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EnergieForschungSaar: Das Leuchtturmprojekt für die Energiezukunft des Saarlands
Für eine erfolgreiche Transformation des Energiesektors müssen die komplexen Herausforderungen der Energiewende im Saarland zügig und wirkungsvoll gelöst werden. Nur durch die Umsetzung einer nachhaltigen Energiewende kann Klimaschutz, wirtschaftliche Resilienz und die Sicherung von Arbeitsplätzen im Saarland gewährleistet werden. Genau hier setzt das Forschungsprojekt EnergieForschungSaar (EnFoSaar) an. EnFo entwickelt wissenschaftlich fundierte Methoden und Werkzeuge, um die Transformation der saarländischen Energiewirtschaft systematisch und effizient voranzutreiben. Hierbei geht es nicht nur darum neue Erkenntnisse zu gewinnen, sondern auch praktikable Lösungen bereitzustellen, die einen unmittelbaren Einfluss auf die Energiewende in der Region sowie den Energieverbrauch jedes Einzelnen haben.
Ziel des Lehrstuhls für Leichtbausysteme ist es im Kompetenzfeldes “Energie-Infrastruktur” Methoden für optimierte Sensorsysteme zur Absicherung und Überwachung der Energieinfrastruktur, auch im Kontext H2-Tauglichkeit, zu entwickeln. Mit diesen echtzeitfähigen Daten bzw. Informationen sollen Modelle für Alterungsprozesse und Lebenszyklusbetrachtung für kritische Energie-Infrastrukturen entwickelt werden. (Ministerium für Wirtschaft, Innovation, Digitales und Energie)
Ansprechperson: Herr M. Schwarz
Dieses Projekt wird durch das Ministerium für Wirtschaft, Innovation, Digitales und Energie gefördert.
Circular Saar: Prozesse, Werkstoffe und Daten für die Transformation zu einer Kreislaufwirtschaft im Saarland
Hochleistungsanwendungen, wie z.B. im Leichtbau, bestehen zunehmend aus Werkstoffsystemen im Sinne eines Multi-Material-Designs. Gleichzeitig müssen diese Multi-Material-Werkstoffsysteme zukünftig für eine optimierte zirkuläre Wertschöpfung befähigt und optimiert werden. Eine große Bedeutung für die Bewertung für R-Strategien, z.B. der Demontage von Metall-Kunststoff-Hybrid-Komponenten, liegt dabei auf der Charakterisierung und dem Design von Grenzflächen.
Ziel des Teilprojektes “Kreislauffähige Werkstoffsysteme” des Lehrstuhls für Leichtbausysteme ist es daher, Methoden für eine optimierte Strukturaufklärung von Grenzflächen bzw. Verbindungen für kreislauffähigen Multi-Material-Werkstoffsysteme bei vollständigem Erhalt der funktionellen Eigenschaften zu entwickeln. Ein Beispiel stellt den Einfluss von Entfügen bzw. Dis-Assembly und Re-Assembly auf Metall-Kunststoff-Grenzflächen im Sinne der R-Strategien dar. Dabei sollen skalenübergreifende Methoden zur Grenzflächen-Charakterisierung und -Optimierung von der Mikro- bis zur Makro-Ebene entwickelt werden, um schon in der Ideen- und Planungsphase von Multi-Material-Komponenten eine bessere Bewertung und Auswahl von möglichen R-Strategien bzgl. der technologischen, ökologischen und ökonomischen Dimensionen in Zusammenarbeit mit TP1 zu erarbeiten, mit dem sowohl die Produktplaner bei der Produktkonzeption und Produktionsplaner bei der kreislaufgerechten Ausgestaltung unterstützt werden. Im Rahmen des Themas kreislauffähige Werkstoffsysteme als eine der Kernherausforderungen für die Kreislauftransformation für Unternehmen sollen Methoden und prototypische Anwendungen entsprechend anhand von realen Aufgabenstellungen aus der saarländischen Industrie in Abstimmung mit den Industriepartnern entwickelt und realisiert werden. (Ministerium für Wirtschaft, Innovation, Digitales und Energie)
Ansprechperson: Herr M. Schwarz
Dieses Projekt wird durch das Ministerium für Wirtschaft, Innovation, Digitales und Energie gefördert.
Neuartige Fügetechnik für leichte Impakt-Strukturen aus Hybridschäumen
Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung einer serienreifen Verbindungstechnologie für Ni/PU-Hybridschäume oder Ni-Hohlstegschäume, die direkt in den Herstellungsprozess der Schäume integriert werden kann. Es werden Halbzeuge und Konstruktionen aus Hybridschäumen hergestellt. (BMWK)
Ansprechperson: Herr H. Jost
Dieses Projekt wird durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert.
