Aktuelles

Drei Fraunhofer-Verbünde haben ein gemeinsames Positionspapier zur licht- und plasmainduzierten Katalyse vorgelegt. Die Technologie verspricht Durchbrüche für die Chemie- und Pharmaindustrie sowie Recycling- und Energiewirtschaft. Das Potenzial für Nachhaltigkeit, Energieeffizienz, Wettbewerbsfähigkeit und wirtschaftliche Souveränität ist enorm.

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Im Innovationslabor KIOptiPack entwickeln Forschende des Fraunhofer-Instituts für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV gemeinsam mit 51 Partnern aus Wirtschaft und Wissenschaft innovative KI-gestützte Optimierungswerkzeuge sowie einen Datenraum, der alle Akteure der Verpackungsbranche und deren Daten miteinander verknüpft. Ziel ist es, mithilfe der KI-Werkzeuge Kunststoffverpackungen zukünftig im Kreislauf zu führen.“

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Mit der neuen Euro-7-Norm werden erstmals Grenzwerte für Reifenabrieb eingeführt, was die Reifenindustrie vor Herausforderungen stellt. In dem Projekt »TERIS« wollen vier Fraunhofer-Institute unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF neue Methoden bereitstellen, die zur Entwicklung umweltfreundlicherer Reifenmaterialien nötig sind. Eine richtungsweisende Technologieplattform zur standardisierten Erzeugung und Analyse von Gummiabrieb im Labor soll durch KI-gestützte Sensorik Partikelverteilungen vorhersagen und deren Auswirkungen auf die Umwelt aufzeigen. Die Ergebnisse sollen der gesamten Lieferkette der Reifenindustrie neue Impulse geben und fließen auch in Fahrzeugflottensimulationen ein.

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Das neue Forschungsprojekt STARS ist mit einem Kick-off im März mit dem Ziel gestartet, in den nächsten drei Jahren Stahlwerksschlacken als Ausgangsstoff zur Herstellung hochwertiger Endprodukte für solarthermische Prozesse nutzbar zu machen. Die Projektpartner Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) (Leitung), thyssenkrupp MillServices & Systems GmbH und die LWK-PlasmaCeramic GmbH forschen an nachhaltigen Lösungen für eine grüne Kreislaufwirtschaft. Fraunhofer UMSICHT bewertet die neu zu entwickelnden Produkte und Verfahren ökologisch. Das Projekt wird von der EU und dem Ministerium für Wirtschaft, Industrie, Klimaschutz und Energie des Landes NRW gefördert.“

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Anwender von poly- und perfluorierten Alkylverbindungen (PFAS), auch bekannt als »Ewigkeitschemikalien«, stehen aufgrund regulatorischer Vorschläge der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA) unter Druck. Das betrifft auch den Einsatz von Fluorelastomeren, deren wirtschaftliche Bedeutung enorm ist. Fraunhofer-Experten haben Anfang Februar das Projekt »HATE-Fluor« initiiert. Gemeinsam wollen sie Hochleistungs-Elastomermischungen als Ersatz für Fluorpolymere in bestimmten technischen Anwendungen entwickeln. Diverse Branchen können davon profitieren, darunter Halbzeug- und Fertigteilproduzenten sowie Unternehmen im Anlagen- und Maschinenbau, in der Medizintechnik, in der Reinraum- und Halbleitertechnik sowie in der chemischen Prozesstechnik und Elektroanwendungen.

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Die Entwicklung von hochwertigen, halogenfreien Flammschutzmitteln (hffr) für recycelte Kunststoffe zur Erfüllung steigender Recyclingquoten stellt eine große Herausforderung dar. Das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF sucht Partner für das neue Projekt »hffr-Up2Cycle«. Das Hauptziel dieses Projekts ist, PCR-Materialien mit halogenfreien Flammschutzmitteln (hffr) aufzuwerten und diese Materialien durch die Simulation von Kreislaufprozessen für flammschutzmittelhaltige Kunststoffe in den Bereichen Elektronik-, Automobil-, Bau- und Kabelanwendungen zu untersuchen. Angesprochen sind OEMs, Hersteller von Kunststoffkomponenten, Rohstofflieferanten, Compound-Entwickler und Branchenverbände.

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Dem Klimawandel entgegenwirken – mit dieser Motivation ist der CIRCONOMY^® Hub »Circular Carbon Technologies« 2022 an den Start gegangen. Als mittel- bis langfristiges Ziel haben sich die Initiatoren – die Institute Fraunhofer UMSICHT in Sulzbach-Rosenberg, IGB in Straubing und IWKS in Alzenau – den Transfer entwickelter Technologien in die industrielle Anwendung gesetzt. Wo die gemeinsamen Arbeiten aktuell stehen und wie sich Unternehmen und Forschungseinrichtungen in den Hub einbringen können, berichtet Katharina Reh von Fraunhofer UMSICHT im Interview.

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Anfang März hat die dritte Förderperiode des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF geförderten Forschungscampus Open Hybrid LabFactory (OHLF) begonnen. Gemeinsam mit Volkswagen, der Technischen Universität Braunschweig, dem Fraunhofer-Zentrum Circular Economy für Mobilität CCEM, der Ostfalia Hochschule und 35 weiteren Partnern werden an der OHLF im Rahmen dieser Förderphase praxisnahe und effiziente Lösungen für eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft in der Automobilbranche entwickelt. Das BMBF stellt dafür ein Fördervolumen von zehn Millionen Euro bereit, das sich auf drei wesentliche Forschungsprojekte und einen Zeitraum von fünf Jahren erstreckt. Ein zentraler Bestandteil dieser Initiative ist das Projekt »CirProTech«, dessen Kick-off-Treffen Ende März in Wolfsburg stattfand.

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Am 12. und 13. März drehte sich alles um neue Lösungen, Ideen und Entwicklungen zur Realisierung einer Kreislaufwirtschaft: Die Circular Valley Convention 2025 fand erstmalig in Düsseldorf statt und brachte zahlreiche Interessenten aus Industrie, Forschung, Politik und der Gesellschaft zusammen. Die Messe Düsseldorf richtete das Event in Kooperation mit der Circular Valley Stiftung und unter wissenschaftlicher Begleitung des Fraunhofer UMSICHT aus, dem federführenden Institut des Fraunhofer Clusters CCPE.

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Am 19. Februar vergaben das Bayerische Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie (StMWi) und die Fraunhofer-Gesellschaft den Hugo-Geiger-Preis für die besten Doktorarbeiten in der angewandten Forschung. Drei Nachwuchsforscherinnen aus Freising, München und Aachen erhielten den Preis für ihre innovativen Ideen und anwendungsorientierten Promotionsarbeiten, die in enger Kooperation mit einem Fraunhofer-Institut entstanden.

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Vom 3.-8. Mai 2025 dreht sich die internationale Leitmesse IFFA in Frankfurt am Main um das Thema »Technology for Meat and Alternative Proteins«. Passend dazu zeigt das Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV, wie aus alternativen Ingredients und texturierten Proteinen Fleischersatzprodukte mit der typischen Fleischstruktur entstehen. Für eine ressourcenschonende und effiziente Produktion werden Technologien für die automatisierte Reinigung vorgestellt. Das Fraunhofer IVV präsentiert sich am Stand des VDMA in Halle 11, VDMA-Stand C31.

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Forschende am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP haben eine Folie entwickelt, die durch Wärme zu einem Polyurethan-Schaum (PU-Schaum) aufschäumt – und das ganz ohne gesundheitliche Risiken. Die Folie ermöglicht es, isocyanatfrei zu schäumen und verbessert so die Arbeitssicherheit. Darüber hinaus bietet sie logistische Vorteile für die Lagerung und den Transport. Das Material kann für verschiedene Anwendungen angepasst werden, die sich von der Automobil- und Bauindustrie bis zur Verpackungswirtschaft erstrecken.

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Fraunhofer UMSICHT entwickelte im Auftrag des Forum Rezyklat ein Circular Economy Planspiel, um zusammen mit Unternehmen praxisnahe Lösungen für geschlossene Verpackungskreisläufe zu identifizieren, für die es bisher noch keine zirkulären Stoffströme gibt. Die Ergebnisse werden heute veröffentlicht und stehen allen Interessierten kostenfrei zur Verfügung.

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Neue Lösungen für das Abfallmanagement und die Kreislaufwirtschaft von Kunststoffen haben acht Fraunhofer-Institute im Leitprojekt »Waste4Future« entwickelt. Mit ihrer Expertise verbessern sie Aspekte wie Recycling, Sortierung, Rezepturentwicklung, Verwertungspfade und die Minimierung von Abfallströmen. Das macht insbesondere die Nutzung von kunststoffhaltigen Abfällen möglich, die bisher verbrannt wurden. Die Ergebnisse wurden nun in einem Abschlusstreffen Vertretern der Industrie vorgestellt.

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Umbau zur Kreislaufwirtschaft, Förderung von Forschung und Innovation sowie Abbau rechtlicher Hürden, Schaffung fairer Marktbedingen und Förderung von regionalen Bioökonomie-Initiativen – diese Themen müssen laut führenden Expert:innen jetzt ganz oben auf die politische Agenda. Die Botschaft ist klar: Wer die Bioökonomie stärkt, stärkt den Wirtschaftsstandort Deutschland. „Sie ist ein wichtiger Schlüssel, um unsere Wirtschaft zukunftsfähig und nachhaltig zu gestalten. Deutschland muss jetzt handeln, um seine internationale Führungsrolle zu behaupten und die Weichen für kommende Generationen zu stellen“, betonen die beiden Hauptinitiatorinnen Prof. Dr. Iris Lewandowski von der Universität Hohenheim in Stuttgart und Prof. Dr.-Ing. Daniela Thrän vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) in Leipzig. Bereits 150 Personen aus Forschung und Industrie unterstützen den Aufruf an die Politik.

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Ufer an Binnenwasserstraßen sind Belastungen durch die Schifffahrt und auch den Gezeiten ausgesetzt. Um Erosion zu vermeiden, werden diese meist technisch durch Steinschüttungen oder -mauern gesichert. Dies hat allerdings einen negativen Einfluss auf die Ökosysteme. Im Verbundforschungsprojekt »Bioshoreline« – gefördert vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft - entwickelten die Forschenden unter der Leitung des Fraunhofer UMSICHT ein biologisch abbaubares Geotextil aus nachwachsenden Rohstoffen, das als temporärer Filter für die Ufersicherung an Binnenwasserstraßen dient.

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Freising – Nach dreieinhalb Jahren intensiver Forschung hat das EU-Projekt CIRCULAR FoodPack neue Verfahren entwickelt, um flexible Lebensmittelverpackungen aus Polyethylen effektiv zu recyceln, und damit den Weg für eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft in diesem Bereich zu ebnen. Die Projektpartner haben eine Tracer-basierte Sortiertechnologie zur Trennung von Lebensmittel- und Nicht-Lebensmittel-Verpackungsabfällen angewandt und validiert. Durch die Kombination neuartiger Vor- und Nachbehandlungstechnologien mit mechanischen oder lösemittelbasierten Recyclingverfahren lassen sich Druckfarben, Gerüche und andere Verunreinigungen aus Verpackungsabfällen entfernen. Die so gewonnenen „Post-Consumer“-Rezyklate erfüllen die Qualitätsanforderungen für die Weiterverarbeitung zu neuen flexiblen Verpackungen. Sie können in neue Verpackungen für Haushalts- und Körperpflegeprodukte integriert und zukünftig, zusammen mit einem neu entwickelten Barrierekonzept, auch in Lebensmittelverpackungen eingesetzt werden. Das Projekt wurde vom Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV mit Sitz in Freising koordiniert. Insgesamt waren 15 Unternehmen und Forschungseinrichtungen beteiligt. Die Europäische Union förderte CIRCULAR FoodPack mit rund 5,4 Millionen Euro aus dem Rahmenprogramm „Horizon 2020“.

