Mit Leitprojekten Innovationen vorantreiben
Menschen werden mobiler, Rohstoffe knapper, die Produktion komplexer – die deutsche Wirtschaft muss mit dieser Entwicklung Schritt halten und Lösungen dafür finden. Ein Instrument, mit dem Fraunhofer noch intensiver auf die Bedarfe der Industrie eingehen will, sind Leitprojekte. Jedes Jahr wird über ein neues Leitprojekt entschieden, das mit maximal 10 Mio. Euro über vier Jahre gefördert werden kann. Auch Industriepartner sind frühzeitig eingebunden, damit der Bedarf des Markts immer im Blick bleibt. Aktuell bündeln mehrere Institute ihre Aktivitäten in drei Leitprojekten: E3-Produktion – ein erster Demonstrator, die E3-Fabrik, wurde 2014 eröffnet. Seltene Erden und Theranostische Implantate sind die Themen der beiden weiteren Vorhaben. Ein viertes, Strom als Rohstoff, ist in Planung.
Digitalisierung – Taktgeber für die Wirtschaft 4.0
Die Digitalisierung verändert unsere Gesellschaft und Wirtschaft von Grund auf – in Produktion, Handel, Dienstleistung und Verkehr. Wichtige Voraussetzungen für diesen Wandel und die künftige Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen sind qualitätssichernde Standards sowie zuverlässige IT-Sicherheit. „Der Industrial Data Space ist eine Initiative, um einen offenen Datenraum für die Wirtschaft zu schaffen, eine standardisierte, aber föderale Dateninfrastruktur, in der jeder Eigentümer von Daten entscheidet, wie er sie welchem Partner zugänglich macht«, erläuterte Neugebauer. Die Initiative startete Fraunhofer gemeinsam mit der Bundesregierung und Industrieunternehmen.
Unabdingbar ist zudem eine schnelle Datenübertragung, deshalb entwickeln Fraunhofer-Forscher neuartige drahtlose Kommunikationslösungen. Zwei Beispiele: Wissenschaftlern des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Festkörperphysik IAF gelang es, gemeinsam mit Kollegen der Universität Stuttgart, 64 Gigabit pro Sekunde bei 240 Gigahertz per Funk zu übertragen – und das über eine Entfernung von 850 Metern. Solche Richtfunkstrecken könnten zukünftig Lücken in der Versorgung mit Breitband-Internet schließen, indem die drahtlosen Links das Netz an schwer zugänglichen Stellen oder im ländlichen Raum ergänzen.
Am Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS arbeiten die Experten an einem Kommunikationsmodul, das ähnlich einer TV-Fernbedienung Infrarotlicht zur Datenübertragung nutzt und Datenraten bis zu 10 Gigabit pro Sekunde erreicht. Damit könnten drahtlose High-Speed-Verbindungen bald Kabelverbindungen wie USB oder Gigabit-Ethernet ersetzen. Mit ihrem optisch arbeitenden, drahtlosen Übertragungsmodul lassen sich große Datenmengen in Echtzeit austauschen.
Ressourceneffiziente Lösungen für die Produktion
Wie können Unternehmen Material und Energie einsparen und somit ihre Wettbewerbsfähigkeit steigern? Das untersuchen Wissenschaftler der Fraunhofer-Projektgruppe Ressourceneffiziente mechatonische Verarbeitungsmaschinen RMV in Augsburg. Sie machen manche Bauteile um 55 Prozent leichter – bei gleicher Festigkeit. Auch dieses Ergebnis wurde am 12.05.2015 in Berlin präsentiert.
Unternehmen und Industriebetriebe müssen einem ständigen Wettbewerbsdruck standhalten: Günstige Produkte aus Asien und anderen Gegenden drängen auf den Markt und drücken die Preise. Vielfach können die Betriebe nur dann mithalten, wenn auch ihre eigenen Produktpreise purzeln. Doch die Ausgangsstoffe für die Produkte, also Energie und Rohstoffe, werden langfristig teurer. Wollen Unternehmen weiterhin wettbewerbsfähig bleiben, heißt es daher, den Verbrauch von Ressourcen zu optimieren. Sprich: Mit weniger Material und Energie zum gleichen Ergebnis zu kommen. So erreichen die Betriebe nicht nur einen Kostenvorteil, sondern schonen zudem die Umwelt und punkten auch beim Thema Leichtbau.
Welche Möglichkeiten dafür bestehen, erforscht die Projektgruppe RMV des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU am Standort Augsburg. „Die Optimierung der Ressourcen Energie, Material und Mensch sehen wir als entscheidenden Faktor künftiger Produktionsprozesse. Mit innovativen Lösungen schaffen wir einen Wettbewerbsvorsprung für unsere Partnerunternehmen und tragen somit entscheidend zu einer besseren Nachhaltigkeit bei“, betonte der Leiter der Augsburger Projektgruppe, Prof. Gunther Reinhart. In zahlreichen Projekten unterstützen die Wissenschaftler große, kleine und mittelständische Unternehmen. Angekoppelt an das Fraunhofer IWU und in enger Zusammenarbeit mit dem Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften (iwb) der Technischen Universität München verknüpfen sie Fertigungstechnik, Verfahrenstechnik sowie Energie- und Ressourceneffizienz.