Prozessinduzierte Morphologie und Ermüdungseigenschaften von PEEK: 3D-Charakterisierung und Korrelation
Die Morphologie in teilkristallinen Thermoplasten besitzt einen signifikanten Einfluss auf die mechanischen (Ermüdungs-) Eigenschaften. Im Spritzgießprozess entsteht die Morphologie aus den Prozessbedingungen und kann gezielt beeinflusst werden. Unterschiedliche Druck und Temperaturzustände führen dabei zu starken lokalen Morphologieunterschieden im Spritzgießbauteil. Mithilfe der Hochfrequenz-Ultraschallprüfung und der in-situ Thermografie soll u.a. untersucht werden, ob und wie das Ermüdungsverhalten und die Schädigungsentwicklung mit der Morphologie korrelieren.
Ansprechperson: Herr A. Rota
Dieses Projekt wird durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft gefördert.
Prüfung sicherheitskritischer Werkstoffe für die Umrüstung von Turbinen auf den Betrieb mit Wasserstoff
Im Zuge der Energiewende wird der Einsatz von Wasserstoff in Gasturbinen zur Rückverstromung oder zur Senkung von CO2-Emissionen bei der Verbrennung diskutiert. Da viele Metalle unter Einfluss von Wasserstoff verspröden, stellt sich auch für die in Turbinen verwendeten Materialien die Frage nach ihrer werkstofflichen Eignung. Die Wasserstoffempfindlichkeit gängiger Legierungen sollen in diesem Projekt mittels zerstörungsfreier Röntgenprüfung und zerstörender Prüfung untersucht werden.
Ansprechperson: Herr J. Fell
Dieses Projekt wird durch die TÜV Saarland Stiftung gefördert.
Wasserstoff-optimierte Stähle: Abbildung von wasserstoffinduzierter Schädigung in Stahl mittels Computertomographie
Viele Stähle zeigen unter Einfluss von Wasserstoff Versprödungserscheinungen, die zum vorzeitigen Versagen von Bauteilen führen können. In diesem Kooperationsprojekt mit Dillinger sollen ausgewählte Stähle für den Einsatz in Wasserstoffumgebung optimiert werden. Hierzu wird das Schädigungs- und Rissverhalten der Werkstoffe unter Einfluss von Wasserstoff mittels bruchmechanischer Methoden und zerstörungsfreier Röntgen-Computertomographie untersucht.
Ansprechperson: Herr A. Hell
Pressemitteilung
Dieses Projekt wird in Kooperation mit der Aktien-Gesellschaft der Dillinger Hüttenwerke (Dillinger) durchgeführt.
Aktive mikrowellenangeregte Thermografie mit gekoppelten FE-Berechnungen zur Bestimmung der ortsaufgelösten Feuchteverteilungen in Polyamid 6 und deren Auswirkungen auf das feuchteabhängige Verformungs- und Versagensverhalten
Das Materialverhalten von Polyamid 6 (PA 6) ist stark vom vorliegenden Feuchtegehalt abhängig. Das hygroskopische PA 6 absorbiert die polaren Wassermoleküle aus seiner Umgebungsluft. Das Projekt zielt darauf ab, mit der aktiven mikrowellenangeregten Thermografie (AMT) eine schnelle, zerstörungsfreie Charakterisierungsmethode zu entwickeln, um inhomogene Wasserkonzentrationsverteilungen in PA 6 zu detektieren. Die Methode basiert auf der unterschiedlich starken Erwärmung von PA 6 durch Mikrowellenstrahlung in Abhängigkeit des lokalen Wassergehaltes. (DFG) Herr H. Jost
Dieses Projekt wird durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft gefördert.
Abgeschlossene Förderprojekte
Ziel des Vorhabens ist die Erforschung eines Leichtbauwerkstoffs auf Basis eines Schichtverbundes bestehend aus Leichtmetallschichten, faserverstärkten thermoplastischen Kunststoffschichten und integrierten Drähten aus einer Formgedächtnislegierung (FGL). Die Herstellung dieser „Smart Hybrid Laminates“ (SHL) erfolgt in einem Thermoformprozess, welcher bereits grundlegend von den Antragstellern erforscht wurde und eine gute Skalierbarkeit und Formgebung von Bauteilen bei der Verbundherstellung ermöglicht. Die angestrebten integrierten Funktionalitäten sollen mit kommerziell in großer Variantenvielfalt erhältlichen FGL-Drähten aus NiTi realisiert werden. FGL können durch die Phasenumwandlung sensorische Funktionen abbilden und über die ausgeprägte Spannung-Dehnung-Hysterese eine Energieabsorption ermöglichen. Dies qualifiziert die FGL für eine Integration in Leichtbaustrukturen. Neben der Umsetzung der sensorischen Funktionen konzentrieren sich die wissenschaftlichen Fragestellungen in dem Projekt im Wesentlichen auf eine geeignete prozessspezifische Integration der Funktionselemente in den Strukturwerkstoff. Die SHL werden in Abhängigkeit des Laminataufbaus hinsichtlich der Sensorfunktionalität, der thermomechanischen Eigenschaften und der Bewertbarkeit mit zerstörungsfreien Prüfmethoden untersucht. Die Ergebnisse liefern eine wissenschaftliche Basis für zukünftige Integrationen von FGL-Werkstoffen in thermoplastbasierte Multi-Material-Verbunde.