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Die Gewinner des renommierten Innovationspreises für Faserverbundkunststoffe der AVK– Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe wurden in diesem Jahr in Stuttgart präsentiert. Der Preis geht an Unternehmen, Institute und deren Partner jeweils in den drei Kategorien „Produkte und Anwendungen“, „Prozesse und Verfahren“ sowie „Forschung und Wissenschaft“ für herausragende Composites-Innovationen.

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Am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart wurde erfolgreich eine Insektenbioraffinerie aufgebaut − dank einer Förderung durch das Landesministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg mit Landes- und EU-Mitteln. In dieser verwerten die Larven der Schwarzen Soldatenfliege organische Reststoffe und Bioabfälle und produzieren dabei begehrte Wertstoffe, z. B. für die Chemieindustrie. Nach drei Jahren Forschung fand das Projekt »InBiRa« nun seinen Abschluss. Zu diesem Anlass stellten die Fraunhofer-Forschenden und ihre Partner die Projektergebnisse bei einer Abschlusskonferenz vor. Ihr Fazit: Die Pilotanlage bietet eine einzigartige neue Plattform für innovative technische Produkte.

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Circular Economy = Rezyklieren von Abfällen? Nicht nur! Dass hinter zirkulärem Wirtschaften noch weit mehr steckt als Recycling, machen Dr.-Ing. Stephan Kabasci und Dr.-Ing. Jochen Nühlen im Interview deutlich. Zudem sprechen die Wissenschaftler über Herausforderungen auf dem Weg Richtung Circular Economy und erläutern, wie Fraunhofer UMSICHT bei der Bewältigung dieser Hürden unterstützen kann – sei es durch die Entwicklung von Technologien und Materialien oder die Beratung bei der zirkulären Transformation.

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Vom 4. bis zum 7. November 2024 öffnen die Darmstädter Partner des KI-Hub Kunststoffverpackungen ihre Türen und laden alle Interessierten zu spannenden Events rund um das Recycling von Kunststoffen ein. Wie sehen die Forschungsinstitute des KI-Hubs von Innen aus und mit welchen Themen beschäftigen sich die Forschenden vor Ort? Am 6. November öffnet das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF im Rahmen der »Open Hub Days« seine Labore. Vorträge, Live-Demonstrationen, Spiele und vieles mehr erwarten die Gäste. PressevertreterInnen sind willkommen.

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Recycling ist Ressourcenschutz. Das bestätigt die heute veröffentlichte Studie, die Fraunhofer UMSICHT im Auftrag von Interzero erstellte. Der Kreislaufwirtschaftsdienstleister Interzero hat im Jahr 2023 durch das Recycling von rund 2,5 Millionen Tonnen Wertstoffen insgesamt 1,2 Millionen Tonnen Treibhausgasemissionen vermieden. Gleichzeitig konnte Interzero gemeinsam mit seinen Kunden über 11,1 Millionen Tonnen Primärressourcen einsparen. Damit die Transformation zu einer Circular Economy gelingt, müssen zudem neue Kreisläufe für bisher wenig berücksichtigte Werkstoffgruppen etabliert werden.

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Als Gifttiere setzen Spinnen die von ihnen produzierten Wirkstoffe zum Beutefang oder zur Verteidigung ein. Dabei wirken kleine Neurotoxine schädigend auf das zentrale Nervensystem des Gegenübers. Während die Toxine in der Forschung intensiv analysiert werden, haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des hessischen LOEWE-Zentrums für Translationale Biodiversitätsgenomik (TBG) und des Fraunhofer-Instituuts für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME ihren Blick auf die ebenfalls im komplexen Giftcocktail enthaltenen Enzyme gelegt. Dabei entdeckten sie eine große, bisher übersehene Vielfalt der Eiweißmoleküle, die biochemische Stoffwechselprozesse antreiben. Interessant könnten diese laut Forschenden auch für eine bioökonomische Anwendung sein.

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Prof. Dr.-Ing. Manfred Renner, Institutsleiter des Fraunhofer-Instituts für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT, erhielt den Innovationspreis des Landes Nordrhein-Westfalen 2024 in der Kategorie »innovation« für ein neuartiges und massenmarkttaugliches Produktionsverfahren für Aerogele. Am 30. September 2024 überreichte Mona Neubaur, Ministerin für Wirtschaft, Industrie, Klimaschutz und Energie und stellvertretende Ministerpräsidentin des Landes NRW, Prof. Renner den Preis im KOMED in Köln. Der Innovationspreis ist in dieser Kategorie mit 100 000 Euro dotiert.

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Lithium-Ionen-Batterien sind der Stand der Technik bei stationären Energiespeichern, doch sind Teile der Rohstoffgewinnung aufgrund von Umwelt- und Sozialproblemen umstritten. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat deshalb im Projekt INFAB gemeinsam mit Partnern an einer alternativen Technologie auf Basis von Zink-Ionen-Batterien geforscht. Das Projekt deckte dabei von der Entwicklung der Zellchemie über Herstellungsprozesse bis hin zum Batteriemanagementsystem alle Prozessstufen ab.

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Pilze haben mehr zu bieten, als auf den ersten Blick erkennbar. Ihre fadenförmigen Zellen, die wie ein Wurzelgeflecht unsichtbar und großflächig unter der Erde wachsen, bieten großes Potenzial, um nachhaltige, biologisch abbaubare Materialien herzustellen. Forschende am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP im Potsdam Science Park nutzen dieses Pilzmyzel, um damit unterschiedlichste, recycelbare Produkte zu entwickeln – vom Portemonnaie über Dämmmaterialien bis hin zu Verpackungen.

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Nachhaltige Verpackungsmaterialien statt Wegwerfen von Einwegverpackungen sind heute das Ziel einer zeitgemäßen Logistik. Ein neues Konzept für eine vollständig werkstofflich rezyklierbare Mehrwegtransportlösung des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF und der Berges GbR in Darmstadt wurde gemeinsam mit der G & H GmbH Rothschenk, der TURTLEBOX GmbH und der UVEX SAFETY GROUP GmbH & Co. KG im Praxiseinsatz erfolgreich getestet

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Regionale Nutzungskonflikte um die Ressource Wasser sind keine Seltenheit und werden sich durch den Klimawandel und die zunehmende Beanspruchung der natürlichen Wasserressourcen weiter verschärfen. Insbesondere die wasserintensive Landwirtschaft ist auf effiziente Lösungen angewiesen. Im Forschungsprojekt HypoWave+ setzt ein Landwirtschaftsbetrieb in Niedersachsen derzeit ein besonders wasserschonendes Verfahren für den hydroponischen Anbau von Gemüse mit hochwertig recyceltem Abwasser um. Medien sind eingeladen, die großtechnische Umsetzung in diesem wissenschaftlich begleiteten Reallabor am 20. August 2024 zu besichtigen.

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Am Samstag, den 3. August 2024, eröffnete Umweltstaatssekretär Dr. Andre Baumann die Demonstrationsanlage SmartBioH2-BW in Rheinfelden (Baden). Die Bioraffinerie wurde im Rahmen des vom Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB koordinierten Projekts am Industriestandort von Evonik aufgebaut. Sie nutzt in der Produktion anfallende Spülwässer und Reststoffe, um daraus mithilfe zweier gekoppelter biotechnologischer Verfahren »grünen« Wasserstoff und organische Grundstoffe herzustellen. Wie hoch der In- und Output der Bioraffinerie sich bemessen wird, prognostiziert ein Prozessmodell, das das Fraunhofer IPA entwickelt. Nun startet der Testbetrieb unter realen Bedingungen.

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Nach fünf Jahren intensiver Forschungsarbeit liefert das Circular-Flooring-Konsortium den Beweis, dass die Produktion von weichmacherfreien PVC-Rezyklaten aus alten Weichfußbodenbelägen möglich ist. Mit dem lösungsmittelbasierten Recyclingverfahren, das die vom Fraunhofer IVV und CreaCycle gemeinsam entwickelten CreaSolv®-Formulierungen1 verwendet, lassen sich kritische Weichmacher aus alten PVC-Böden effizient entfernen. Das zurückgewonnene PVC-Material entspricht den Anforderungen der EU-Gesetzgebung (REACH) und kann demnach für die Produktion von neuen PVC-Böden verwendet werden. Damit unterstützt das Projekt die EU in ihrem Ziel, eine kreislauforientierte Wirtschaft in Europa zu etablieren. Darüber hinaus hat das Konsortium die technologische Machbarkeit des Verfahrens im Pilot-Maßstab nachgewiesen und damit die Skalierung in den kommerziellen Maßstab vorbereitet. Das Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV in Freising führte das Projekt gemeinsam mit elf Unternehmen und Forschungseinrichtungen aus fünf europäischen Ländern durch. Die Europäische Union förderte Circular Flooring mit rund 5,4 Mio. Euro aus dem Rahmenprogramm „Horizon 2020“.

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Im Projekt Syschemiq arbeiten seit rund anderthalb Jahren 21 Organisationen aus ganz Europa daran, Plastikrecycling in der trilateralen Region von Belgien, den Niederlanden und NRW zu verbessern. Dr. Anna Kerps, Abteilung Nachhaltigkeit und Partizipation bei Fraunhofer UMSICHT, erklärt im Interview, wie sich Systeme für das Sammeln, Sortieren und die Vorbehandlung von Plastik optimieren lassen, wie das Bewusstsein in der Gesellschaft für das Thema erhöht werden soll und warum Ökobilanzierungen so wichtig für das Design for Recycling sind.

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Am 4. Juli 2024 beleuchtete die Veranstaltung im Rahmen der Online-Reihe »Beyond Elements« die große Bedeutung des Leichtbaus in Zeiten knapper Ressourcen und umfassender Elektrifizierung. Trotz der Herausforderungen bleibt der Leichtbau ein zentraler Innovationsmotor. Das Fraunhofer LBF beschäftigt sich u. a. mit der Qualität von Schweißnähten, die bei dünnwandigen Strukturen entscheidend für Betriebsfestigkeit und Lebensdauer sind. Heute können Schweißnähte per Laserscan direkt nach der Fertigung automatisiert vermessen werden. »Maschinelles Lernen hilft uns bei der Auswertung, da sehr viele Daten verarbeitet werden müssen«, sagt Dr.-Ing. Jörg Baumgartner, Wissenschaftler am Fraunhofer LBF.

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Im Rahmen seiner Sommerreise besuchte der niedersächsische Minister für Wissenschaft und Kultur Falko Mohrs am 8. Juli 2024 die Fraunhofer-Institute für Holzforschung, Wilhelm-Klauditz-Institut WKI sowie für Schicht- und Oberflächentechnik IST in Braunschweig.

