelt, welche aus Nebenprodukten, wie z.B. Flugasche und Kohleabraum,
gewonnen werden. Das Sorptionsmaterial ist für die Behandlung von Binnengewässern bestimmt,
welche aufgrund von Düngemitteleinträgen zur Eutrophierung neigen. Mit Hilfe der Zeolithe sollen
sowohl die Zuflüsse als auch der Wasserkörper selbst gereinigt und somit die Eutrophierung reduziert
werden. Gleichzeitig werden gestaltende Elemente für die saisonale Nutzung erprobt werden, wie
Wege am Seeufer, Nistplattformen für Wasservögel oder Unterwasserhabitate. Nachdem das
Reinigungsvermögen der sorptiven Einbauten durch die Aufnahme von Stickstoff- und
Phosphorverbindungen erschöpft ist, werden sie recycelt und in Düngemitteln für die
Pflanzenproduktion mit einer kontrollierten Freisetzungsrate der Nährstoffe umgewandelt. Das
Projektkonsortium entwickelt neue Materialien, welche direkt in neue Produkte integriert werden.
Diese Technologie verbindet unterschiedliche Materialien und Produkte im Sinne der modernen
Kreislaufwirtschaft.

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• Ansprechperson IFAM: Dr. Thomas Grab
(Thomas.Grab@sdc.tu-freiberg.de, +49 3731393004)

Ziel des Projekts ist die Entwicklung von Metamaterialien in Form von Metaoberflächen, die als rekonfigurierbare intelligente Oberflächen (RIS) fungieren. Diese Metasurfaces werden mit Hilfe von Lichtwellen gesteuert, die auf einem Substratträger übertragen werden. Die Absorption des Lichts kann die phasenändernden Materialien
(PCM) in den Einheitszellen der Meta-Oberfläche ein- oder auszuschalten. Simulationsgestützter Entwurf der Metasurface, PCM-Vorbereitung, Charakterisierung und Abscheidung sind Teil des Projekts. Die Fähigkeit des RIS, mm-Wellen zu modifizieren, wird durch Messungen im freien Raum bewertet. Mögliche Anwendungen sind drahtlose Kommunikation, Radar, Sensorik und Bildgebung, die eine präzise Kontrolle elektromagnetischer Felder erfordern. Neben der Demonstration des technologischen Potenzials soll das Projekt grundlegende Erkenntnisse über die Wechselwirkungen zwischen Welle und Materie liefern, die an der Schnittstelle zwischen Materialwissenschaft, Optik und Kommunikationstechnologien stattfinden. Die Projektergebnisse werden während der Projektdurchführung in wissenschaftlichen Fachzeitschriften veröffentlicht und auf internationalen und nationalen Konferenzen vorgestellt. Entsprechende Bestimmungen in der Konsortialvereinbarung regeln das Verfahren zur Veröffentlichung der Projektergebnisse. Die technischen, fachlichen und wissenschaftlichen Veröffentlichungen, die im Rahmen des Projekts erstellt werden, werden offen zugänglich sein, um dem
allgemeinen Grundsatz der europäischen Förderprogramme zu entsprechen. Durch den offenen Zugang sollen wichtige Durchbrüche der europäischen Forscher beschleunigt werden, die zu einer Steigerung des Wissens und der Wettbewerbsfähigkeit in Europa führen werden. Die Projektergebnisse werden auch systematisch auf den wichtigsten internationalen Konferenzen im Bereich der Forschung vorgestellt.

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• Ansprechperson IFAM: Dr. Steffen Ziesche
(steffen.ziesche@ikts.fraunhofer.de, +49 351 25537875)

Innovative interstitielle Metallhydride für die Wasserstofftechnologie. Das Projekt HYPHAD strebt die Entwicklung neuer interstitieller Hydridzusammensetzungen an, um effiziente Lösungen für Wasserstoffspeicherung, -reinigung und -kompression bereitzustellen. Durch die Verknüpfung fortschrittlicher Methoden mit praxisnahen Anwendungen nutzen wir einen multi-skalierten Machine-Learning-Ansatz, um präzise CALPHAD-Daten für Metallhydride aus der Kombination von experimentellen und DFT-Hochdurchsatzdaten zu erzeugen. Hauptziel ist die Vorhersage, Entwicklung und Validierung neuer, spezifischer und skalierbarer Metallhydridmaterialien. Hierfür erstellen wir umfangreiche Datenbanken mit DFT-Daten (10.000 Berechnungen) und experimentellen Daten (1.000 Legierungen). Ziel ist die detaillierte Beschreibung und Entwicklung von mindestens einem neuen Material mit überlegenen Wasserstoffierungseigenschaften, validiert durch Synthese im Großmaßstab.Die Forschung konzentriert sich auf kostengünstige, nicht-edle Materialien und adressiert Herausforderungen wie gutes Aktivierungsverhalten und Verunreinigungstoleranz. Ein innovatives CALPHAD-Verfahren wird entwickelt, um optimale Legierungszusammensetzungen zu identifizieren und zu validieren.
Publikationsziele umfassen:
Die Darstellung des Machine-Learning-Ansatzes zur Beschleunigung der Materialentwicklung. Vorstellung der entwickelten Datenbanken und des automatisierten Workflows. Präsentation der neu entdeckten Hydridmaterialien und ihrer Anwendungen in der Wasserstofftechnologie. Schlüsselaktivitäten umfassen die Synthese und experimentelle Überprüfung neuer Materialien, die Entwicklung von Massenproduktionsmethoden und die Implementierung eines Feedback-Loops zur Modellverbesserung. Geplante Meilensteine beinhalten die Analyse von 1.000 Hydridmaterialien, die Durchführung von 10.000 DFT-Berechnungen, die Synthese eines theoretisch entdeckten Kandidaten und die Erreichung von TRL4 für den Scale-up-Prozess. Wir streben bis 2027 die Veröffentlichung von 12 wissenschaftlichen Artikeln und die Präsentation bei 6 internationalen Konferenzen an.

