Projekte

Die Projekte, an denen wir arbeiten und die wir bereits abgeschlossen haben, sind die besten Referenzen für unsere Forschungsarbeit. Fraunhofer SCAI ist an zahlreichen Projekten beteiligt, die vom Bund und der Europäischen Kommission gefördert werden. In der folgenden Liste sind die Projekte chronologisch aufgeführt – neue Projekte zuerst. Sie können die Liste durch Auswahl von Kategorien sortieren.

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  • Remanufacturing ist für die Kreislaufwirtschaft von entscheidender Bedeutung, da es die Lebensdauer von Produkten verlängert, Arbeitsplätze und Einnahmequellen schafft und Abfall, Energieverbrauch und Treibhausgasemissionen reduziert. Die wichtigsten Herausforderungen, die für ein erfolgreiches Remanufacturing in einer industriellen Wertschöpfungskette – oder besser gesagt in einem Wertschöpfungskreislauf – zu bewältigen sind, beziehen sich auf Verfahren, Design und Geschäftsmodelle.

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  • ALABAMA – Adaptive Laser Beam for Additive Manufacturing

    EU-Projekt / Projektbeginn / 01. Januar 2024

    Das ALABAMA-Projekt zielt auf die Entwicklung adaptiver Lasertechnologien für die additive Fertigung ab. Ziel ist es, die Porosität zu verringern und die Mikrostruktur des abgeschiedenen Materials durch die zeitliche und räumliche Formung des Laserstrahls während des additiven Fertigungsprozesses anzupassen. Die wichtigsten Neuerungen im Projekt sind die Entwicklung physikalischer Multiskalenmodeller, die eine Optimierung des additiven Fertigungsprozesses ermöglichen.

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  • PIONEER zielt auf die Entwicklung und Umsetzung eines interoperablen Ökosystems für Materialmodellierung und Fertigung ab, das einen multidirektionalen Datenfluss entlang der Materialwertschöpfungskette ermöglicht, indem Produktdesign und verteilte Modellierungsdaten mit Informationen aus der Materialcharakterisierung, den Fertigungsprozessen und den Produktqualitätskriterien verknüpft werden. PIONEER kombiniert einen Design-by-Simulation-Ansatz mit Fertigungs- und Qualitätsdaten zur Optimierung von Produktentwicklungsstrategien in High-Mix/Low-Volume-Produktionssystemen.

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  • DigitalTwin-4-Multiphysics-Lab

    Projektbeginn / 01. Januar 2022

    Das gemeinsame Laborprojekt von Fraunhofer SCAI, der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg und der Dr. Reinold Hagen Stiftung setzt genau an diesem Punkt an. Es zielt darauf ab, neue Erkenntnisse aus dem Bereich der digitalen Zwillinge zu gewinnen und diese für kleine und mittlere Unternehmen nutzbar zu machen, die einem besonders hohen Digitalisierungsdruck ausgesetzt sind. Diese Unternehmen sind oft regional verankert, z.B. als Experten für Nischenfertigungstechniken. Für diese Unternehmen ist es besonders herausfordernd, ausreichend Expertise in möglichst vielen Disziplinen zu sammeln.

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  • Fraunhofer HABICHT

    Projektbeginn / 01. Februar 2021

    © Fraunhofer SCAI

    Das Fraunhofer-Projekt HABICHT zielt auf die Entwicklung eines hocheffizienten Elektromotors für Luftkompressoren in Wasserstoff-Brennstoffzellen ab. Zur Ermittlung des optimalen Maschinendesigns wurden mehrere Multiphysik-Simulationen durchgeführt, die in den mechanischen Bereich, den elektromagnetischen Bereich, das thermische Verhalten des Rotors und das thermische Verhalten des Stators unter gemeinsamen Randbedingungen unterteilt wurden. Für jeden Bereich wurden Ersatzmodelle erstellt, die miteinander kombiniert wurden, um die Wechselwirkungen der einzelnen Bereiche zu berücksichtigen.