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Der Förderverein des Fraunhofer UMSICHT hat in diesem Jahr zum 15. Mal den UMSICHT-Wissenschaftspreis verliehen. Im Fokus standen einmal mehr Menschen, die wissenschaftliche Themen verständlich kommunizieren. Die Auszeichnung ging an Katharina Nickoleit in der Kategorie Journalismus und das Team Dr. Jingyuan Xu und Dr. Gan Huang in der Kategorie Wissenschaft. Die Gäste erfuhren im Rahmen der Preisverleihung mehr über das »Überleben in der Heißzeit« in den klimawandelbedingten Hitzeperioden im globalen Süden und eine neuartige Solartechnologie, mit der sich nicht nur elektrische Energie, sondern auch Wärme oder Trinkwasser erzeugen lassen.

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Für den Umbau des Energiesystems sind enorme Rohstoffen-Mengen nötig, z.B. Kupfer und Aluminium für Leitungen zur Anbindung von erneuerbaren Erzeugern ans Netz. Ein vielversprechender Ansatz zur Einsparung von Rohstoffen ist, bei erneuerbarer Energieproduktion statt in der Niederspannungs- in der Mittelspannungsebene zu agieren. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE sieht insbesondere bei Photovoltaik-Großkraftwerken ein enormes Ein-sparpotenzial durch höhere Systemspannungen. Das Institut plant erste Pilot-Kraftwerke und strebt gemeinsam mit der Industrie eine breite Markteinführung an. Zum Launch seines neuen Forschungsleitthemas »Mittelspannung – ressourceneffizient vernetzt« zeigt das Fraunhofer ISE auf der Smarter E in München (19.-21. Juni) den weltweit ersten Mittelspannungs-PV-Stringwechselrichter und einen Mittelspannungs-Batteriewechselrichter.

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Flexible Einwegfolien wie Tragetaschen oder Müllsäcke werden hauptsächlich aus erdölbasiertem Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) hergestellt. Sie besitzen jedoch einen großen CO₂-Fußabdruck und tragen zur Umweltverschmutzung durch Kunststoffabfälle bei. Einem Team des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung IAP ist es gelungen, ein flexibles und recycelbares Folienmaterial auf Basis des Biokunststoffs Polylactid (PLA) zu entwickeln und dessen Kommerzialisierung zu ermöglichen. Dafür wurden die Forschenden mit dem Joseph-von-Fraunhofer-Preis 2024 ausgezeichnet.

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Das neue Zukunftslabor Circular Economy wird innovative, digitale Lösungen für eine nachhaltige und effiziente Nutzung natürlicher Ressourcen erforschen. Dafür erhält es 3,7 Mio. Euro vom niedersächsischen Wissenschaftsministerium und von der VolkswagenStiftung für eine Projektlaufzeit von fünf Jahren.

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Eine gemeinsame Studie von Forschenden des Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und angewandte Oekologie und dem Max-Planck-Instituts für Pflanzenzüchtungsforschung hat gezeigt, wie ein einziger Metabolit Bakterien unter hohen Salzgehalten für Pflanzen toxisch machen kann. Ihre Erkenntnisse könnten wichtige Auswirkungen auf die Landwirtschaft und die Pflanzengesundheit in Zeiten des Klimawandels haben.

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Die Elektromobilität ist auf dem Vormarsch. Obwohl dieser Trend schon lange in Deutschland prognostiziert war, gibt es noch viele offene Fragen rund um die Lithium-Ionen-Batterien: Wie könnte beispielsweise eine sichere Lagerung oder die umwelt- und fachgerechte Nachnutzung und Verwertung aussehen? In fünf beispielhaften Projekten unterstützt das »Innovationslabor für Batterie-Logistik in der E-Mobilität« Unternehmen nun ganz konkret dabei, heute noch vorhandene Lücken in der Batterielogistik zu schließen.

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Vom 10.-14. Juni 2024 präsentiert sich das Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV auf der ACHEMA in Frankfurt am Main am Stand der Fraunhofer-Allianz Chemie in Halle 6.0, Stand D49. Zum diesjährigen Motto der Messe »INSPIRING SUSTAINABLE CONNECTIONS« zeigt das Fraunhofer IVV leistungsstarke, pflanzliche Alternativen zu mineralölbasierten Schmierstoffen und Schmierstoffadditiven sowie ein innovatives GC-Sensorsystem für die effiziente Qualitätssicherung von Prozessen und Materialien.

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Erstmalig stellt der Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy CCPE das Thema »Nachhaltige Geokunststoffe für den Landschaftsbau« auf der ACHEMA 2024 neben dem Thema »Advanced Recycling« vor. Wir laden Sie ein, uns auf der Messe in Frankfurt (Halle 6.0 – Forschung und Innova-tion | Stand D49) zu besuchen.

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Die Technische Universität Braunschweig wird zusammen mit der Open Hybrid LabFactory, der Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften und der Fraunhofer-Gesellschaft als wissenschaftliche Partner einen gemeinsamen Campus Wolfsburg entwickeln. Der Campus soll regional und international zum Vorzeigestandort in der automobilen Kreislaufwirtschaft werden – mit starker Forschungskompetenz sowie Studien-, Weiterbildungs- und Transferangeboten. Der entsprechende Förderbescheid wurde im Rahmen der internationalen Fachkonferenz »Circularity Days« in Wolfsburg am 15. Mai 2024 übergeben.

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Am 8. Mai 2024 fand im Kunstkraftwerk Leipzig die von der Abteilung Regionale Transformation und Innovationspolitik des Fraunhofer-Zentrum für Internationales Management und Wissensökonomie IMW ausgerichtete Auftaktveranstaltung zu dem Forschungsprojekt „GENESIS“ statt. Letzteres wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert und unter enger Einbindung des Sächsischen Staatsministeriums für Regionalentwicklung (SMR) umgesetzt. Unter dem Motto »Gemeinsam machen, was wirkt - Gestaltung neuer Entwicklungspfade in den sächsischen Revieren« versammelten sich Persönlichkeiten aus Politik, Wirtschaft und Forschung, um gemeinsam über die Herausforderungen des Strukturwandels in Sachsen zu diskutieren.

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Unter dem Motto »Water reuse for a sustainable future« stellt Fraunhofer UMSICHT auf der diesjährigen IFAT in München verschiedene Technologien zur Wasserkreislaufführung und Abwasseraufbereitung vor. Der Fokus liegt auf der verbesserten Abscheidung von Schadstoffen und einer höheren Ressourcen- und Energieeffizienz.

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Eine neue EU-Verordnung sieht vor, kleine Einzelverpackungen aus Einwegkunststoff von Kaffeesahne zu verbieten. Diese bestehen aus einer Bodenfolie aus Polystyrol und einem Aluminiumdeckel, die beide in der Regel nach Gebrauch verbrannt werden. Eine Alternative im Gastgewerbe wie z.B. in Bäckereien, Cafés oder im Reiseverkehr sind Mehrweglösungen. Fraunhofer UMSICHT hat für das Unternehmen frischli Milchwerke in einer Ökobilanzierung untersucht, welche Vor- und Nachteile Mehrweglösungen wie Keramikkännchen oder Thermoskannen im Vergleich zu den Einzelverpackungen aufweisen.

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Der Start der Innovationspartnerschaft »Integrierte Digitalisierung der Trinkwasserversorgung« – kurz InDigWa – markiert den Beginn einer vielversprechenden Zusammenarbeit. Die Fraunhofer-Institute IGB, IAO und ISI arbeiten gemeinsam mit Akteuren der kommunalen Wasserver- und -entsorgung sowie Unternehmen aus Industrie und Mittelstand an innovativen Lösungen der Trinkwasserversorgung.

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In der heutigen Zeit gewinnt das Thema Nachhaltigkeit nicht nur vor dem Hintergrund globaler Herausforderungen für die Industrie immer mehr an Bedeutung, sondern auch, um die eigene Wettbewerbsfähigkeit zu steigern.

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Synthetischer Kautschuk ist heute unverzichtbar, insbesondere für PKW-Reifen und technische Gummiwaren. Die Rohstoffe für seine Herstellung werden bislang weitgehend aus fossilen Quellen gewonnen. Unter Federführung des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung IAP erschließen nun vier Fraunhofer-Institute alternative, biobasierte Rohstoffquellen für Synthesekautschuk, die völlig neue Kautschuktypen für Autoreifen ermöglichen werden. Das dreijährige Projekt wird durch Fraunhofer mit 3,25 Millionen Euro finanziert und startet im April 2024.

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Vom 11. bis 14. April 2024 stellen die vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) geförderten Forschungsprojekte »EXPRESS - Experimentierfeld zur datengetriebenen Vernetzung und Digitalisierung in der Landwirtschaft« und »MIRO - Mitteldeutsche Innovationsregion Obstbau« ihre aktuellen Projektergebnisse zur Unterstützung der digitalen Transformation regionaler Landwirtschaft und deren Produkte auf der agra Landwirtschaftsausstellung 2024 vor. Mit Hilfe von digitalen Lösungen sollen Prozesse entlang der gesamten Wertschöpfungskette – vom Anbau bis auf den Teller – vereinfacht werden. Mit stetigen klimatischen Veränderungen, Fachkräftemangel und Betriebsnachfolge steht die Branche vor Herausforderungen, denen technologischer Fortschritt begegnen kann.

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Die Modebranche produziert immer schneller aufeinanderfolgende Kollektionen. Sogenannte Fast Fashion zeichnet sich vor allem durch einen günstigen Preis und mindere Qualität aus. Das sorgt dafür, dass die Kleidung rasch wieder aussortiert wird und so immer höhere Altkleidermengen entstehen. Darüber hinaus beschleunigt dies den Verbrauch von wertvollen Ressourcen wie Wasser sowie fossilen Rohstoffen und steigert den Energieverbrauch maßgeblich. Um dem Trend etwas entgegenzusetzen, haben die Stadtreinigung Hamburg (SRH), das Fraunhofer Institut für Materialfluss und Logistik IML und die Hochschule Niederrhein einen »Einkaufs- und Entsorgungsguide für Textilien« entwickelt und pünktlich zum Welt-Recycling-Tag am 18. März vorgestellt.

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Das Fraunhofer Spin-off Projekt EcoPals revolutioniert den Straßenbau, indem es kommunalen Plastikmüll für nachhaltigere Straßen nutzt.

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Nachhaltigkeit im Wertstoffkreislauf Papier steigern und dem Fachkräftemangel entgegentreten: Im BMWK-Verbundprojekt »KIBAPap« entwickelt das Fraunhofer IVV gemeinsam mit Projektpartnern ein selbstlernendes Assistenzsystem für Maschinenbedienende, das einen wesentlichen Beitrag zur Reduzierung des Ressourcenbedarfs im hochkomplexen Prozess der Papierherstellung aus Altpapier leistet. Darüber hinaus ermöglicht es eine nachhaltige Sicherung des Erfahrungswissens im Unternehmen und bietet so eine Antwort auf die Herausforderungen des Fachkräftemangels. Am 19. Februar 2024 wurde das Forschungsprojekt »KIBAPap« in Brüssel mit dem European Paper Recycling Award 2023 in der Kategorie »Innovative Technologien und F&E« ausgezeichnet.