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• Ansprechperson IFAM: Dr. Felix Heubner
(Felix.Heubner@ifam-dd.fraunhofer.de, +49 351 2537 570)

Herz-Kreislauf-Erkrankungen, die durch atherosklerotische Läsionen in den Herz- oder peripheren
Arterien verursacht werden, gehören weltweit zu den häufigsten Todesursachen. Eine der
wirksamsten Behandlungen zur Wiederherstellung des Blutflusses in verstopften peripheren Gefäßen
ist das Einsetzen von endovaskulären Stents. Trotz des erfolgreichen Einsatzes der Stenttherapie
bleiben die In-Stent-Restenose (ISR) und die In-Stent-Thrombose das wichtigste klinische Problem bei
der Anwendung von Stents, wobei die Raten innerhalb des ersten Jahres bei 15-30 % liegen. Um
diese Herausforderung zu meistern, soll mit PoRaCoat eine innovative Stent-Beschichtung auf der
Grundlage einer biologisch abbaubaren leitfähigen Polymermatrix aus Poly(3,4-
ethylendioxythiophen) (PEDOT) mit einem Zusatz von Polyphenol-Rapamycin-Komplex auf einem
Kobalt-Chrom-Substrat (Co-Cr) mit einem stentartigen Umriss entwickelt werden. Das poröse
Polyphenol-Metall-Netz wird durch die Koordination von Epigallocatechin-3-O-Gallat (EGCG) mit
Kupferionen (EGCG-Cu2+) gebildet, die beide als Antioxidantien und entzündungshemmend bekannt
sind und daher zusätzliche positive Wirkungen bei der Bekämpfung der ISR haben können. Polymere
werden durch galvanische Abscheidung aufgebracht, und Rapamycin wird in den Polymer-EGCG-
Cu2+-Komplex aufgenommen, wodurch eine einheitliche Beschichtung mit verbesserten
Abbaugeschwindigkeiten und einer verbesserten Wirkstofffreisetzung erreicht werden kann.
Das Konsortium plant, die Projektergebnisse nach sorgfältiger Prüfung des Patentierungsinteresses
aller beteiligten Partner zu verbreiten. Liegen keine Patentierungsinteressen vor (andernfalls werden
sie mit Patentanmeldungen gleichgesetzt) oder zeigt der Patentantrag bereits Wirkung, werden die
Ergebnisse in begutachteten Fachzeitschriften veröffentlicht oder auf internationalen Konferenzen
vorgestellt. Es ist geplant, mindestens drei Publikationen zu veröffentlichen und an drei Konferenzen,
Workshops und Ausstellungen teilzunehmen. Die anvisierten Fachzeitschriften sind: Journals of
Material Science; Materials; Nanomaterials; Applied Materials and Interfaces; ACS Nano; Applied
Surface Science, Advanced functional materials, small usw.

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• Ansprechperson IKTS: Dr. Natalia Beshchasna
( natalia.beshchasna@ikts.fraunhofer.de, +4935188815619)

• Ansprechperson Univerisitätsklinikum: Prof. Dr. Christian Reeps
( Christian.Reeps@ukdd.de, +49351 4853072)

SusHiBatt entwickelt ein neuartiges Hybridkonzept, das die spezifischen Vorteile von MIBs und DIBs kombiniert und synergetische Eigenschaften in Bezug auf die Schnellladefähigkeit bietet. Die Entwicklung von zuverlässigen, sicheren und gleichzeitig leistungsfähigen und kostengünstigen Batterien ist ein  Schlüsselelement für eine nachhaltige Mobilität und Energieversorgung. Der verstärkte Einsatz von Batterien  erfordert jedoch Maßnahmen zur Ressourcenschonung und Effizienzsteigerung. Derzeit dominieren wiederaufladbare Li-Ionen-Batterien (LIBs) den Batteriemarkt für mobile elektronische Geräte und gelten als die vielversprechendste Option für den Betrieb von Elektrofahrzeugen und die Speicherung von Energie im Netz. Gleichzeitig entwickeln sich andere Metall-Ionen-Batterien (MIBs), wie z. B. Na-Ionen-Batterien (SIBs), zu einer  billigeren und nachhaltigeren Alternative, auch wenn die TRL derzeit noch relativ niedrig ist. In allen Fällen müssen noch Anstrengungen unternommen werden, um die Energie- und Leistungsdichte, die Schnellladefähigkeit und die Lebensdauer zu verbessern, die Herstellungskosten zu senken und die vollständige Wiederverwertbarkeit von MIBs zu ermöglichen. Dual-Ionen-Batterien (DIBs) sind eine vielversprechende Alternative zu MIBs, bei denen die Kathode durch Anionen-Interkalationsmaterialien mit einer Hochspannung von bis zu 5,2 V ersetzt wird, während der Elektrolyt sowohl die Kationen als auch die Anionen liefert, die in den Elektroden gespeichert werden. Im Vergleich zu etablierten LIBs sind DIBs besonders vorteilhaft in Bezug auf Zyklenstabilität, Leistungsdichte sowie Umwelt- und Kostenaspekte. Zu diesem Zweck wird zunächst eine Hybridkathode entwickelt, die aus einer Mischung aus einem Hochspannungs-Li-Interkalationsmaterial und einer anioneninterkalierenden Kohlenstoffspezies besteht und die gleichzeitige Aktivität von Li-Ionen und Anionen in einer Elektrode ermöglicht. Neben der Verringerung der erforderlichen Mengen an Li- und teuren Übergangsmetalloxiden entfällt bei diesem Ansatz auch Kobalt, und es wird erwartet, dass sich die elektrochemischen Eigenschaften erheblich verbessern. Solche Hybridkathoden arbeiten bei hohen Spannungen von bis zu 5,2 V, was zu einer hohen Energiedichte führt. Das Vorhandensein einer zusätzlichen elektrochemisch aktiven Spezies (Anionen) verringert die Diffusionsbeschränkungen im Elektrolyten, was zu einer hohen Energiedichte und schnellen Ladefähigkeit führt. Die Hybridkathode wird hinsichtlich ihrer elektrochemischen Leistung im Vergleich zu LIB- und DIB-Referenzsystemen untersucht. Der Funktionsmechanismus des Hybridkonzepts wird mit fortschrittlichen elektrochemischen in-situ- und operando-Methoden untersucht.

