Kunststoff aus Abfall

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Ein neuartiger Kunststoff kann aus Abfällen produziert und problemlos in weniger als einem Jahr abgebaut werden. Polyhydroxybuttersäure heißt der Werkstoff, mit dem sich künftig vor allem Einwegprodukte und Wegwerfartikel umweltschonend herstellen und abbauen lassen. Ein neues Produktionsverfahren des Fraunhofer-Instituts für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK und seiner Partner ermöglicht die industrietaugliche Herstellung des innovativen Materials.

Elektronisch gesteuertes Infusionsset soll Sterblichkeit senken

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Bei vielen Krankheiten ist eine Infusionstherapie erforderlich. Wird diese nicht kontrolliert durchgeführt, können nicht richtig dosierte Infusionen zu Komplikationen oder sogar zum Tod führen. Das Projekt ECGF-IS zielt darauf ab, die Sicherheit von Infusionstherapien in Entwicklungsländern zu verbessern. Ein kostengünstiges elektronisch gesteuertes Schwerkraftinfusionssystem soll die Sterblichkeit durch Über- oder Unterinfusion, insbesondere von Kindern, sen-ken. Fraunhofer-Forscherinnen und -Forscher entwickeln das Gerät gemeinsam mit dem Uganda Industrial Research Institute UIRI. Für die Vorarbeiten wurden sie mit dem Deutsch-Afrikanischen Innovationsförderpreis 2020 ausgezeichnet.

Mehr IT-Sicherheit im Hafenterminal

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Häfen zählen zu den kritischen Infrastrukturen, da Störungen und Ausfälle immense, nicht nur volkswirtschaftliche Auswirkungen haben können. Dabei sind die möglichen Sicherheitsrisiken vielfältig, insbesondere in digitalisierten Containerterminal-Prozessen, die durch Industrie 4.0 immer mehr an Bedeutung gewinnen. Ein neues Methoden- und Werkzeugset entwickelt von Forscherinnen und Forschern des Fraunhofer-Instituts für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF und seinen Industriepartnern ermöglicht die präventive Abwehr von Angriffen auf automatisierte cyberphysische Systeme und hilft, die Sicherheit entlang der gesamten Logistikkette inklusive der IT-Systemlandschaft zu erhöhen. Gleichzeitig lassen sich Automatisierungsvorhaben effizient planen und einführen.

Additive Fertigung von multifunktionalen Bauteilen

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Die additive Fertigung gehört zu den derzeit wichtigsten Trends in der Industrie. Nun hat ein Team des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme IKTS eine Anlage für das Multi Material Jetting entwickelt, mit der sich unterschiedliche Werkstoffe zu einem einzigen additiv gefertigten Bauteil vereinen lassen. Dadurch sind Produkte mit kombinierten Eigenschaften oder Funktionen realisierbar. Besonders leistungsfähige Materialien wie Keramik und Metall kommen in dieser Anlage zum Einsatz.

Südafrika: Nachhaltige Lösungen im Kampf gegen Wasserknappheit

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Als überwiegend trockenes Land steht Südafrika vor der enormen Aufgabe, vorhandene Ressourcen nachhaltig zu bewirtschaften. Dies betrifft neben den knappen Wasservorkommen auch den Ausbau regenerativer und dezentraler Energiesysteme sowie die Ernährungssicherheit. Die Universität Stellenbosch und die Fraunhofer-Gesellschaft haben nun im Rahmen einer strategischen Partnerschaft die »Fraunhofer Innovation Platform for the Water-Energy-Food Nexus« eingerichtet. Gemeinsam sollen in dieser langfristigen Kooperation bedarfsgerechte technologische und sektorübergreifende Lösungen zur Wasser-, Energie- und Ernährungssicherheit erarbeitet werden – zum Wohle der Menschen und der Umwelt.