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  • ITEA VMAP analytics

    Projektbeginn / 01. November 2020

    Das VMAP-Analyseprojekt ist ein Folgeprojekt des VMAP-Projekts, das ebenfalls unter dem Dach der ITEA angesiedelt ist. Dieses Projekt wird hauptsächlich von dem schwedischen Partner SWERIM AB, einem Metallforschungsinstitut mit Sitz in Luleå, Schweden, durchgeführt. Dieses Projekt konzentriert sich hauptsächlich auf die Integration experimenteller Daten in den VMAP-Standard und die Entwicklung von Prozess-Ontologien, um sinnvolle Verbindungen zwischen der virtuellen und der Simulationsdomäne herzustellen. Die Durchführung von Datenanalysen zur Bereitstellung besserer Korrelationstechniken ist ebenfalls Teil des Projektumfangs.

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  • BMWi BonoKeram

    BMWi-Projekt / Projektbeginn / 01. April 2020

    Mit Gesetzen wie dem "Gesetz für die Erhaltung, Modernisierung und den Aufbau der Kraft-Wärme-Kopplung (KWKG)" (2002) und dem "Novelle KWK-Gesetz" (2009) plant die Bundesregierung, den Anteil der Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK) an der gesamten deutschen Bruttostromerzeugung von derzeit ca. 15% auf 25% im Jahr 2020 zu erhöhen. Eine signifikante Verbesserung des Wirkungsgrades ist mit metallischen Werkstoffen nicht möglich. Dagegen können Bauteile aus Hochleistungskeramik deutlich höhere Temperaturen verkraften. Ziel des Projektes ist daher die Entwicklung eines Rotors und Stators aus monolithischer Hochleistungskeramik und deren erfolgreicher Einsatz in Mikrogasturbinen (MGT).

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  • BMBF NanoINHAL

    BMBF-Projekt / Projektbeginn / 01. Juni 2019

    Die Inhalation gasförmiger Wirkstoffe oder Aerosole über die menschlichen Atemwege ein wichtiger Pfad für Nanomaterialien und andere innovative Materialien im Nano- und Mikroskalenbereich. Die Lunge ist daher ein wichtiges Zielorgan für akute toxische Wirkungen. Gleichzeitig bestimmt die Barrierefunktion der Lunge die systemische Aufnahme der Materialien und die daraus resultierenden Auswirkungen auf andere Organe. Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines innovativen Testsystems für luftgetragene Nanomaterialien auf der Grundlage des vorhandenen Know-hows der Partner im Bereich der In-vitro-Testverfahren. Das Projekt wird im Rahmen des Themas Nano-Sicherheitsforschung gefördert: »NanoCare4.0 – Anwendungssichere Materialinnovationen«.

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  • Fraunhofer DigitalTPC

    Projektbeginn / 01. Februar 2019

    © Fraunhofer

    Der digitale Zwilling für thermoplastische Verbundwerkstoffe (digitalTPC) soll dieses Potenzial anhand der sich derzeit am Markt etablierenden, großserientauglichen Hybrid-Spritzgießtechnologie aufzeigen, bei der faserverstärkte thermoplastische Verbundwerkstoff (TPC)-Halbzeuge kontinuierlich umgeformt und hinterspritzt werden. Insbesondere die komplexe und heterogene Mikrostruktur des Verbundwerkstoffs selbst und deren Beeinflussung durch den Fertigungsprozess bei der Herstellung von Halbzeugen und Strukturbauteilen stellt eine enorme Herausforderung für die Prozesskontrolle und Qualitätssicherung dar und erfordert die vollständige Digitalisierung des gesamten Produktionsprozesses.

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  • UmLac

    Projektbeginn / 01. Januar 2018

    Materialmodelle und Kennwertermittlung für die industrielle Anwendung der Umform- und Crashsimulation unter Berücksichtigung der thermischen Behandlungen beim Lackieren im Prozess für hochfeste Werkstoffe. Die ständig steigenden Anforderungen an die Crashsicherheit von Automobilen erfordern genauere Vorhersagen durch Crashsimulation. Im Automobilsektor agieren KMU hauptsächlich als Simulationsdienstleister, Zulieferer von Teilkomponenten und Softwareentwickler und müssen sich den steigenden Anforderungen der OEMs anpassen, um wettbewerbsfähig zu sein. Durch die zunehmende Integration der Ergebnisse aus der Umformsimulation in die Crashsimulation ist es notwendig, einen weiteren Schritt der Prozesskette zu berücksichtigen: Die thermische Aushärtung des Lacks.

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