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• Ansprechperson IKTS: Dr. Michael Schneider
( michael.schneider@ikts.fraunhofer.de, +49 351 25537793)

Ziel des Projektes ist es die Entwicklung eines neuartigen, selbstsensorischen Behälters aus faserverstärktem Kunststoff (FROP) für die Lagerung von Hochdruckbrennstoffen. Diese Innovation zielt auf die kritische Notwendigkeit ab, sowohl den Herstellungsprozess als auch den strukturellen Zustand des Behälters während seiner Nutzungsdauer zu überwachen. Wie erreichen dies durch die Integration hochempfindlicher Sensoren auf der Basis von Nanokomopiten (NC) in die FRP während des Wickelprozesses, um die Sicherheit und Leistund in der Automobil-, Luft- und Raumfahrtindustrie zu verbessern. Fortschrittliche Modellierungs-, Silulations- und maschinelle Lerntechniken optimieren den intelligenten FVK-Behälter und reduzieren den Materialverbrauch durch topologische Optimierung. Experimentelle Tests und Algorithmen des maschinellen Lernens zur Überwachung des Strukturzustands validieren die Leistung des Behälters und könnten die Wasserstoffspeicherung durch kostengünstige Echtzeitüberwachung revolutionieren. Unser Projekt könnte die Wartungskosten senken, die Sicherheit verbessern und neue Marktschancen schaffen, um die Landschaft der Hochdruckbehältertechnologie für eine nachhaltige und effiziente Zukunft zu verändern.

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• Ansprechperson Technische Universität Chemnitz: Prof. Dr. Olfa Kanoun
( olfa.kanoun@etit.tu-chemnitz.de, +49 371 531 36931)

Geringe Oxidations- und Verschleißbeständigkeit, sowie die begrenzte Festigkeit seine Anwendung in elektrischen Hochleistungssystemen. Eine Verbesserung der genannten Eigenschaften kann durch eine geeignete Partikelverstärkung der Kupferwerkstoffe zu einem Metallmatrix-Verbundwerkstoff (MMC) erreicht  werden. Die am häufigsten verwendete Verstärkungsart in Kupfermatrix-Verbundwerkstoffen stellt die nicht- oxidische Keramik Siliziumcarbid (SiC) dar, das sich im Vergleich zu anderen keramischen Verstärkungen durch  einen geringeren elektrischen Widerstand auszeichnet. Die Zugabe solcher harten Keramikpartikeln  verbessert zwar die Festigkeit und Verschleißbeständigkeit des resultierenden Verbundwerkstoffs, geht aber mit einer Verringerung der elektrischen und thermischen Leitfähigkeit einher. Hiermit spielen die Grenzflächenbeschaffenheit und die Qualität der Partikelverteilung in der Mikrostruktur eine ausschlaggebende  Rolle. Daher besteht das Hauptziel des Forschungsvorhabens in der Entwicklung eines innovativen  kupferbasierten Verbundwerkstoffs für hochbeanspruchte elektrische Kontakte. Im Mittelpunkt stehen die  Optimierung der Matrix/Partikel-Grenzflächenbindung, die gleichmäßige Verteilung der Verstärkungsphase und  die Realisierung von dichten und funktional gradierten Mikrostrukturen. Dadurch sollen die Anforderung hoher elektrischen und thermischen Leitfähigkeit sowie Verschleiß- und Erosionsbeständigkeit erfüllt werden.  Verfahrenstechnisch wird eine wirtschaftliche und kostengünstige Herstellung der Cu-MMCs durch den Einsatz  von recyceltem Kupferpulver und die Anwendung additiver Fertigungsverfahren angestrebt. Die additive  Fertigung ist eine fortschrittliche Technik, die im Vergleich zu konventionellen Herstellungsverfahren die  Realisierung komplexer Bauteilgeometrien mit minimaler Nachbearbeitung bzw. minimalem Werkstoffabfall  ermöglicht. Die Ziele des Projekts lassen sich wie folgt zusammenfassen:

- Umweltfreundliche Kupferpulvergewinnung durch elektrolytisches Recycling vom Schrottkupfer
- Eine Verbesserung der Matrix/Verstärkungsbindung durch eine stromlose Beschichtung der keramischen Verstärkungsphase
- Sphäroidisierung der gemahlenen Verbundpulver für optimale Verarbeitung in additiven Fertigungsprozessen
- Entwicklung von Verbundwerkstoffen auf Kupferbasis mit maßgeschneiderten Eigenschaften: hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit, Verschleiß-/Bogenerosionsbeständigkeit.
- Realisierung verschiedener Verstärkungsanteile von bis zu 20 Vol.-% mit Mikro- und Nanosiliziumcarbidpartikeln
- Herstellung von funktional gradierten Verbundwerkstoffen auf Kupferbasis mit hoher Oberflächenhärte (Vickers-Mikrohärte > 100 HV) und hoher elektrischer Kernleitfähigkeit (90-100 IACS)
- Kupfermatrix-Verbundwerkstoffe mit einer um 25 % längeren Lebensdauer im Vergleich zu reinen
Kupferkontakten.
- Recycling der Verbundkontaktmaterialien am Ende ihres Lebenszyklus.
- Gewinnung wissenschaftlicher Erkenntnisse über die Produktion von Cu-MMCs anhand von additiven Fertigungstechnologien (AM, engl. Additive manufacturing) wie z. B. Selective Laser Melting (SLM), Binder Jetting (BJ) und Fused Filament Fabrication (FFF).
- Entwicklung von Verbundwerkstoffen mittels additiver Fertigung für Komponenten in der Elektro- und Elektronikindustrie, einschließlich nicht standardisierter Umgebungen und extremer Bedingungen.

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• Ansprechperson Technische Universität Chemnitz: Prof. Dr. Guntram Wagner
( guntram.wagner@mb.tu-chemnitz.de, +49373153136171)

Die Herstellung großer und hochbelasteter Leichtbauteile in kleinen Stückzahlen mit komplexen Geometrien – z. B. für die Schienenfahrzeug-, Schiffs-, Luftfahrt-, Landmaschinen- und Energieindustrie – erfolgt derzeit überwiegend mit traditionellen Faserverbundtechnologien wie z.B. Handlaminieren, Harzinfusion (VARI) oder Harzinjektion (RTM). Faserverstärkte Kunststoffe (FKV) ermöglichen es, sowohl eine hohe Bauteilkomplexität als auch strenge Anforderungen hinsichtlich Leichtbau, Strukturfestigkeit, Schlagfestigkeit, Brandschutz und Umweltverträglichkeit zu erfüllen. Zur Herstellung kleiner Serien von FKV-Bauteilen werden Formwerkzeuge eingesetzt, die einen hohen Fertigungsaufwand erfordern. Diese Formwerkzeuge werden entweder aus energie- und abfallintensiven massiven Stahlblöcken gefräst (für RTM) oder in einem aufwendigen Handlaminatverfahren (für VARI) mithilfe einer verlorenen Form hergestellt. Insbesondere GFK- Formwerkzeuge benötigen eine aufwendige Formpflege und sind nach einer gewissen Anzahl an Entformungen abgenutzt, was einen hohen Verbrauch an Einwegmaterial erfordert. Der Material-, Personal- und  Energieaufwand eines Formwerkzeuges kann bis zu 25 % zu den Kosten sowie zum CO2-Fußabdruck pro hergestellten Bauteil beitragen. Derzeit konzentrieren sich viele Forschungsprojekte auf die Reduzierung des  CO2 -Fußabdrucks des Bauteils. Dabei wird der Einfluss von Fertigungshilfsmitteln oftmals außer Acht  gelassen, der ein erhebliches Potenzial zur Reduzierung von CO2 -Emissionen und Herstellungskosten hat. Hier setzt das Konsortium an. Durch den Einsatz einer neuartigen, recycelbaren Verbundform werden der Anteil des Formwerkzeuges bzw. der Werkzeugformherstellung am CO2-Ausstoß und die Kosten des Verbundbauteils auf weniger als 5 % reduziert. Das Konzept sieht eine Hybridform bestehend aus einem 3D-gedruckten Grundkörper auf Basis von faserverstärktem Biopolymer und einem inkrementell umgeformten Blech als  innovative Formoberfläche vor. Eine lösbare Verbindung der Blechdeckschicht mit dem  Werkzeugformgrundkörper gewährleistet eine vollständige Wiederverwertung der Form. Zwei Materialstrategien, basierend auf glasfaserverstärkten PA6-Verbundwerkstoffen mit hohem Recyclinganteil und PLA-basierten naturfaserverstärkten Bioverbundwerkstoffen als umweltfreundliche Alternative, werden  untersucht und eine Ökobilanz (LCA) beider Lösungen durchgeführt. Im ersten Schritt wird der Grundkörper des Formwerkzeuges im robotergestützten Extrusions-3D-Druck hergestellt. Der gefertigte  Formwerkzeuggrundkörper dient dann als Form für die inkrementelle Umformung der Blechdeckschicht. Dies geschieht mit demselben Roboter. Um dieses Konzept effizient umzusetzen, werden die wesentlichen Schritte der FutureMold-Prozesskette in einem digitalen Workflow abgebildet. Parallel dazu muss materialwissenschaftliche Forschung an hochfesten, 3D-druckbaren faserverstärkten Biopolymeren mit hohem  Recyclinganteil betrieben werden. Die Arbeiten in diesen Bereichen werden am TRL 2 beginnen und das Projekt wird die Technologie zu einer anwendungsorientierten Laboranlage (TRL4) weiterentwickeln. Darauf  werden dann demonstratorische Formwerkzeuge hergestellt und im industriellen Umfeld (TRL5) getestet. Die Arbeiten werden durch eine Ökobilanz der gesamten Prozesskette begleitet. Folgende übergeordnete  Projektziele werden angestrebt: reduzierte Herstellungszeit und -kosten für Formwerkzeuge und verbesserte  Reproduzierbarkeit durch automatisierte Produktion, geringerer Pflegeaufwand bei höheren Entformungsraten  im Vergleich zu GFK-Formwerkzeugen durch die metallische Funktionsschicht, längere Werkzeugstandzeit,  funktionelle und lösbare Verbindung von Grundkörper und Blech, erhöhte Nachhaltigkeit durch die Verwendung biobasierter/recycelter/wiederverwendbarer Materialien.