Gewissheit in nur 15 Minuten – Forschende entwickeln graphenoxidbasierten Schnelltest zur Infektionserkennung

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Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer-Instituts für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM entwickeln mit Projektpartnern aus der Industrie und dem Gesundheitswesen eine handliche Sensorplattform auf Graphenoxid-Basis, die es ermöglicht, in wenigen Minuten akute Infektionen wie eine Sepsis oder auch Antikörper gegen das Coronavirus zu detektieren.

Digitaler Zwilling für den Wissenstransfer

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Der persönliche Austausch und die Zusammenarbeit mit Kunden und Kollegen in Büro-Meetings, auf Veranstaltungen, in Workshops oder Seminaren wird so bald nicht mehr möglich sein. Die Corona-Pandemie erfordert neue Wege der Zusammenarbeit. Lösungsansätze, wie die Kommunikation in der Arbeitswelt der Zukunft gelingen kann, haben die Fraunhofer-Institute für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO und für Produktionstechnik und Automatisierung IPA parat: Kooperation mit Partnern aus Industrie und Forschung wird in das digitale Future Work Lab der Stuttgarter Institute verlagert – auch über Grenzen hinweg. Ein digitaler Zwilling und virtuelle Labortouren ermöglichen die neue Form der Vernetzung.

Gleichstromnetze für Fabrikhallen

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Fabriken werden derzeit mit Wechselstrom betrieben. Forscherteams der Fraunhofer-Institute für Produktionstechnik und Automatisierung IPA und für
Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB wollen die Energieversorgung von industriellen Produktionsanlagen langfristig auf Gleichstrom umstel-len. Im Verbundprojekt DC-INDUSTRIE 2 entwickeln sie zusammen mit mehr als 30 Partnern die industrielle Stromversorgung der Zukunft. Ziel ist es, alle elektrischen Anlagen der Fabrik über ein intelligentes DC-Netz zu koppeln, um so die elektrische Versorgung energieeffizienter, stabiler und flexibler zu
gestalten und die Energiewende im industriellen Bereich voranzutreiben.

Clever bauen mit mobilem Roboter

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Husky A200 heißt die mobile Roboterplattform, mit der erforscht wird, wie künftig mobile Plattformen autonom über Baustellen fahren und Lasten transportieren können. Der rollende Roboter ist eines von vielen Projekten, mit denen das Fraunhofer Italia Innovation Engineering Center die Digitalisierung im Bauwesen vorantreibt und eine Brücke zwischen Robotik und Bauwirtschaft schlagen will. Damit der mobile Roboter eigenständig den richtigen Weg findet, entwickeln die Forscherinnen und Forscher am Institut in Bozen die erforderliche Software-Schnittstelle.

Fraunhofer identifiziert Kernpunkte für den Aufbau einer nachhaltigen Wasserstoffwirtschaft

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Der Ausbau von Wasserstofftechnologien über die Nationale Wasserstoffstrategie ist für eine nachhaltige Zukunftsfähigkeit der deutschen und europäischen Wirtschaft zwingend erforderlich. Dabei ist es entscheidend, jetzt die Grundlage für eine CO2-neutrale Wasserstoffwirtschaft zu legen, um dadurch das Erreichen der Klimaziele zu ermöglichen und die hiesige Wirtschaft optimal auf das kommende Wasserstoff-Zeitalter vorzubereiten. Die Expertise der Fraunhofer-Gesellschaft in Bezug auf Wasserstofftechnologien haben Fraunhofer-Expertinnen und -Experten seit vielen Jahren in zahlreichen erfolgreichen Projekten eingebracht und umgesetzt. Dadurch konnten sie auch zentrale Herausforderungen identifizieren, die es zu bewältigen gilt, um die Innovations- und Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands im Kontext der Defossilisierung langfristig zu stärken sowie die industrielle Wertschöpfung hierzulande zu erhalten und auszubauen.