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Die ökologische und gesellschaftliche Verpflichtung zwingt uns, Kunststoffabfälle im Kreislauf zu führen, um unseren Konsum ressourceneffizienter und nachhaltiger zu gestallten. Zudem fordern gesetzliche Verpflichtungen eine anteilige Nutzung von Kunststoffrezyklaten in technischen Bauteilen. Mit dem neuen Projekt »Kunststoffrezyklate in technischen Bauteilen zuverlässig einsetzen« wird das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF gemeinsam mit Partnern grundlegende Wirkzusammenhänge aus Stoffstrom, Verarbeitung und Langzeitverhalten in hochbeanspruchten Anwendungen betrachten. Ziel ist, Produkte nachhaltiger und haltbarer herzustellen und mehr Kunststoffrezyklate zuverlässig in technischen Anwendungen einzusetzen.

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In einer funktionierenden Kreislaufwirtschaft müssen unterschiedliche Branchen zusammenarbeiten, Symbiosen verschiedener Technologien sind zentrale Voraussetzung. Um dies zu erreichen, ist ein systemischer Wandel notwendig. Daran arbeitet ein Konsortium aus 35 Organisationen aus verschiedenen Ländern in Europa im Horizon-Europe Innovation Action Projekt mit dem Titel »Sustainable Circular Economy Transition: from Industrial Symbiosis to Hubs for Circularity (IS2H4C)« unter der Leitung der Universität Twente (NL). In dem auf vier Jahre angelegten Projekt sollen vier Industrie-Hubs errichtet werden: in den Niederlanden, der Türkei, dem Baskenland und in Deutschland. Fraunhofer UMSICHT bringt seine Expertise im Bereich der Methanolsynthese und der Synthese von Dicarbamaten aus CO₂ im türkischen Hub ein.

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Wie unterscheiden sich Wiederverwendung und Recycling? Wie ist der deutsche Begriff Mehrweg zu verwenden, wie grenzt er sich von Einweg ab? Für welche Bewertung sind Wiedereinsatzquoten sinnvoller als Recyclingquoten? Antworten auf diese nicht zuletzt durch die PPWR (Packaging & Packaging Waste Regulation der EU) aufgeworfenen Fragen und kurze Erläuterungen zu Begrifflichkeiten der Kreislaufführung von Verpackungen liefert das neue auf Deutsch und Englisch erschienene »Mehrweg-Glossar/Glossary on Reuse«. Das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT und das Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML erstellten dies im Auftrag der Stiftung Initiative Mehrweg, um Klarheit in die oft nicht trennscharfen Begrifflichkeiten rund um Wiederverwendung und die Circular Economy zu bringen.

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Kann eine nachhaltige Lebensweise gelingen? Diese Frage beschäftigt die Menschen auf individueller wie gesellschaftlicher Ebene. Das Konzept des Life Cycle Engineering greift diese Frage auf und wählt einen ganzheitlichen Lösungs­ansatz. Mehr zu dem aktuellen Thema erfahren Sie bei der Veranstaltung »science talk« am 15. Februar 2024 im phaeno mit Universitätsprofessor für Nachhaltige Produktion und Life Cycle Engineering und Leiter des Instituts für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik (IWF) der Technischen Universität Braunschweig sowie Institutsleiter des Fraunhofer-Instituts für Schicht- und Oberflächentechnik IST Braunschweig, Christoph Herrmann.

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Ökobilanzierungen dienen oftmals als Entscheidungsgrundlage für die Auswahl von umweltfreundlichen Verfahren, Einsatzstoffen oder Dienstleistungen beim Kunststoffrecycling. Doch wie sieht eine vergleichbare und transparente ökologische Bewertung aus, die unterschiedlichen Ansprüchen gerecht wird? Fraunhofer CCPE Forschende haben in ihrem Positionspapier zehn Herausforderungen und zehn Anforderungen herausgearbeitet, die Vergleichbarkeit und Transparenz bei der ökologischen Bewertung des Kunststoffrecyclings erhöhen.

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Elastomere finden sich in vielen Produkten und Anwendungsbereichen. Neben ihrer Verwendung in Reifen werden auch viele technische Erzeugnisse wie Dichtungen, Schläuche, Kabelummantelungen, Handschuhe u.v.m. aus Elastomeren hergestellt. Mit Ausnahme von Altreifen, die separat gesammelt und verwertet werden, ist das Recycling von Elastomeren in vielen Fällen wirtschaftlich oder technisch kaum möglich. Neue Ansätze und erste Lösungen für zirkuläre Elastomere zeigt unser nächstes Fraunhofer CCPE compact »Elastomers – Advanced technologies for recycling« am 22. Februar 2024 von 14 Uhr bis 16 Uhr auf.

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Um die nachhaltige Gewinnung von Pflanzenöl, Proteinen und Ballaststoffen voranzubringen, arbeitet das Fraunhofer IVV an seiner brasilianischen Außenstelle in Campinas an der ganzheitlichen Nutzung von Früchten der Macauba-Palme. Mit der Entwicklung eines neuartigen Extraktionsverfahrens ist es möglich, nicht nur das Öl der Früchte, sondern auch die bei der Verarbeitung entstehenden Nebenströme zu verwerten. Das Fraunhofer IVV hat das Verfahren bis in den Pilotmaßstab entwickelt und zum Patent angemeldet. Der Schritt in die unternehmerische Anwendung wurde im Sommer 2023 mit einer Ausgründung aus dem Fraunhofer IVV vollzogen.

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Herausforderungen beim werkstofflichen Recycling von Polycarbonat, Chancen für ein zirkuläres Design in der Automobilindustrie oder die Frage, ob es ausreichende Rezyklatmengen in angemessener Qualität für alle Anwender gibt, dies und mehr behandelt das sechste Praxisforum Kunststoffrezyklate am 13. und 14. März 2024 in Darmstadt. Expertenwissen zu Themen wie Additivierung und Stabilisierung, Analyse von Rezyklaten, Masterbatches und Compounds sowie Anwendungen bietet diese Veranstaltung. Das Programm für die Tagung und die Online-Anmeldung sind ab sofort verfügbar. Das neue Format #LBFDeepDive beantwortet Fragen einem exklusiven Teilnehmerkreis. 

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Abfall vermeiden, Ressourcen schonen, Energie einsparen, die CO₂-Produktion senken – auf dem Weg zur Klimaneutralität und in Zeiten von Energiekrisen kommt der Kreislaufwirtschaft eine besondere Bedeutung zu. Dem trägt auch die Europäische Woche der Abfallvermeidung Rechnung, sie findet jährlich im November statt, um das Bewusstsein der Öffentlichkeit für einen nachhaltigen Umgang mit Ressourcen zu stärken.

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Thermoplastschäume eröffnen ein sehr breites Anwendungsfeld, vom Wärmeschutz als Teil der Isolierung, als Lärmschutz beim Trittschall oder zur Reduzierung von Motorgeräuschen. Die Liste an Einsatzmöglichkeiten dieser Materialklasse ließe sich beliebig erweitern.

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Das Fraunhofer UMSICHT untersuchte in einer vergleichenden Ökobilanzierung (LCA) das Recycling von Altreifen für das Unternehmen Pyrum Innovations. Mit ihrem speziellen Pyrolyseverfahren erzielen sie deutliche CO₂-Einsparungen gegenüber thermischen Entsorgungsmethoden und gewinnen Industrieruß zurück, ein wesentlicher Bestandteil von Reifen.

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Das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) hat im Rahmen der Exportinitiative Umweltschutz (EXI) das Pilot-Projekt »Forestguard« zur Unterstützung entwaldungsfreier Lieferketten gestartet. Das Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML in Dortmund entwickelt dabei gemeinsam mit u.a. der REWE Group und der Schirmer Kaffee GmbH eine Open-Source-Lösung exemplarisch zunächst für die Nachverfolgung der Kaffee-Lieferkette. Die Lösung verbindet die Blockchain-Technologie mit weiteren Technologien wie Künstlicher Intelligenz, dem Internet der Dinge und geografischen Informationssystemen.

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Im Oktober 2023 ist das EU-Projekt »SUNGATE« unter der Federführung des Fraunhofer IME in Zusammenarbeit mit 11 Partnern aus Industrie und Forschung gestartet. Ziel des Projekts ist es, auf Basis der künstlichen Photosynthese eine neuartige, nachhaltige und kosteneffiziente Biohybrid-Technologie zu entwickeln, mit der eine hocheffiziente und skalierbare Produktion von Solarkraftstoff ermöglicht wird.

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Um den CO2-Ausstoß der Baubranche dauerhaft zu senken, ist die Entwicklung von Baumaterialien aus nachwachsenden Rohstoffen von entscheidender Bedeutung. Cem Özdemir, Bundesminister für Ernährung und Landwirtschaft, hat heute im Rahmen seines Besuchs am Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP in Stuttgart den Förderbescheid für das Modell- und Demonstrationsverfahren RoNNi übergeben. RoNNi steht für »Nachhaltige Erzeugung und Verwertung von Rohrkolben auf Niedermoorstandorten in Niedersachsen«. Mit Paludikultur, d. h. der landwirtschaftlichen Nutzung nasser Moorstandorte, sollen im Forschungsvorhaben Rohstoffe – wie in diesem Fall Rohrkolben (lat. Typha) – erzeugt werden. Gleichzeitig ermitteln die 13 Projektpartner aus Wissenschaft und Wirtschaft, wie sich der Anbau von Rohstoffen für Baumaterialien und der Moorschutz verbinden lassen.

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Im Rahmen des 14. Europäischen Forums der FCPAE (Federation of Chinese Professional Associations in Europe) vom 20. bis 21. Oktober 2023 in Brüssel wurde Dr. Guoxing Chen, wissenschaftlicher Mitarbeiter der Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS, mit dem Top 10 Leading Chinese Talents in Science and Technology in Europe Award 2023 ausgezeichnet.

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Die Produktionsprozesse der chemischen Industrie verändern sich derzeit rapide. Die Anforderungen sind hoch: Einsatz nachhaltiger Rohstoffe, Integration von Prinzipien der Kreislaufwirtschaft oder auch die Wahrung der Wettbewerbsfähigkeit bei steigenden Energiepreisen und strengeren Umweltauflagen. Die vielfältigen Lösungen, die dafür in der Branche entstehen, müssen dabei nicht nur im kleinen Maßstab funktionieren, sondern auf industriellem Niveau – das wird möglich durch Pilotanlagen, die bei der Skalierung von Herstellungsprozessen unterstützen. Beim Fraunhofer-Technologietag »Scale up Green Chemistry – NOW« am 29. November 2023 in Leuna diskutieren Fachleute aktuelle Herausforderungen und neue Möglichkeiten im Bereich der »grünen« Chemie – von biotechnologischen Prozessen und nachhaltigen Polymersynthesen über die Anwendungsmöglichkeiten von grünem Wasserstoff bis zum Leichtbau mit biobasierten Kunststoffen. Die Teilnehmenden besuchen zudem drei hochmoderne Fraunhofer-Pilotanlagen im mitteldeutschen Chemiedreieck.

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Das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT analysierte für Interzero die Umwelteffekte des Recyclings in der neuen Studie »resources SAVED by recycling« für 2022. Das Ergebnis: Interzero spart mit seinen Kunden rund 1 Millionen Tonnen Treibhausgase und 8,7 Millionen Tonnen Primärressourcen. Das konsequente Recycling von Werkstoffen in einer Kreislaufwirtschaft trägt somit beträchtlich zum Klimaschutz bei und macht gleichzeitig den Lebens- und Wirtschaftsstandort Deutschland und Europa zukunftsfähig.