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• Ansprechperson IWU: Peter Scholz
(peter.scholz@iwu.fraunhofer.de, +49371 53971253)

Ziel Ziel des Projekts ist die Entwicklung von Metamaterialien in Form von Metaoberflächen, die als rekonfigurierbare intelligente Oberflächen (RIS) fungieren. Diese Metasurfaces werden mit Hilfe von Lichtwellen gesteuert, die auf einem Substratträger übertragen werden. Die Absorption des Lichts kann die phasenändernden Materialien (PCM) in den Einheitszellen der Meta-Oberfläche ein- oder auszuschalten.
Simulationsgestützter Entwurf der Metasurface, PCM-Vorbereitung, Charakterisierung und Abscheidung sind Teil des Projekts. Die Fähigkeit des RIS, mm-Wellen zu modifizieren, wird durch Messungen im freien Raum bewertet. Mögliche Anwendungen sind drahtlose Kommunikation, Radar, Sensorik und Bildgebung, die eine präzise Kontrolle elektromagnetischer Felder erfordern. Neben der Demonstration des technologischen Potenzials soll das Projekt grundlegende Erkenntnisse über die Wechselwirkungen zwischen Welle und Materie liefern, die an der Schnittstelle zwischen Materialwissenschaft, Optik und Kommunikationstechnologien stattfinden. Die Projektergebnisse werden während der Projektdurchführung in wissenschaftlichen Fachzeitschriften veröffentlicht und auf internationalen und nationalen Konferenzen vorgestellt. Entsprechende Bestimmungen in der Konsortialvereinbarung regeln das Verfahren zur Veröffentlichung der Projektergebnisse. Die technischen, fachlichen und wissenschaftlichen Veröffentlichungen, die im Rahmen des Projekts erstellt werden, werden offen zugänglich sein, um dem allgemeinen Grundsatz der europäischen Förderprogramme zu entsprechen. Durch den offenen Zugang sollen wichtige Durchbrüche der europäischen Forscher beschleunigt werden, die zu einer Steigerung des Wissens und der Wettbewerbsfähigkeit in Europa führen werden. Die Projektergebnisse werden auch systematisch auf den wichtigsten internationalen Konferenzen im Bereich der Forschung vorgestellt.

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• Ansprechperson IKTS: Dr. Steffen Ziesche
( steffen.ziesche@ikts.fraunhofer.de, +4935125537875)

Die kryogene Kühlung (unter -150 °C) ist eine wichtige Grundtechnologie für viele Aspekte der modernen Wirtschaft, darunter saubere Energie (H2-Verflüssigung für sichere und effiziente Lagerung und Transport), Verteidigung (Kalt-Infrarot-Detektoren) und neue

Quantentechnologien (Quanteninformation und -computing). Die Mehrheit der bestehenden Kühlanwendungen basiert auf Kompressionsverfahren, bei denen seltene (Helium) oder potenziell schädliche (Halogenkohlenwasserstoffe) Gase zum Einsatz kommen. Daher besteht ein dringender Bedarf an der Entwicklung alternativer und effizienterer Kühlmethoden, die die derzeitige Abhängigkeit von diesen Gasen, insbesondere vom knappen und teuren Helium, verringern könnten. Da herkömmliche Gaskompressionsmethoden in der gesamten Energiebranche immer noch vorherrschend sind, werden 20 % des weltweiten Stromverbrauchs für Kühlprozesse aufgewendet. Dabei handelt es sich um 8 % des Ausstoßes von Treibhausgasen, 5 % davon allein durch ineffizienten Energieverbrauch. Die Entwicklung alternativer Kühltechnologien mit höherer Effizienz und geringeren Umwelt- und Wirtschaftskosten ist daher zwingend erforderlich. In diesem Zusammenhang sind magnetische Kühlung und Wärmespeicherung, die durch magnetokalorische Festkörpermaterialien (MC) ermöglicht werden, eine grundlegende Alternative zur Gaskompression, da sie auf unterschiedlichen physikalischen Prinzipien beruhen. Der magnetokalorische Effekt (MCE) wird in Materialien beobachtet, bei denen eine enge Kopplung zwischen der magnetischen Ordnung und den Struktureigenschaften besteht, was die Speicherung von Entropie und deren Kontrolle durch das Magnetfeld ermöglicht, was sowohl zur Kühlung als auch zur Wärmespeicherung führt. Sein potenzieller Einsatz in der relevanten Umgebung erfordert die Entwicklung geeigneter Materialien mit einer guten Kühlleistung über einen breiteren Bereich kryogener Temperaturen und unter leicht erreichbaren Magnetfeldern. In diesem Projekt wollen wir die bestehende Kältetechnik mit adiabatischer Entmagnetisierung deutlich verbessern, indem wir gemeinsame Grundlagen- und angewandte Forschung zu neuen Festkörper-Kältemittelmaterialien für MCE durchführen. Das Projekt „Low-dimensional MAgnetoCalorics for Efficient Refrigeration“ (Low-MACER) zielt darauf ab, MC-Materialien zu identifizieren und zu optimieren, die große Mengen an Entropie speichern und diese bei Anlegen eines Magnetfelds ansammeln oder freigeben können. Das Temperaturfenster solcher Materialien wird durch Modifizierung der Zusammensetzung optimiert. In diesem Projekt schlagen wir einen neuartigen Ansatz bei der Suche nach neuen MC-Materialien vor: die Erforschung niederdimensionaler und metamagnetischer Systeme, in denen moderate Magnetfelder Übergänge induzieren, die mit großen Entropieänderungen verbunden sind, und so die magnetische Kühlung und Wärmespeicherung erleichtern. Ein kombinierter experimenteller und rechnerischer Ansatz wird uns helfen, die wichtigsten strukturellen und elektronischen Merkmale zu verstehen, die für die magnetische Kühlung relevant sind, und eine gezielte Optimierung der Kühlleistung durchzuführen. Neue Materialien, die in unserem Projekt entwickelt wurden, werden den Ersatz heliumbasierter Kühltechnologien durch magnetische Kühlung erleichtern, um den Energieverbrauch und die mit der Verwendung von Helium verbundenen Kosten zu senken. Wir werden mehrere leistungsstarke magnetische Verbindungen für ihren Einsatz in der magnetischen Kühlung identifizieren, vorbereiten und vollständig charakterisieren.