Biosprit für den Schiffstank

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Die Verbrennung herkömmlicher Kraftstoffe trägt zu einem großen Teil des globalen CO2-Ausstoßes bei. Besonders in der Kritik stehen Kreuzfahrt- und Containerschiffe, die mit ihren schmutzigen Abgasen und gesundheitsschädlichen Treibstoffen die Umwelt stark belasten. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT forschen an alternativen klimafreundlichen Kraftstoffen. Sie stellen Biotreibstoff aus nachwachsenden Rohstoffen her, der zu Benzin, Diesel oder sogar Kerosin für Flugzeuge werden kann. Der synthetische Kraftstoff reduziert die Treibhausgas-Emissionen um bis zu 30 Prozent im Vergleich zu fossilem Sprit und verringert zudem Ruß-Emissionen.

Bauteile per App erkennen

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In der Bildverarbeitung werden Methoden der KI seit langem erfolgreich eingesetzt. Neuronale Netze erkennen Objekte des alltäglichen Lebens mit einer
höheren Genauigkeit wieder als der Mensch. Forscherteams des Fraunhofer-Instituts für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK nutzen diese
Fähigkeiten und passen die Algorithmen für Industrieanwendungen an: Per App lassen sich beispielsweise einzelne Bauteile ohne Barcode innerhalb von
Sekunden eindeutig identifizieren. Insbesondere Logistikunternehmen
profitieren von dem Potenzial der Neuronalen Netze und können Prozesse beim Wareneingang beschleunigen.

Großflächige Herstellung von COVID-19-Testsystemen

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Die EUROIMMUN AG stellt als einer der ersten europäischen Diagnostikahersteller CE-gekennzeichnete Antikörpernachweissysteme zur Unterstützung der Diagnostik von COVID-19 zur Verfügung. Dadurch können Personen identifiziert werden, die bereits Kontakt mit dem Virus hatten. Dies ist wichtig um herauszufinden, welche Menschen die Infektion bereits durchgemacht haben und höchstwahrscheinlich immun gegen eine erneute Infektion mit SARS-CoV-2 sind. Die Fraunhofer-Einrichtung für Marine Biotechnologie und Zelltechnik EMB in Lübeck unterstützt die EUROIMMUN AG dabei, die Produktion der neuen serologischen Testsysteme zur Diagnostik von COVID-19 für den Massenmarkt zu skalieren, um sie flächendeckend einsetzen zu können.

Wasserstofffabrik der Zukunft

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Wasserstoff ist unverzichtbar für das Gelingen der Energiewende und das Erreichen der Klimaziele. Für die Sektorenkopplung ist er der dringend benötigte Baustein. Für die Industrie bietet er die umweltschonende Möglichkeit, mit Strom, Wärme und Mobilität versorgt zu werden. Umweltfreundlich ist der vielseitige Energieträger jedoch nur, wenn er mit regenerativen Energien er-zeugt wird. Hier bietet das Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF eine bedarfsgerechte, dezentrale, modulare Lösung zur Produktion und Verteilung von grünem Wasserstoff.

Reibungslose Kooperation zwischen Mensch und Roboter

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Die Einsatzfelder von Robotern wachsen stetig. Eine zentrale Anwendung ist die Kollaboration zwischen Mensch und Maschine – zum Beispiel, wenn es darum geht, den Menschen bei belastenden Aufgaben zu unterstützen. Doch wie integriert sich der Roboter in die Arbeitsumgebung und wie wird er dabei bedient? Die Vorteile produktiver Mensch-Roboter-Kooperation (MRK) zeigt das Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut, HHI bei der Überprüfung von Schweißnähten in der Automobilindustrie beim Projektpartner, der Volkswagen AG.

Mit allen fünf Sinnen produzieren

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Das industrielle Internet der Zukunft integriert Technologien, die die kognitiven Fähigkeiten des Menschen nachahmen, z. B. unsere Fähigkeit zu planen, uns zu orientieren und zu lernen. Das Fraunhofer-Cluster of Excellence Cognitive
Internet Technologies CCIT arbeitet daran, dass die Vision des kognitiven Internets Wirklichkeit wird.