Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik ISTInnovationsforschung ist ein bedeutendes Stichwort im Hinblick auf die nachhaltige und positive wirtschaftliche Entwicklung einer Gesellschaft. Das Fraunhofer IST arbeitet in Hinblick auf das 9. Nachhaltigkeitsziel der Vereinten Nationen (UN) an folgenden Themen:
SDG 9: Industrie, Innovation und Infrastruktur
Nachhaltige Industrialisierung durch Sensorik
Im Zeitalter der Industrie 4.0 wird die Vernetzung von Produktion, Logistik und Kunden immer bedeutender. Digitalisierung und Automatisierung verschiedener Produktionsabläufe spielen bei der Entwicklung einer nachhaltigen Industrialisierung eine große Rolle. Das Fraunhofer IST forscht daher an der Entwicklung verschiedener Dünnschichtsensoren, die Kraft-, Druck-, Dehnungs- oder Temperaturmessungen ermöglichen. Sogenannte »Smart Tools«, intelligente Werkzeuge mit erweiterten Funktionen, ermöglichen hochgenaue Messungen von Belastungen in vielfältigen industriellen Einsatzgebieten, steigern die Produktionseffizienz und tragen zur Erfüllung von erhöhten Sicherheitsanforderungen bei. So werden z. B. Module mit sensorischen Dünnschichtsystemen in Tiefziehanlagen und Antriebsmaschinen integriert, um eine effizientere Umformung und Bearbeitung von Bauteilen zu gewährleisten.
Holzfaserverstärktes Spritzgussteil mit entsprechendem Sensormodul zur Produktionsüberwachung
Nachhaltige Fabrikplanung
Eine nachhaltige Industrialisierung setzt eine Analyse von verschiedenen Lebenszyklen voraus. Das Fraunhofer IST arbeitet daher an einer zielorientierten und systemischen Fabrikplanung im Bereich der Batteriezellfertigung. Modellbasierte Planungen, Simulationen und Betrieb von Batterie-Produktionssystemen sind dabei wichtige Faktoren. Die Aktivitäten des Instituts decken den kompletten Lebenszyklus von Batteriesystemen ab – vom Rohstoff bis zum Batterierecycling – und konzentrieren sich gleichermaßen auf technische, ökonomische und ökologische Fragestellungen.
Ganzheitliche Planung der Batteriezellproduktion.
Innovation durch Simulation
Das Simulieren und das Modellieren von Beschichtungsprozessen bildet eine wichtige Grundlage für Innovationen. Basierend auf Daten aus einer am Fraunhofer IST durchgeführten Prozesssimulation konnte so z. B. ein »digitaler Zwilling« aufgebaut werden, der die Entwicklung hochkomplexer präzisionsoptischer Filtersysteme möglich machte.
Simulation von zehn Nanopartikeln, ebenfalls in der EOSS®-Anlage.