Dieses Projekt wurde durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft gefördert.
Das Projekt basiert auf einer Entwicklung durch das Unternehmen Homanit, dem holzfaserbasierten Material Homawave®. Ziel ist das Upscaling zu einem großserientauglichen Verfahren zur Herstellung eines nachhaltigen Leichtbaumaterials mit Homawave®-Kern in einem automatisierten, verketteten Prozessablauf inklusive geeigneter In-Line-Prüfverfahren.
Dieses Projekt wurde durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert.
Auxetische Materialien dehnen sich im Gegensatz zu herkömmlichen Materialien unter Zugbelastung in alle Raumrichtungen aus. Ziel des Projektes in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Technische Mechanik ist die Charakterisierung der mechanischen Eigenschaften und die Erstellung eines Materialmodells auxetisch mikrostrukturierter Bleche. Daran knüpft die Übertragung der Erkenntnisse zur Gewichtsreduzierung an.
Dieses Projekt wurde durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft gefördert.
Durch eine fehlende systemische Betrachtung von Produkten unter Leichtbaugesichtspunkten bleibt Gewichtseinsparungspotential ungenutzt. Das Ziel dieses Vorhabens ist daher die Erarbeitung einer Methodik zur effizienten systemischen Entwicklung von Leichtbau-Produkten sowie deren Implementierung in einen digitalen Workflow. (BMWi)
Projekthomepage
Ziel ist es, qualitätsrelevante Prozessparameter mit produktionsbedingten Strukturmerkmalen zu korrelieren und deren Einfluss auf die makroskopischen Eigenschaften zu evaluieren. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen das Vertrauen in die Zuverlässigkeit und Sicherheit additiv gefertigter Bauteile für lasttragende sicherheitskritische Anwendungen erhöhen.
Dieses Projekt wurde durch die TÜV Saarland Stiftung gefördert.
Das Saarland sieht sich als Industriestandort mit den Herausforderungen des Strukturwandels konfrontiert. Entwicklungen neuer Produkte und Lösungsansätze in der Industrie finden jedoch oftmals außerhalb des Saarlandes statt. Das Projekt adressiert diesen Umstand und versucht gesellschaftliche Einflüsse der Produktgestaltung, praktische Bedarfe von Betrieben und technologische Weiterentwicklungen zu vereinen. So kann die Region auf neuen Wegen Know-How generieren. Zusätzlich sollen interdisziplinäre Kooperationen entstehen, die auch über dieses Vorhaben hinaus bestehen.
Dieses Projekt wurde durch den Europäischer Fonds für regionale Entwicklung und die Staatskanzlei Saarland gefördert.
Ziel des Kooperationsprojektes der Universität des Saarlandes und der Hochschule für Technik und Wirtschaft des Saarlandes ist die technologische und prozessuale Konzeption eines Monitoringverfahrens von sicherheitskritischen Komponenten auf der Basis von Thermografiemethoden und akustischen Verfahren.
Dieses Projekt wurde durch den Europäischer Fonds für regionale Entwicklung und die Staatskanzlei Saarland gefördert.
Ziel des Projektes ist der Kompetenzausbau der saarländischen Hochschulen im Bereich materialorientierter Produktionsverfahren und Komponenten. Das Projekt stellt sich der Aufgabe, den Technologiewandel hin zu additiven Fertigungsprozessen für innovative Metallwerkstoffe – auch in Mischbauweise – für automobile Anwendungen vorzubereiten und aktiv zu unterstützen.
Dieses Projekt wurde durch den Europäischer Fonds für regionale Entwicklung und die Staatskanzlei Saarland gefördert.
Gefördert im Schwerpunktprogramm DFG SPP 1712 Intrinsische Hybridverbunde – Grundlagen der Fertigung, Charakterisierung und Auslegung.
Dieses Projekt wurde durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft gefördert.