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Leichtbau macht Produkte wettbewerbsfähig und nachhaltig. Sicherheit und zuverlässige Funktion müssen dabei gewährleistet sein. Vielversprechende neue Ansätze für nachhaltige und effiziente Fertigungsverfahren mit naturfaserverstärkten Materialien und das Leichtbaupotenzial durch vibroakustische Metamaterialen zeigen die Exponate aus dem Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF in Darmstadt auf der »Highly advanced materials for a circular world«, 14. bis 16. November 2023 in Jönköping/Schweden, ELMIA Subcontractor, Bereich: InnoDex, Halle D. Die Messe ist ein Treffpunkt für Entscheider, Konstrukteure und Designer des produzierenden Gewerbes in Nordeuropa.

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Das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT hat den Produktionsprozess des Hochleistungsdämmstoffs Aerogel revolutioniert. Dafür erhielten die Forschenden am 11. Oktober 2023 den ersten Innovationspreis der European Association for Research and Technology Organisation EARTO in Brüssel in der Kategorie »Impact Expected«. Die gemeinnützige Vereinigung zeichnet mit dem Preis Produkte und Dienstleistungen mit hohem sozialen oder wirtschaftlichen Nutzen für die EU aus.

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In Deutschland werden dieses Jahr circa 10.000 Tonnen an alten Photovoltaik-Module auf dem Recyclingmarkt landen. Ab 2030 werden es bereits mehr als 500.000 Tonnen pro Jahr sein. Um mit Solarenergie langfristig CO2-armen, ressourcenschonenden Strom bereitstellen zu können, braucht es auf absehbare Zeit eine Kreislaufwirtschaft. Das Start-Up Solar Materials gehört zu den ersten, die sich dem Recycling von PV-Modulen widmen. Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer-Centers für Silizium-Photovoltaik CSP in Halle (Saale) haben das junge Unternehmen nun dabei unterstützt, seinen Aufbereitungsprozess mithilfe automatisierter Datenerfassung effizienter zu gestalten. Die dazugehörige Datenbank mit hunderten Proben unterschiedlicher PV-Module ermöglicht es Solar Materials auch, den Schadstoff- und Silberertrag der Solarmodule abzuschätzen sowie den Recyclingprozess anzupassen.

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Klimawandel, übermäßiger Ressourcenverbrauch und internationale Abhängigkeiten bei der Versorgung mit Rohstoffen sowie die wachsende Weltbevölkerung stellen Politik, Wirtschaft und Gesellschaft vor gewaltige Herausforderungen. Zur Bewältigung der aktuellen Krisen bedarf es neben der Energie- und Agrarwende auch einer Rohstoffwende und resilienter Systeme, welche die Versorgungssicherheit Deutschlands gewährleisten. Einen wichtigen Beitrag hierzu leistet die zirkuläre Bioökonomie, die auf Kreislaufwirtschaft und erneuerbare statt fossile Rohstoffe setzt. Mit der Roadmap »Zirkuläre Bioökonomie für Deutschland« zeigen Forschende der Fraunhofer-Gesellschaft wissenschaftlich-technologische Potenziale der Bioökonomie auf und präsentiert Handlungsempfehlungen für die Politik, um biobasierten Produkten und Technologien zu einem beschleunigten Markthochlauf zu verhelfen, der zugleich den gesellschaftlichen und ökologischen Anforderungen gerecht wird.

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Um zu verhindern, dass Mikroplastik aus Waschmaschinen in die Umwelt gelangt, haben Forschende des Fraunhofer UMSICHT den Zentrifugalfilter fibrEX entwickelt. Der flexibel integrierbare und wartungsfreie Filter trennt aus Waschwasser mikroskopisch kleine Kunstfasern ab. Nach intensiven Tests geht das Projekt nun in die finale Phase. Aktuell werden potenzielle Partner für die letzten Schritte bis zur Markteinführung gesucht.

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Mobilität muss wettbewerbsfähig sein, nachhaltig und sicher. Leichtbau spielt dabei eine große Rolle. Rund 80 Teilnehmende der 4. Nationalen Radlogistik-Konferenz in Darmstadt machten auf ihrer Exkursion am 19. September auch im Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF in Kranichstein Station. Am Beispiel des »Lasten-LeichtBauFahrrad« (L-LBF) präsentierten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nachhaltige Werkstoffe, leichte Rahmenkonstruktionen, hohe Batteriekapazität, effiziente Fertigungsverfahren und weitere funktionsintegrierte Lösungen für die Radmobilität.

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Der neue Erweiterungsbau des Synthesetechnikums des Fraunhofer-Pilotanlagenzentrums für Polymersynthese und -verarbeitung PAZ in Schkopau wurde am 21. September 2023 feierlich eröffnet. Auf einer zusätzlichen Fläche von ca. 550 m² bietet das Gebäude Platz für neue Anlagen und Verfahren. Die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten konzentrieren sich auf innovative Synthesekautschuke und energieeffiziente Syntheseverfahren. Finanziert wurde der Neubau mit rund 7 Millionen Euro aus Mitteln der Europäischen Union (EFRE), des Ministeriums für Wissenschaft, Energie, Klimaschutz und Umwelt des Landes Sachsen-Anhalt und des Bundesministeriums für Bildung und Forschung.

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Mona Neubaur, Ministerin für Wirtschaft, Industrie, Klimaschutz und Energie, und stellv. Ministerpräsidentin des Landes Nordrhein-Westfalen, hat am vergangenen Freitag die nordrhein-westfälische Kompetenzplattform für Künstliche Intelligenz KI.NRW in Sankt Augustin besucht. Zusammen mit der Leiterin des Ministerinnenbüros, Anna Haas, und der Abteilungsleiterin für Innovation und Märkte, Rbe Dr. Kirsten Bender, informierte sie sich über die Aktivitäten und Angebote der Kompetenzplattform und wie intelligente Anwendungen helfen können, um die digitale und nachhaltige Transformation der Wirtschaft zu meistern.

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Am 23. August besuchte Darmstadts Oberbürgermeister Hanno Benz eines der drei ortsansässigen Fraunhofer-Institute. In Kranichstein am Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF gab Institutsleiter Prof. Dr. Tobias Melz Einblicke in aktuelle Forschungsaktivitäten und deren Nutzen für die Wissenschaftsstadt Darmstadt. Von einigen Projekten profitiert die Darmstädter Bevölkerung direkt.

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Die Mobilitätswende bedarf einer intelligenten Vernetzung aller Mobilitätsangebote. Neben einer besseren individuellen Mobilität bei weniger Verkehr ist die Reduktion der Umweltauswirkungen der Fahrzeuge und Mobilitätssysteme entscheidend. Digitalisierung und KI bieten dabei sowohl bei der Entwicklung, der Erprobung, der Validierung und der Vernetzung eine entscheidende Rolle. In KAMO (Kurzform für »Karlsruhe Mobility«) nehmen wir uns den aktuellen und zukünftigen Herausforderungen für Menschen, Unternehmen, Kommunen und der Umwelt durch Wissenstransfer, Praxisbeispielen und smarten Technologien an.

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Mit der neuen EU-weiten Trinkwasserrichtlinie und dem BMUV-Leitfaden zur PFAS-Bewertung kommt Bewegung in die gesamte Wasserwirtschaft. Beim Abwasserkolloquium »PFAS und Spurenstoffe im Brennpunkt« am 25. September 2023 am Fraunhofer IGB in Stuttgart geht es daher um aktuelle Entwicklungen und Regularien rund um die Entfernung und Analyse von PFAS. Gleichzeitig werden die Teilnehmenden über damit verbundene Herausforderungen und Chancen sowie neue Forschungsansätze informiert.

zum Veranstaltungshinweis auf der Seite des Fraunhofer IGB

Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit für den Industriesektor Hand in Hand? Dies kann bald zur Realität werden. Das nun abgeschlossene Forschungsprojekt »Climate Solution for Industries« (CS4I) unter Beteiligung des Fraunhofer IPA setzt mit einer digitalen Lösung bereits bei Investitionsentscheidungen an und begleitet entlang der gesamten Wertschöpfungskette.

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Organische Photovoltaik könnte der Solarenergie dank ihrer umweltfreundlichen und günstigen Herstellung sowie ihrer Flexibilität und Möglichkeit der Transparenz neue Anwendungsgebiete erschließen. Um der Technologie zum Marktdurchbruch zu verhelfen, arbeiten Forschungsinstitute weltweit an ihrer Effizienz und Skalierbarkeit. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE und des Materialforschungszentrums FMF der Universität Freiburg konnten nun ihren im September 2020 verkündeten Rekord für eine 1 Quadratzentimeter große, organische Solarzelle verbessern. Die neue Solarzelle stellt mit einem Wirkungsgrad von 15,8 Prozent erneut den Weltrekord in dieser Kategorie auf.

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In den deutschen Krankenhäusern fallen jährlich mehrere Millionen Tonnen Abfall durch gebrauchte Schutzmasken, Testutensilien, Spritzen, Handschuhe oder Operationskittel an. Der Großteil dieser Einwegartikel wird thermisch verwertet, also verbrannt. Ein Forscherteam am Fraunhofer IWU möchte sich damit nicht abfinden: Es schlägt Lösungen vor, die die Recyclingquote bei Kunststoffprodukten im Gesundheitssektor Schritt für Schritt anheben helfen, ohne pflegendes Klinikpersonal mit zusätzlichen Aufgaben zu belasten.

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Wie sieht eine zukunftssichere, kreislauforientierte und nachhaltige Kunststoffwirtschaft aus? Die Antwort darauf ist eine Balance zwischen Plastikreduktion und einem nachhaltigen Umgang mit recyclingfähigen Kunststoffen. Denn die steigende Nachfrage nach Kunststoffen in hochwertigen Anwendungen wie Lebensmittelverpackungen, Autoteilen oder synthetischen Textilien erfordert einen ganzheitlichen Wandel. Mit vier strategischen Ansätzen geben Forschende des Fraunhofer UMSICHT und des niederländischen Instituts TNO in ihrem aktuell erschienenen Whitepaper »From #plasticfree to future-proof plastics« nun Einblicke, wie diese Balance in Zukunft aussehen kann. Beide Organisationen starten zudem eine praktische Plattform für Kunststoffe in einer Kreislaufwirtschaft: European Circular Plastics Platform - CPP, die darauf abzielt, bestehende Hindernisse zu beseitigen und vielversprechende Lösungen auszutauschen.

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Leichtbau ist für eine nachhaltige Mobilität unverzichtbar. So lassen sich mit Antriebswellen aus carbonfaserverstärkten Kunststoffen (CFK) mit duroplastischer Matrix klimaschädliche Emissionen senken. Dennoch ist das Leichtbau- und Ressourceneinsparpotenzial dieser Wellen noch nicht vollständig ausgeschöpft. Forschende am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP entwickeln gemeinsam mit Partnern ein neuartiges, sehr leichtes Antriebs- und Seitenwellensystem für Pkw und Lkw, dessen Matrix aus thermoplastischen Materialien besteht. Diese haben einen zusätzlichen Gewichtsvorteil und sind recyclebar.

