Hannover Messe 2024

Additive Technologien bieten im Vergleich zu klassischen, subtraktiven Bearbeitungsverfahren einige Vorteile, liefern aber in der Regel nur Halbfertigprodukte, da die Oberflächenqualität der additiv gefertigten Bauteile oft unzureichend ist oder Stützstrukturen entfernt werden müssen. Daher erfolgt die finale Wertschöpfung durch die Nachbearbeitung. Dafür stehen je nach Material und Funktions- und Qualitätsanforderungen verschiedene Technologien zur Nachbearbeitung der Bauteiloberfläche zur Auswahl.

Dazu zeigt der Fraunhofer-Verbund Produktion im Themenbereich »Production Technologies« ein Gemeinschaftsexponat in Form einer Schildkröte. Dabei präsentiert die Schildkröte haptisch innovative Post-Processing-Technologien von additiv gefertigten Bauteilen.  

Das Gemeinschaftsexponat ist eine Kooperation folgender Institute des Fraunhofer-Verbundes Produktion:

• Fraunhofer IPA
• Fraunhofer IPK
• Fraunhofer IGCV
• Fraunhofer IPT
• Fraunhofer IWU
• Fraunhofer IST
  

Reinräume erzeugen reine Produktionsumgebungen und erfordern gleichzeitig ein geringes Kontaminationsverhalten aller verwendeten Hardwarekomponenten, wie Roboter, Greifer oder Produktionsanlagen. Die individuelle, dynamische, atmungsaktive, textile Schutzhülle 2ndSCIN® für Hardwarekomponenten ermöglicht eine hochreine Umgebung mit minimalem Aufwand.

Die manuelle Qualitätsprüfung von Komponenten oder Produkten in der Industrie ist anstrengend für die Mitarbeitenden und darüber hinaus fehleranfällig. Das Fraunhofer-Institut für Entwurfstechnik Mechatronik IEM stellt hierfür eine universell einsetzbare Lösung vor. Gemeinsam mit dem Geldautomatenhersteller Diebold Nixdorf und dem Softwarespezialisten Verlinked entstand im it's OWL-Projekt CogeP eine Kombination aus kollaborativem Roboter (Cobot), KI-basierter Bildauswertung und IoT-Plattform. Das System nimmt den Mitarbeitenden die Sichtprüfung ab und lässt sich in beliebige Prüfszenarien integrieren.

Im Themenbereich Production Technologies zeigt außerdem das Fraunhofer ILT eine Vielzahl von Exponaten zu verschiedenen Themen, wie ein Additiv gefertigtes hydrodynamisches Gleitlager für Windkraftgetriebe mit aufgedruckten Drehmomentsensoren oder die Additive Fertigung von Al-Leichtbaukomponenten mittels EHLA3D.

Ab 2027 ist für große Batterien, die auf den europäischen Markt gebracht werden, ein Batteriepass erforderlich. Dieser soll der Öffentlichkeit, wirtschaftlichen Akteuren sowie Regulierungsbehörden ausgewählte Geschäfts- und Nachhaltigkeitsinformationen über die einzelne Batterie liefern und Produkt-Wertschöpfungsketten, im Einklang mit EU-Recht, digitalisierter, transparenter und effizienter machen. Der dahinterstehende Prozess wird durch ein physisches Modell visuell dargestellt.

»BioFusion 4.0« realisiert mithilfe von Prinzipien der Natur eine nachhaltige, zirkuläre Produktentwicklung und Produktion der Zukunft. Auf der Messe zeigen wir, wie mit biogenen Materialien und digitalen Lösungen resiliente Produktionsprozesse gestaltet werden. Wir zeigen am Beispiel des Lebenszyklus einer Handorthese für Montageprozesse:

• wie Nachhaltigkeitsinformationen bereits in der Produktentwicklung berücksichtigt werden sollten,
• wie die Produktionsphase durch biobasierte Materialien in Form von Altfetten, selbstorganisierende Multiagentensysteme und Ergonomieerkennung ökologisch und sozial optimiert werden kann,
• sowie wie eine zirkuläre End-of-Life-Phase von 100% abbaubaren Produkten aussieht und wie sie mithilfe von automatischer Bilderkennung von Anomalien am Produkt unterstützt werden kann.

Das Fraunhofer IGP entwickelt im Rahmen der Forschungsgruppe Smart Ocean Technologies einen Prozess zur Instandsetzung von Beschichtungsschäden an maritimen Strukturen. Dabei ermöglicht eine mechanisierte Unterwasser-Applikationstechnologie zukünftig eine partielle Instandsetzung von Beschichtungen an bestehenden Offshore-Anlagen und bietet im Vergleich zur manuellen Applikation zahlreiche Vorteile. Durch die mechanisierte Applikation kann eine besonders gleichmäßige und reproduzierbare Beschichtungsqualität erzielt werden, welche die Struktur langfristig vor Korrosion schützt.  Zusätzlich kann durch die smarte Nutzung von Unterwasserfahrzeugen (ROV) auf risikoreiche Tauchereinsätze verzichtet werden, was zu einer Erhöhung der Arbeitssicherheit auf hoher See führt. Die Arbeiten sind außerdem weniger wetterabhängig, was mit einer Reduzierung der Instandhaltungskosten einhergeht.

Wasserstofftechnologien nehmen für die Erreichung der Klimaziele eine bedeutende Rolle ein. Kernelemente sind dabei die Systeme, die aus erneuerbaren Energien Wasserstoff produzieren (Elektrolyseure) bzw. Wasserstoff in Elektroenergie verwandeln (Brennstoffzellen). Derzeit werden diese Systeme noch in geringen Stückzahlen und zu hohen Preisen gefertigt. Ziel muss es sein, mittels industrieller Massenproduktion die Kosten dieser Systeme spürbar zu senken.
Die gemeinsam mit der Firma Profiroll entwickelte BPPflexRoll ist ein Meilenstein auf dem Weg zur Massenproduktion von Bipolarplatten für Elektrolyseure und Brennstoffzellen. Als seriennahe Maschine verfügt sie bereits über eine Steuerungstechnik und ein Bedienkonzept, welches in wesentlichen Punkten einer industriellen Anlage entspricht. Das Fraunhofer IWU zeigt dazu eine Umformwalze (aus dem Versuchsumfeld), welches den Umformprozess genauer beschreibt und die Auswirkung der Technologie auf die nachfolgenden Punkte der Prozesskette verdeutlicht.

Die Initiative »Gaia-X« entwickelt ein Open-Source-Framework für eine föderierte und sichere Dateninfrastruktur, die den vertrauenswürdigen Austausch von Daten ermöglicht und die digitale Souveränität der Datenbesitzer sowie die Interoperabilität verschiedener Plattformen gewährleistet. Der Demonstrator zeigt am Beispiel eines Drohnenauswahlservice für Feuerwehreinsätze im Rahmen des Projekts „GAIA-X 4 AMS“, wie neue datenbasierte Geschäftsmodelle durch Datenökosysteme auf Basis von Gaia-X und kollaborative digitale Zwillinge ermöglicht werden können und wie mehrere Partner sich durch Gaia-X-Datenökosysteme verbinden.