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• Ansprechperson Universität Leipzig: Prof. Dr. Alexander Tsirlin
( alexander.tsirlin@uni-leipzig.de, +49-341-97-32-751)

Das Gesamtziel des TexPie-Projekts ist die Erforschung von texturierten bleifreien Hochleistungs-Piezokeramiken für Leistungsultraschallanwendungen. Ausgangspunkt sind bekannte Zusammensetzungen von bleifreien Piezokeramiken im BNT-BT-System. Auch wenn der grundsätzliche Ansatz der Texturierung durch Scherkräfte bekannt ist und bereits beispielhaft für additive Fertigungsverfahren außerhalb der EU demonstriert wurde, besteht ein gravierender Mangel an grundlegenden, systematischen Untersuchungen zur Auslegung der Werkstoffe, Granulate, Suspensionen und Technologieparameter im Zusammenhang mit Bauteilform und Strukturfeinheit. TexPie untersucht und entwickelt im einzelnen:

- Bleifreie piezokeramische Suspensionen für den Einsatz in VPP-Prozessen (VatPhotopolymerization) gemäß RoHS-Richtlinie der EU
- Leistungsstarke piezoelektrische Natrium-Bismut-Titanat-Barium-Titanat-(BNT-BT)-Matrixpulver mit kontrollierter Partikelgröße und -form für hochdichte, hochorientierte Keramikstrukturen
- Geeignete Template für texturierte piezokeramische Komponenten auf BNT-BT-Basis, die mittels VPP hergestellt werden, sowie deren skalierbare Herstellungstechnologie
- Optimale Technologieparameter für die Herstellung von BNT-BT-basierten Komponenten durch VPP mit Strukturgrößen von 250 μm bis 8 mm bis zu einer Größe von 50 x 50 x 20 mm
- Thermische Prozessmodelle und optimierte thermische Prozessparameter für den Binderausbrand und das Sintern von piezokeramischen Komponenten mit komplexer Geometrie
- Texturierte bleifreie Hochleistungs-Piezokeramiken auf BNT-Basis mit deutlich verbesserten elektromechanischen Kopplungseigenschaften im Vergleich zu isotropen Materialien
- Technologiedemonstration an piezokeramischen Komponenten in Leistungsultraschallanwendungen.

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• Ansprechperson IKTS: Dr. Holger Neubert
(holger.neubert@ikts.fraunhofer.de, +49 351 2553-7615)
• Ansprechperson Meinhardt GmbH: : Clemens Meinhardt
(info@meinhardt-ultrasonics.com , +49 341 8611171)

 

 