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Um nachhaltige Produktion, nachhaltigen Konsum und zirkuläres Wirtschaften in der Praxis umzusetzen, sind sowohl systemische als auch technische Lösungen gefragt. Diese Lösungen sollen nach einer Idee der Fraunhofer-Gesellschaft in sogenannten CIRCONOMY^® Hubs entstehen. Dahinter verbergen sich deutschlandweite Netzwerke, die Partner aus Wissenschaft, Wirtschaft, Verbänden und Gesellschaft zu einem bestimmten Schwerpunkt zusammenbringen. Zwei dieser Netzwerke haben ihre Arbeit bereits aufgenommen: die Hubs »Stoffkreisläufe im Bausektor« sowie »Circular Carbon Technologies CCT«.

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Mit der Unterzeichnung eines Memorandum of Understanding streben das Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV und die Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT) an, ihre langjährige Partnerschaft auf dem Gebiet der Agrar- und Ernährungswirtschaft weiter zu vertiefen, Synergien noch besser zu nutzen und damit den Standort Freising zu stärken. Schwerpunkte bilden insbesondere die Themen Lebensmittel, Ernährung und Gesundheit, Circular Economy sowie Aus- und Weiterbildungsprogramme und nachhaltige Landwirtschaft. Im Mittelpunkt der sogenannten „African-Bavarian Food Initiative“ steht zudem die Zusammenarbeit mit afrikanischen Institutionen, die in gemeinsamen Projektaktivitäten münden soll.

zur Pressemitteilung über die Kooperation zur Hochschule Weihenstephan-Triesdorf

Was bedeutet zirkuläres Wirtschaften? Wie können CIRCONOMY^® Hubs dazu beitragen? Wie soll es in Zukunft mit der Initiative weitergehen? Und welchen Mehrwert bringt die Arbeit in CIRCONOMY^® Hubs? In der Rubrik »Vier Fragen an...« interviewen wir regelmäßig Beteiligte der CIRCONOMY^® Initiative. Dieses Mal mit Dr. Andrea Gassmann, Dr. Gert Homm und Dr. Emanuel Ionescu von der Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS

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In dem Projekt RUBIO lassen 18 Partner die Vision einer nachhaltigen Kunststoffwirtschaft Realität werden. Ihr Ziel: Aus regional verfügbaren pflanzlichen Reststoffen entstehen vielseitig einsetzbare nachhaltige Produkte, die recyclingfähig und biologisch abbaubar sind. Das Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP entwickelt im Rahmen des Projekts neuartige Typen des Biokunststoffs Polybutylensuccinat (PBS), damit er für deutlich mehr Anwendungen eingesetzt werden kann. Gemeinsam mit der Firma POLIFILM EXTRUSION GmbH hat das Fraunhofer IAP ein erstes marktfähiges Produkt entwickelt.

mehr zu Biokunststoffen

Was nicht gut riecht, ist schlecht wiederzuverwerten. Diese einfache Regel gilt auch für die weltweit wachsenden Kunststoffabfälle. Ein Weg zu ihrer umweltverträglichen und klimaschonenden Verwertung als hochwertiges »Post-Consumer«-Rezyklat führt über eine verbesserte Sortierung und Wiederaufbereitung. Bislang schränkt die verringerte Materialqualität die Wiederverwendung der Kunststoffrezyklate erheblich ein, und das liegt vor allem an ihrem Geruch. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Betriebs-festigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF haben einen neuen umweltfreundli-chen Prozess im Labormaßstab entwickelt, um Duftstoffe aus Kunststoffverpackungen zu entfernen. Das Fraunhofer LBF stellt die Ergebnisse des Forschungs-projektes auf der Plastics Recycling Show Europe PRSE, Amsterdam (10. bis 11. Mai 2023, Halle 11, Stand P3) und auf der Plastics World Expo Europe, Essen (14. bis 15. Juni 2023 am Stand C834) vor.

mehr zu der Wiederverwertung von Kunststoffverpackungen

Die umfangreichen Pumptests auf dem Gelände MARK 51°7 in Bochum waren erfolgreich. Aus dem alten Grubengebäude kann aus rund 300 bzw 800 Metern Tiefe genug warmes und kaltes Grubenwasser gefördert werden. Das geothermische Potenzial unter dem geplanten Gewerbegebiet ist damit ausreichend, um rund 70 bis 75 Prozent des Wärme- und Kältebedarfs der Unternehmen und Forschungseinrichtungen auf dem Areal mit klimafreundlicher Wärme und Kälte zu decken. Damit steht dem Aufbau einer energiesparenden Wärme- und Kälteversorgung der sogenannten 5. Generation nichts mehr im Wege.

mehr zu Grubenwasser

Die Produktion eines Automobils ist energie- und ressourcenintensiv. Mit einer höheren Laufleistung der Fahrzeuge könnte der kontinuierliche Energiebedarf in der Produktion deutlich gesenkt und der Abbau an Bodenschätzen signifikant reduziert werden. Hier setzt das Forschungsprojekt »KOSEL« an, für das sich das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU mit Partnern aus Industrie und Forschung zusammengeschlossen hat: Fahrzeugkomponenten, die über eine lange Lebensdauer verfügen, können über mehrere Fahrzeuglebenszyklen hinweg verwendet werden und müssen somit nicht neu produziert werden. Dafür hat das Projektteam einen kreislaufgerechten Open-Source-Baukasten entwickelt, der besonders langlebige und wiederverwendbare Module enthält.

mehr zum kreislaufgerechten Open-Source-Baukasten

Für das Erreichen der Klimaschutzziele wird die in Deutschland installierte wechselrichterbasierte Leistung in den nächsten Jahren massiv ansteigen. Einen signifikanten Anteil an der Erzeugung wird dabei aus Photovoltaik-Anlagen stammen, die von heute 60 auf bis zu 650 Gigawatt im Jahr 2045 anwachsen werden. Aus diesem Grund müssen in Zukunft zunehmend auch die PV-Wechselrichter die Netzstabilität sicherstellen. In diesem Zusammenhang entwickelt ein Konsortium aus Forschungs- und Industriepartnern im Projekt »StABIL« einen neuartigen spannungseinprägenden PV-Stromrichter. Ziel ist die Sicherstellung der Netzstabilität bei gleichzeitig hoher Lebensdauer der Geräte.

mehr zu PV-Wechselrichter

Bei starkem Wind liefern Windräder mehr Strom als nötig. Über eine Windheizung 2.0 aus dem Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP lassen sich solche Überkapazitäten künftig nutzen – und das Netz zudem stabilisieren. Auf der Messe BAU 2023 vom 17. bis 22. April in München stellen die Forschenden des Fraunhofer IBP die Windheizung 2.0 vor (Halle C2, Stand 528).

mehr zu überschüssiger Windenergie

Was bedeutet zirkuläres Wirtschaften? Wie können CIRCONOMY® Hubs dazu beitragen? Wie soll es in Zukunft mit der Initiative weitergehen? Und welchen Mehrwert bringt die Arbeit in CIRCONOMY® Hubs? In der Rubrik »Vier Fragen an...« interviewen wir regelmäßig Beteiligte der CIRCONOMY® Initiative. Heute mit Dr. Daniela Pufky-Heinrich vom Fraunhofer-Zentrum für Internationales Management und Wissensökonomie IMW.

zum Interview über zirkuläre Wirtschaft

Wie müssen Stapel aus Brennstoffzellen (Stacks) in Fahrzeugen beschaffen sein, damit die eingesetzten Materialien am Ende des Produktlebens in automatisierten Prozessen demontiert, wiederverwertet oder am besten sogar wiederverwendet werden können? Dieser Frage gehen vier Fraunhofer-Institute im Verbund Stack to Piece (Stack2P) des Nationalen Aktionsplans Brennstoffzellen-Produktion (H2GO) nach. Das Ziel: bereits vor Beginn der industriellen Großserienproduktion von Stacks deren Produktdesign so zu beeinflussen, dass eine zerstörungsfreie Demontage erleichtert wird. Denn intelligentes Produktdesign und effiziente Demontageprozesse sind entscheidende Voraussetzungen, damit es möglichst viele Bauteile aus ausgedienten Stacks in ein zweites Produktleben schaffen. Die weltweit erste Forschungsanlage für die vollautomatisierte Zerlegung von Stacks nimmt im Rahmen von Stack2P nun im Forschungscampus Open Hybrid LabFactory (OHLF) in Wolfsburg ihren Betrieb auf.

mehr zu Kreislaufwirtschaft Brennstoffzelle

Im Februar nahm das estnische Start-up New Standard Oil erfolgreich den ersten großtechnischen Prototyp zur Trocknung und Torrefizierung von biogenen Reststoffen in Betrieb. Die Anlage arbeitet mit Heißdampf bei Atmosphärendruck und damit äußerst energieeffizient. Bei dem Prozess, der am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart entwickelt wurde, entstehen wertvolle Ausgangsstoffe für Chemie- und Energiewirtschaft: Grundchemikalien, Biokohle und Wasser.

mehr zu torrefizierter Biomasse

Recycelte Kunststoffe könnten schon viel stärker genutzt werden. Dafür braucht es jedoch mehr qualitativ hochwertige Rezyklate auf dem Markt. Und die kommen nicht nur aus dem werkstofflichen Recycling. Genau dieses Thema greift das nächste Fraunhofer CCPE compact unter dem Motto »Rezyklate in Primärwarequalität – Stand und Perspektiven des Advanced Recyclings« am 4. Mai 2023 auf.

mehr zu Rezyklaten in Primärwarequalität

Was bedeutet zirkuläres Wirtschaften? Wie können CIRCONOMY^® Hubs dazu beitragen? Wie soll es in Zukunft mit der Initiative weitergehen? Und welchen Mehrwert bringt die Arbeit in CIRCONOMY^® Hubs? In der Rubrik »Vier Fragen an...« interviewen wir regelmäßig Beteiligte der CIRCONOMY^® Initiative. Heute mit Karl-Anders Weiß vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE.

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Im Projekt »Desire4Electronics« arbeitet das Fraunhofer IPA zusammen mit 10 Projektpartnern daran, die Forschung zu automatisierten Demontageprozessen für die Wiederaufarbeitung, das sog. Remanufacturing, von Elektrokleingeräten voranzutreiben. Das Projekt läuft von 2023 bis 2025 und adressiert 7 von 17 Zielen der Vereinten Nationen für eine nachhaltige Entwicklung.

mehr zu automatisierten Demontageprozessen

Das Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB engagiert sich bei der Umsetzung der Landesstrategie »Nachhaltige Bioökonomie Baden-Württemberg«. Diese skizziert einen Weg zu einer nachhaltigen Zukunft im »Ländle« und sieht Initiativen vor sowohl für den ländlichen Raum als auch für städtisch geprägte Gegenden. Die urbane Bioökonomie war nun zentraler Gegenstand eines Vernetzungstreffens am IGB, das die relevanten Akteure aus Kommunen, Politik, Wissenschaft und Industrie zusammenbrachte. Der gegenseitige Austausch zeigte Bedarfe und Ansätze für Kooperationen auf und verdeutlichte die zentrale Bedeutung der gegenseitigen Vernetzung aller Akteure. Auf dieser Basis sollen weitere Vernetzungsinitiativen folgen.

mehr zur urbanen Bioökonomie

Die schädliche Wirkung des Flugverkehrs auf das Klima muss künftig stark reduziert werden – das gilt sowohl für die Emission von Kohlendioxid (CO2) im Abgasstrahl als auch die sogenannten Nicht-CO2-Effekte, wie die Klimawirkung der von Flugzeugen verursachten Kondensstreifen. Ein Konsortium aus Forschungsinstituten und Industriepartnern unter Projektleitung des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE forscht daher zu einem innovativen Prozess: Ein nachhaltiger synthetischer flüssiger Kraftstoff (Sustainable Aviation Fuel, SAF) soll das fossile Kerosin perspektivisch vollständig ersetzen. Gleichzeitig soll die Prozesseffizienz bei der Herstellung dieses SAFs erhöht werden. Zum Projekt »Sustainable Aviation Fuels based on Advanced Reaction and Process Intensification« (SAFari) haben sich neben dem Fraunhofer ISE Partner entlang der gesamten Wertschöpfungskette zusammengeschlossen.

mehr zur Herstellung von nachhaltigen synthetischen Flugkraftstoffen

Der CIRCONOMY^® Hub »Stoffkreisläufe im Bausektor« lädt zur ersten Netzwerkveranstaltung am 15. März 2023. Impulsvorträge und ein technischer Rundgang geben Einblicke in bestehende Ansätze, Verfahren und Technologien für die Bauwirtschaft – darunter die sortenreine Trennung von Bauabfällen und Verbundmaterialien (elektrodynamische Fragmentierung) sowie Arbeitsinhalte von Verbundpartnern. Gleichzeitig wird es Zeit und Raum zum Austausch geben. Dabei ist das Einbringen von Ideen und Anforderungen an das Hub-Netzwerk explizit erwünscht.

zum Veranstaltungshinweis

Was bedeutet zirkuläres Wirtschaften? Wie können CIRCONOMY^® Hubs dazu beitragen? Wie soll es in Zukunft mit der Initiative weitergehen? Und welchen Mehrwert bringt die Arbeit in CIRCONOMY^® Hubs? In der Rubrik »Vier Fragen an...« interviewen wir regelmäßig Beteiligte der CIRCONOMY^® Initiative. Heute mit Katharina Reh. Sie leitet die Abteilung Kreislaufwirtschaft am Institutsteil Sulzbach-Rosenberg des Fraunhofer UMSICHT.

zum Interview über zirkuläres Wirtschaften

Bei einem Besuch am Fraunhofer Institut UMSICHT in Sulzbach-Rosenberg hat Bayerns Wirtschaftsstaatssekretär Roland Weigert einen Förderbescheid über 500.000 Euro überreicht. Das Bayerische Wirtschaftsministerium unterstützt damit die Erarbeitung einer Konzeption für den geplanten Aufbau eines Fraunhofer CIRCONOMY^® Hub für Circular Carbon Technologies (CCT).

mehr zu Circular Carbon Technologies

In Anbetracht von Klimakrise und steigenden Gas- und Strompreisen stehen Unternehmen vor der Herausforderung, ihre Energieversorgungssysteme umzubauen. Es ist nicht einfach, dafür geeignete, effiziente Herangehensweisen und Werkzeuge auszuwählen. Um hier Abhilfe zu schaffen, plant das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE das Projekt »Decarb Industry Toolbox«. Ziel ist, die Informations- und Toolbasis für einen einfachen Einstieg in eine systematische Dekarbonisierung zu schaffen. Interessierte Unternehmen können sich jetzt schon einbringen. 

mehr zur Dekarbonisierung von Industrieprozessen

Forschenden des Fraunhofer WKI und des Fraunhofer IAP sind mit Industriepartnern erste Erfolge in der Entwicklung von biobasierten Flammschutzmitteln in Biokunststoffen gelungen. Damit könnten künftig Kunststoffe in der Elektronik und Elektrotechnik eingesetzt werden, die zu 100 Prozent aus biobasierten Materialien bestehen. Die Verarbeitung wurde im Rahmen des Forschungsprojekts mittels Compoundierung, Spritzguss und additiver Fertigung getestet. 

mehr zu biobasierten Flammschutzmittel für Biokunststoffe

Das Projekt House of Transfer (HoT) startete gestern in Leuna. In den kommenden vier Jahren soll eine zentrale Anlaufstelle für alle Stakeholder im Mitteldeutschen Revier in den Sektoren Bioökonomie, Chemie, Kunststoff und Wasserstoff aufgebaut werden. Unter Federführung des Fraunhofer-Instituts für Windenergiesysteme IWES, hat das Projektteam bestehend aus den Projektpartnern BioEconomy e. V., Fraunhofer-Zentrum für Internationales Management und Wissensökonomie IMW, Kooperationsnetzwerk Chemie+, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg und POLYKUM e. V., das Ziel, bei einer beschleunigten Umsetzung des Strukturwandels zu unterstützen. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) in Höhe von 4,6 Mio. € gefördert.

mehr zum Wissenstransfer für einen technologieorientierten Strukturwandel

Auf klassischen Silicium-Solarzellen eine zweite Solarzelle aus Perowskit aufzubringen, ermöglicht es, das Sonnenspektrum noch besser auszunutzen. Weltweit forschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler daran, diese Tandemsolarzellen zuverlässig, langlebig und mit industriellen Herstellungsprozessen zu realisieren. Forschende am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE entwickelten zwischen 2020 und 2022 gemeinsam mit Industriepartnern im Verbundvorhaben »SWiTch« Technologien zur Herstellung von Perowskit-Silicium-Vollformat-Modulen. Auf Zellebene gelang es dem Team des Fraunhofer-Leitprojekts »MaNiTU« und des durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz BMWK geförderten Projekts »PrEsto« Perowskit-Silicium-Tandemsolarzellen von Labor- auf Wafergröße zu skalieren. In einer gerade beschlossenen Zusammenarbeit mit Meyer Burger wird das Fraunhofer ISE seine Aktivitäten im Bereich Tandemsolarzellen und -module weiter intensivieren.

mehr zur Tandemtechnologie

Aufgrund der aktuellen Energiekrise fürchten Museumsbetreiber um die Kunstschätze, die in Depots eingelagert sind – und fordern daher eine Priorisierung bei der Energieversorgung. Wie Depots mit nur geringem Energieeinsatz betrieben oder gar zu Energielieferanten werden können, hat das Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP im Rahmen eines mehrjährigen Forschungsvorhabens untersucht. Die Empfehlungen zum Betrieb von Depots und Archiven haben die Forschenden in einem Handbuch zusammengefasst – diese flossen auch in die Planung eines neuen Depotbaus für das Museum Wasserburg ein. Am 14. Dezember stellt das Fraunhofer IBP dort die Ergebnisse vor.

mehr zu energieeffizienten Depotbauten

Unter dem Motto »Get into the loop« trifft sich am 8. und 9. Februar 2023 beim Fraunhofer CCPE Summit erstmalig eine internationale Circular Economy Gemeinschaft unter der Leitung von UMSICHT-Institutsleiter Prof. Manfred Renner in München. Es ist der Startschuss für ein internationales Forum, das den Austausch von Lösungsideen und Innovationen für eine zirkuläre Kunststoffwirtschaft fördert. Details zum Programm und eine Möglichkeit zur Anmeldung finden sich auf der Website von Fraunhofer CCPE. Sechs Fraunhofer-Institute widmen sich seit rund vier Jahre im Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy CCPE der Frage, wie die Wertschöpfungskette von Kunststoff zirkulär gestaltet werden kann. 

mehr zum CCPE Summit

Nachwachsende Rohstoffe und biobasierte Verfahren können in entscheidendem Maß zum Ersatz fossiler Materialien beitragen. Dies geht aus einer Roadmap hervor, welche die Fraunhofer-Gesellschaft am 2. Dezember der Politik und Öffentlichkeit präsentiert hat. In ihren Handlungsempfehlungen an die Politik skizzieren die Expertinnen und Experten einen Weg, wie die Leistungsfähigkeit der deutschen Industrie auch in Zeiten multipler globaler Krisen und Herausforderungen erhalten und gesteigert werden kann und gleichzeitig ihren Beitrag zum Erreichen der Klimaziele leistet. Das Papier stellt auch dar, welche Rahmenbedingungen gegeben sein müssen, damit der Einsatz von Biomasse nicht im Widerspruch zu den Nachhaltigkeitszielen steht.

mehr zur Roadmap Bioökonomie

Was bedeutet zirkuläres Wirtschaften? Wie können CIRCONOMY^® Hubs dazu beitragen? Wie soll es in Zukunft mit der Initiative weitergehen? Und welchen Mehrwert bringt die Arbeit in CIRCONOMY^® Hubs? In der Rubrik »Vier Fragen an...« interviewen wir regelmäßig Beteiligte der CIRCONOMY^® Initiative. Heute mit Prof. Dr. Philip Leistner, Leiter des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik IBP.

zum Interview über zirkuläres Wirtschaften

Welche Ergebnisse haben die Carbon2Chem^®-Forschenden im vergangenen Jahr erzielt? Und wie weit sind ihre Entwicklungen von einer industriellen Anwendung entfernt? Antworten auf diese Fragen lieferte die 5. Konferenz zur nachhaltigen chemischen Konversion in der Industrie am 3. November 2022 in Düsseldorf. Eingeladen hatten die Koordinatoren des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projektes: das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT, die thyssenkrupp AG und das Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion (MPI CEC).

mehr zur Konferenz

Auf dem Stuttgarter Technologie- und Innovationscampus, kurz S-TEC, entsteht ein neues Zentrum. Es soll die Industrie dabei unterstützen, Klimaneutralität zu erreichen und eine Spitzenreiterrolle für Umwelt- und Klimatechnologien einzunehmen.

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Im Rahmen der BMBF-Fördermaßnahme »KI-Anwendungshub Kunststoffverpackungen – nachhaltige Kreislaufwirtschaft durch Künstliche Intelligenz« werden Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) dazu genutzt, die Nachhaltig-keit von Kunststoffverpackungen zu verbessern – entlang der gesamten Wertschöpfungskette von Design bis zum erneuten Eintreten in den Kreislauf. 

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In der aktuellen Studie »resources SAVED by recycling« analysierte Fraunhofer UMSICHT für den Kreislaufdienstleister Interzero, welche klimabedingten Umweltschäden sich mit Kreislauflösungen vermeiden lassen und wie hoch die daraus resultierenden Einsparpotenziale sind. Das Ergebnis: Im Jahr 2021 konnte Interzero eine Million Treibhausgasemissionen einsparen und 12,5 Millionen Tonnen Primärressourcen schonen und damit Kosten in Höhe von 199 Millionen Euro für klimabedingte Umweltschäden vermeiden. Weitere Details der Studie präsentiert Interzero auf der K 2022.