Im 21. Jahrhundert stellt der steigende Bedarf an Kühlung und Klimatisierung von Gebäuden eine
große Herausforderung dar, da hierfür weltweit etwa 20 Prozent der elektrischen Energie verbraucht
werden. Prognosen zufolge wird die Zahl der Klimaanlagen bis 2050 erheblich zunehmen und sich in
Europa verdoppeln. Dieser Trend spiegelt sich weltweit wider und verstärkt die Dringlichkeit
nachhaltiger Lösungen. Hier setzt GELWIN an, ein Pionierprojekt mit dem Ziel, die Energieeffizienz in
Gebäuden durch die Entwicklung von intelligenten Fenstern (Smart Windows, SW) mit thermisch
sensitiven Hydrogelen neu zu definieren. Dieser innovative Ansatz nutzt neue chemische
Zusammensetzungen und Methoden, um ein SW zu entwickeln, das den solaren Energiefluss als
Reaktion auf Änderungen der Umgebungstemperatur modulieren kann, ohne auf elektrische
Eingänge oder komplexe Systeme angewiesen zu sein. Das Projekt „GELWIN“ will mit seinen
ehrgeizigen Zielen neue Maßstäbe auf diesem Gebiet setzen. Dazu gehören eine Lichtdurchlässigkeit
von mehr als 95 Prozent, eine Modulation der Sonnenenergie von mehr als 70 Prozent und eine
schnelle Schaltgeschwindigkeit von etwa 1 Sekunde. Darüber hinaus zielt das Projekt darauf ab, die
Funktionalität von SW zu verbessern, indem schaltbare Farbwechsel durch plasmonische Resonanz
und neuartige photochrome Nanopartikel integriert werden, um die Anwendbarkeit für verschiedene
architektonische Bedürfnisse zu erweitern. GELWIN verkörpert einen Leuchtturm der Innovation,
indem es die Kluft zwischen den aktuellen technologischen Grenzen und der Zukunft der
nachhaltigen Architektur überbrückt.Das Projekt GELWIN nutzt die Stärken eines transatlantischen
und interdisziplinären Konsortiums, bestehend aus der Universität Tartu (UT), dem Leibniz-Institut
für Polymerforschung Dresden e. V. (IPF) und der Technischen Universität Riga (RTU). Um den
gemeinschaftlichen Charakter des Projekts und die von jedem Partner eingebrachte Expertise
hervorzuheben, wird die Rolle der einzelnen Partnerinstitutionen deutlich.Mit der Doppelstrategie
von „Market Pull“ und „Technology Push“ ist das Projekt „GELWIN“ strategisch an der Schnittstelle
von Marktnachfrage und innovativer Forschung positioniert und damit zukunftsfähig für weitere
Förderinitiativen auf Basis des Net-Zero Industry Act. Diese strategische Positionierung, kombiniert
mit den Beiträgen des IPF Dresden als sächsischem Partner, schafft die Voraussetzungen, um globale
Talente anzuziehen und zielt darauf ab, eine nachhaltige Entwicklung zu fördern und gleichzeitig die
Vernetzung der europäischen Wissenschaftsgemeinschaft zu stärken.

Für den Verlust der natürlichen Funktionsweise des Knochengewebes gibt es verschiedene Ursachen, die von Knochenbrüchen bis hin zu Krankheiten wie Osteoporose und Krebs reichen. Bei der Behand-lung dieser Störungen können mehrere chirurgische Eingriffe in den menschlichen Organismus erfor-derlich werden. Als Material zur Stützung des Knochens über sogenannte Osteosynthesen werden wegen ihrer guten mechanischen Eigenschaften und Biokompatibilität überwiegend Metalle, wie Titan verwendet. Hierbei ist jedoch ein weiterer chirurgischer Eingriff zur Entfernung von temporären Schrauben und Platten erforderlich, was den Patienten dann zusätzlich belastet. Zudem führt dies, wenn auch nicht vorrangig zu betrachten, zu höheren Kosten im klinischen Betrieb. Mit dem BioIM-plant-Projekt sollen einige Lösungsansätze im Zusammenhang mit den Herausforderungen derzeiti-ger Implantat-Technologien untersucht werden. Dazu zählen der potentiell mögliche Wegfall eines zweiten chirurgischen Eingriffs, die Förderung der Heilung und die Minimierung des Risikos postope-rativer bakterieller Infektionen. Ziel des Projekts ist es, mit der Entwicklung neuartiger biokompatibler und durch den Organismus abbaubarer Osteosynthesen, die Behandlung von Knochenerkrankungen und -brüchen in bestimmten Anwendungsfeldern für den Patienten qualitativ zu verbessern. Das Projektteam besteht aus drei Forschungspartnern, dem Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V. (Deutschland), der National Taiwan University of Science and Technology (Taiwan) und dem Polymer Institute, Slovak Academy of Sciences (Slowakei) sowie einem internationalen, interdisziplinären Beirat (Universitätskliniken, Hersteller von Polymermaterialien, Medizin- und Präzisionsprodukten, Entwickler von Werkzeugtechnologie und Simulationssoftware).

Kontakt
• Ansprechperson IPF Dresden: Dr.-Ing. Ines Kühnert
( kuehnert@ipfdd.de; +49 351 4658 368)

Das Projekt OPTIPUL befasst sich mit den dringenden Bedürfnissen der Verbundwerkstoffindustrie, indem es
Technologien für maßgeschneiderte hybride Verbundwerkstoffe mit variablem Querschnitt entwickelt, welche
aus pultrudierten Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV) mit einem vordefinierten Strukturkern mit variablem
Querschnitt bestehen. Diese hybriden Verbundwerkstoffe bieten Flexibilität, stehen jedoch vor
Herausforderungen bei der Werkzeugkonstruktion, der Prozessentwicklung und -optimierung sowie bei der
Verwendung nachhaltiger thermoplastischer Kunststoffe. Bei herkömmlichen Verfahren fällt ein erheblicher
Materialabfall an, der bei variablen Verbundwerkstoffen reduziert werden kann, wodurch die
Ressourceneffizienz erhöht wird. Die Umstellung auf fortschrittliche Werkstoffe erfordert innovative
Technologien, während die Konstruktion für Recyclingfähigkeit und Wiederverwendbarkeit mit den Zielen der
Nachhaltigkeit in Einklang steht. Zu den Zielen des Projekts gehören Prozessentwicklung, Optimierung,
Nachhaltigkeit und Technologiedemonstration. Die potenziellen Anwendungen reichen von der Luft- und
Raumfahrt über die Automobilindustrie bis hin zu anderen Bereichen und versprechen weniger Abfall, höhere
Genauigkeit, Effizienz und Nachhaltigkeit, wobei der Fokus stets auf dem Potenzial für eine kommerzielle
Nutzung liegen soll.