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Zuhause haben wir uns längst daran gewöhnt, das Licht auszuschalten, wenn es nicht mehr benötigt wird oder bewusster zu heizen. In Fabriken gibt es zahlreiche weitere, bisher weitgehend ungenutzte Möglichkeiten, den Energieverbrauch insgesamt zu senken und Lastspitzen zu glätten. Eine davon: der zielgerichtete Einsatz von Energiespeichern an Maschinen und Anlagen. Das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU ist Koordinator im vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz geförderten Projekt »Energiespeicher in der Produktion« (ESiP), in dem der Prototyp für eine maßgeschneiderte, bedienerfreundliche Software entwickelt wird. Dieses Software-Tool wird alle gängigen Energiespeichertechnologien berück-sichtigen. Das Potential ist enorm: rund ein Drittel des Stromverbrauchs in Deutschland entfällt auf den Industriesektor; ESiP könnte helfen, dank intelligenter Zwischenspeicherung in jeder Fabrik bis zu 15 Prozent Strom einzusparen. 

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Künstliche Intelligenz kann nicht nur Produktionsprozesse effizienter und damit wirtschaftlicher machen, sondern auch die Nachhaltigkeit steigern. Eine Studie des KI-Fortschrittszentrums in Stuttgart zeigt, wie sich beispielsweise die Treibhausgas-Emissionen oder der Verbrauch von Ressourcen und Energie mit KI reduzieren lassen. Das Autorenteam von Fraunhofer IAO und IPA hat auch einen Leitfaden erarbeitet, der Unternehmen bei der praktischen Umsetzung ihrer Nachhaltigkeitsziele mithilfe von KI unterstützt.

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Wie lässt sich klimaneutral, unabhängig von Sonneneinstrahlung bzw. Windaufkommen reiner Wasserstoff herstellen, der dann zum Betrieb von Brennstoffzellen oder für den Einsatz in der Halbleiterindustrie verwendet werden kann? Dieser Frage widmet sich ein aktuelles Forschungsprojekt, an dem neben dem Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST auch das Fraunhofer-Institut für Umwelt- Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT sowie die Veolia Umweltservice Süd GmbH & Co. KG beteiligt sind. Geplant ist, organische Abfälle als Ausgangsstoff für die alternative Wasserstofferzeugung zu verwenden.

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Was bedeutet zirkuläres Wirtschaften? Wie können CIRCONOMY^® Hubs dazu beitragen? Wie soll es in Zukunft mit der Initiative weitergehen? Und welchen Mehrwert bringt die Arbeit in CIRCONOMY^® Hubs? In der Rubrik »Vier Fragen an...« interviewen wir regelmäßig Beteiligte der CIRCONOMY^® Initiative. Heute mit Christian Schütz, Fraunhofer LBF, wissenschaftlicher Referent / Projektkoordinator Kunststoffe.

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Für den ressourceneffizienten Einsatz von Kunststoffen entwickelt Fraunhofer UMSICHT neue Werkstoffe. Im Fokus stehen dabei Biokunststoffe, eine zirkuläre Kunststoffwirtschaft sowie Strategien zur Reduzierung von Makro- und Mikroplastik in der Umwelt. Fraunhofer UMSICHT präsentiert auf der K 2022 neue biobasierte und zirkuläre Kunststoffe in Halle 6, D76: wertvolle chemische Zwischenprodukte aus Kaffeesatz, Folienwerkstoff auf Basis von TPU, PLA-Compounds für technische Bauteile mit erhöhtem Brandrisiko und abbaubare Mulchfolien.

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Methanol spielt als Basischemikalie eine wichtige Rolle für die Industrie und wird als einer der zentralen Energieträger der sich entwickelnden Wasserstoffwirtschaft gehandelt. Bei seiner konventionellen Herstellung aus Kohle und Erdgas fallen allerdings große Mengen an Treibhausgasemissionen an. Im Rahmen des Projekts »Carbon2Chem®« entwickelt das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE zusammen mit Partnern aus Industrie, Forschung und Lehre Verfahren zur Herstellung von Methanol aus Abgasen der Industrie am Beispiel der Stahlindustrie. Erstmals konnte nun in einer Miniplant des Fraunhofer ISE mit einer Produktionsleistung von täglich zehn Litern die Langzeitstabilität der Methanolsynthese aus realem, gereinigtem Hochofengas über insgesamt mehr als 5.000 Stunden demonstriert werden. Zuvor hatte thyssenkrupp bereits 2018 den Machbarkeitsnachweis der Herstellung von Methanol aus Hochofengas im Projekt erbracht.

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Rezyklate machen Produkte nachhaltig und wettbewerbsfähig. Sicherheit und zuverlässige Funktion müssen dabei gewährleistet sein. Forschende aus dem Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit zeigen auf der »K-Messe« vom 19. bis 26. Oktober in Düsseldorf am Fraunhofer-Stand, Halle 7, SC01, wie die Qualität von Produkten aus Kunststoffrezyklaten im frühen Entwicklungsprozess, vor der Serienfertigung, zuverlässig untersucht werden kann.

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Aus Altreifen nachhaltige Ausgangsstoffe für Lithium-Ionen-Batterien gewinnen, wie sie etwa in Elektroautos oder Laptops eingesetzt werden? Daran arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik IBP im Projekt »Kolibri«. Ziel des Kolibri-Konsortiums – bestehend aus Forschungseinrichtungen und Industrieunternehmen – ist es, nachhaltige, sichere und recycelbare Elektrolyte und Elektroden für eine neue Batteriegeneration zu entwickeln.

mehr zu den Batterien

Was bedeutet zirkuläres Wirtschaften? Wie können CIRCONOMY^® Hubs dazu beitragen? Wie soll es in Zukunft mit der Initiative weitergehen? Und welchen Mehrwert bringt die Arbeit in CIRCONOMY^® Hubs? In der Rubrik »Vier Fragen an...« interviewen wir regelmäßig Beteiligte der CIRCONOMY^® Initiative. Heute mit Dr. Anett Hauser, Leiterin der Geschäftsstelle des Fraunhofer Strategischen Forschungsfeldes FSF Ressourceneffizienz und Klimatechnologien.

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Umweltschutz fördern und zugleich die Zukunftsfähigkeit und Resilienz der Lebensmittelversorgung unserer Gesellschaft gewährleisten – dies steht im Fokus des Fraunhofer-Zentrums für Biogene Wertschöpfung und Smart Farming, das die Fraunhofer-Gesellschaft in den Bundesländern Bayern und Mecklenburg-Vorpommern etabliert. Am Donnerstag, den 28. Juli, trafen sich die Verantwortlichen der Teilinitiative Bayern zu einem Kick-off-Meeting mit dem Bayerischen Staatsminister für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie Hubert Aiwanger am Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV in Freising.

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Verpackungsmaterialien werden immer knapper und sind häufig nicht umweltfreundlich. Herkömmliche Transportverpackungen sind zumeist für den Einmaltransport ausgelegt und bestehen oft aus Wellpappe. Forschende aus dem Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF haben gemeinsam mit der Berges GbR in Darmstadt eine alternative Lösung zur Einmalverpackung entwickelt und patentiert. Durch eine vollständig werkstofflich rezyklierbare Mehrwegtransportlösung für empfindliche Güter wird die Umwelt geschont und Anwender können den CO2-Fußabdruck ihrer Unternehmen verbessern.

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Solarthermische Kraftwerke – ob Parabolrinnen oder Turmkraftwerke – werden meist in sonnenreichen Wüstengebieten errichtet. Verschmutzungen durch Sand und Staub führen hier zu hohen Unsicherheiten bei der Ertragsprognose und erhöhten Betriebskosten. Im Projekt »AVUSpro« haben das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, die PSE Instruments GmbH, die TSK Flagsol Engineering GmbH und die Dornier Suntrace GmbH ein vollautomatisches Gerät zur Verschmutzungsmessung entwickelt. Die vier Partner haben das Messgerät erfolgreich in einem solaren Parabolrinnen-Kraftwerk in Kuwait getestet. Mit den gesammelten Daten können Reinigungstechniken und -zyklen optimiert werden, um den Ertrag zu steigern und die Kosten und den Wasserverbrauch zu minimieren.

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Was bedeutet zirkuläres Wirtschaften? Wie können CIRCONOMY® Hubs dazu beitragen? Wie soll es in Zukunft mit der Initiative weitergehen? Und welchen Mehrwert bringt die Arbeit in CIRCONOMY® Hubs? In der Rubrik »Vier Fragen an...« interviewen wir regelmäßig Beteiligte der CIRCONOMY® Initiative. Den Anfang macht Dr. Anna-Katharina Stumpf, Leiterin der Geschäftsstelle Fraunhofer Strategisches Forschungsfeld Bioökonomie.

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Das Zentrum für Digitalisierte Batteriezellenproduktion des Fraunhofer IPA baut zusammen mit seinen Partnern ein virtuelles Produktionssystem für die Batteriezellenfertigung auf. Damit können Optimierungsansätze vor der Umsetzung in den realen Prozessen und Anlagen erprobt werden.

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Um nachhaltige Produktion, nachhaltigen Konsum und zirkuläres Wirtschaften in der Praxis umzusetzen, braucht es systemische und technische Lösungen. Die Fraunhofer-Gesellschaft schlägt vor, das über ein deutschlandweites Netzwerk sogenannter CIRCONOMY^®-Hubs zu realisieren. Welche Gedanken hinter dieser Idee stehen und wie eine Umsetzung dieser Hubs aussehen kann, erklärt Dr. Hartmut Pflaum im Interview. Er ist Projektleiter der CIRCONOMY^®-Initiative. 

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Weg von fossilen Rohstoffen und deren Knappheit – hin zu bisher ungenutzten Rohstoffen aus Pflanzen und Pilzen. Um diesen Wandel zu nachwachsenden Roststoffen zu unterstützen, hat das Fraunhofer UMSICHT im Projekt »FungiFacturing« Pilzwerkstoffe untersucht, die aus Reststoffen wie Stroh oder Holzspäne bestehen. Zum Abschluss des Vorhabens zeigen die Forschenden, dass sie neben einem Schallabsorber auf Pilzbasis auch weitere biobasierte Lösungen für die Bauindustrie entwickelt haben. 

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Im Fraunhofer-Leitprojekt »FutureProteins« werden unter der Koordination des Fraunhofer IME neue Anbausysteme und Prozesse entwickelt, mit denen nährstoffreiche Proteine aus ausgewählten Pflanzen, Insekten, Pilzen und Algen gewonnen und für neue Nahrungsmittelprodukte genutzt werden können. Im Rahmen des Projekts hat das Fraunhofer IME nun eine Partnerschaft mit der Veganz Group AG zum gemeinsamen Anbau von Erbsen als alternative Proteinquelle im Vertical Farming geschlossen.

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Synthesekautschuk wird seit Beginn des 20. Jahrhunderts produziert und stetig optimiert. Dennoch können sich seine mechanischen Eigenschaften nicht mit denen des Naturkautschuks messen. So zeichnet sich Naturkautschuk beispielsweise durch eine bislang ungeschlagene dehnungsinduzierte Kristallisation aus. Im Forschungsprojekt »BISYKA« gelang es einem Team aus Fraunhofer-Forschenden Ursachen dafür aufzuspüren und erfolgreich auf Synthesekautschuk zu übertragen. 

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InBiRa, eine neue Insekten-Bioraffinerie, setzt organische Reststoffe und Bioabfälle als wertvolle Rohstoffe ein und wandelt sie in technisch nutzbare höherwertige Produkte um. Damit leistet die Bioraffinerie einen positiven Beitrag zur Klimaneutralität. Das Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg und die Europäische Union fördern eine Pilotanlage, die am Fraunhofer IGB in Stuttgart aufgebaut wird. 

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