Kontakt
• Ansprechperson TU Chemnitz: Dr.-Ing. Camilo Zopp
(camilo.zopp@mb.tu-chemnitz.de; +49 371 531 34845)
• Ansprechperson Fraunhofer IWU: : M. Sc. David Wagner
(david.loepitz@iwu.fraunhofer.de, +49 371 5397 1073)

 

Na-CerAnode zielt auf die Entwicklung einer hochenergetischen Anode für Natrium-Metall-Batterien
(SMB) ab. Das Projekt untersucht dabei die Realisierung und das bessere Verständnis eines neuen
Anodenkonzepts für Natriumbatterien ohne flüssige Komponenten. Anstelle in organischen
Lösungsmitteln gelöster Natriumsalze wird eine natriumleitende Keramik als Elektrolyt und Separator
der Batterie verwendet. Dabei wird Natriummetall als Anodenmaterial verwendet. Hierbei wird das
Natrium aber nicht als planare Elektrodenschicht mit dem Separator kontaktiert, sondern in einer
anodenseitigen Porosität der Keramik abgeschieden. Der keramische Ionenleiter fungiert somit als
geometrische Wirtsstruktur für die Natriumabscheidung. Im Projekt arbeiten neben dem Fraunhofer
IKTS mit Fokus auf der porösen keramischen Komponente und dem Batterietest, das CEMEA
(Slowakei) an geeigneten, funktionalen ALD-Beschichtungen, das LaMaV (Brasilien) an Flash-
Sintertechnologien und die TU Dresden an fortschrittlichen elektrochemischen und
materialanalytischen Charakterisierungsmethoden zusammen. In Na-CerAnode sollen die folgenden
Ziele erreicht werden. (I) Die Batterie verzichtet auf den Einsatz von Lithium, einer durch die hohe
Nachfrage nach Lithium-Ionenbatterien (LIBs) zunehmend knappen Ressource. (II) Die Batterie
gewinnt durch den Verzicht auf brennbare Flüssigkeiten deutlich an Sicherheit. Dies ist insbesondere
für den Einsatz in Elektrofahrzeugen von hoher Wichtigkeit. (II) Die bislang unzureichende
Ratenfähigkeit der Alkalimetall/Keramik Grenzfläche in Festkörperbatterien (SSBs) wird durch die
Natriumabscheidung im porösen Wirtsmaterial deutlich erhöht. Dies gelingt durch eine drastische
Vergrößerung der Oberfläche, wodurch Stromdichten deutlich reduziert werden. (III) Durch die
Abscheidung von Natrium in der Porosität der Wirtsstruktur wird die Zellatmung während der
Batteriezyklierung unterbunden. Dies reduziert Degradation und erlaubt neue Konzepte für
vielschichtige Festkörperbatterien. Insbesondere sind durch die Umsetzung des Projektansatzes
Festkörperbatterien mit dünnen keramischen Separatoren (Dicke < 30 μm) denkbar, ohne dass die
fragilen gesinterten Folien auf ihre eigene Stabilität angewiesen sind. Die poröse Wirtsstruktur würde
diesen dünnen Separatoren in allen Ladungszuständen der Batterie mechanische Stabilität verleihen.
(IV) Neben der technischen Entwicklung, wird durch Charakterisierung des Zellkonzepts das
mechanistische Verständnis der Na-CerAnode weiter aufgebaut. (V). Durch entsprechende Analysen
soll die technische Umsetzung der Na-CerAnode vor dem Hintergrund einer nachhaltigen
europäischen Wirtschaftspolitik bewertet und optimiert werden.

Kontakt
Projektleiter und Ansprechperson Fraunhofer IKTS: Dr. Kristian Nikolowski
(kristian.nikolowski@ikts.fraunhofer.de, +49 351 2553-7267)
• Projektleiter TU Dresden: Prof. Dr. Alexander Michaelis
(alexander.michaelis@tu-dresden.de, +49 351 25537512)
• Ansprechperson TU Dresden: Dr. Ulrike Langklotz
(ulrike.langklotz@tu-dresden.de, +49 351 2553-7934)

 

 

Die globalen Chemiesysteme sind überwiegend linear, fossil abhängig und emissionsintensiv. Die Suche nach nachhaltigen Lösungen für die Produktion von Chemikalien in einer Kreislaufwirtschaft ist ehrgeizig, aber notwendig für eine nachhaltige Zukunft. Das Hauptziel des LivMat-Projekts besteht darin, natürliche Ressourcen (z. B. Naturfasern) und Abfallressourcen (z. B. CO2) zu erfassen und zu nutzen, um katalytische lebende Materialien (cat-LMs) zu entwickeln, die robust, energieeffizient und für die chemische Produktion skalierbar sind. LivMat entwickelt ein synthetisches mikrobielles Konsortium, das auf natürliche Ressourcen und Abfallstoffe zurückgreift, und konstruiert auf kat-LMs basierende Bioreaktor-Prototypen für die kontinuierliche Monomerproduktion. Die Kommerzialisierung des LivMat-Konzepts wird CO2 binden und die Ziele der EU zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen unterstützen. Die Entwicklung von Bioreaktor-Prototypen für die kontinuierliche chemische Produktion unterstützt den europäischen Green Deal und den Aktionsplan für die Kreislaufwirtschaft.

Kontakt
Dr. Susanne Ebitsch, 0341/ 9731387, susanne-ebitsch@uni-leipzig.de
Dr. Rohan Karande, 0341/ 9736593, rohan.karande@uni-leipzig.de