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Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS)
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Seit mehr als 30 Jahren demonstriert das Fraunhofer IKTS das Potenzial keramischer Werkstoffe in einer stetig wachsenden Breite von Anwendungsgebieten. Aus den Bedarfen der neun marktorientierten Geschäftsfelder leiten sich unsere Entwicklungsarbeiten ab – ergänzt durch eine strategische Vorlaufforschung auf höchstem wissenschaftlichen Niveau.
Unser Antrieb ist es, ganzheitliche Systemlösungen und Dienstleistungen zu entwickeln, aber auch spezifische Herausforderungen innerhalb der Prozesse unserer Partner aus Industrie und Wissenschaft zu lösen. Durch unsere Expertise in der Charakterisierung und Analyse von Werkstoffen, Bauteilen und Systemen entlang ihres Lebenszyklus verfügen wir über einen einzigartigen Datenpool, um Neuentwicklungen effizienter und schneller durchführen zu können.
Wir bieten durch modernste Ausstattung auf mehr als 40.000 m², kompetente Mitarbeitende sowie ein ergebnisorientiertes Forschungsmanagement. Damit sind wir Anlaufpunkt für Unternehmen und Forschungspartner, um die unikalen Eigenschaften keramischer Werkstoffe für neue und verbesserte Anwendungen zu erschließen. Als besondere Kompetenzen bringen wir hierbei ein:
Für energie- und verfahrenstechnische Anlagen sind wir in der Lage, eine zielgerichtete Systemdemonstration auf Grundlage der Markt- und Kundenanforderungen einerseits und der verfügbaren technologischen Optionen andererseits umzusetzen. Material- oder Technologiefragen werden auf den einzelnen Stufen der Wertschöpfungskette bearbeitet, Prototypen auf Basis einer umfangreichen Validierung und Soll-Ist-Analyse der Marktreife bewertet sowie serientaugliche Fertigungs- und Qualitätsprozesse erarbeitet. Damit qualifizieren wir uns als Komplett-Dienstleister für den gesamten Prozess der Technologieentwicklung und den schrittweisen Wissenstransfer in die Serienentwicklung des Kunden.
Qualität, Nachvollziehbarkeit, Transparenz und Nachhaltigkeit gehören für uns zu den wichtigsten Instrumenten, um Partnern und Kunden valide, reproduzierbare und ressourcenschonende Forschungsergebnisse bereitstellen zu können. Wir verfügen daher über ein einheitliches Managementsystem nach DIN EN ISO 9001 sowie über ein Umweltmanagementsystem nach DIN EN ISO 14001. Darüber hinaus wird das Institut in seinen Teilbereichen nach weiteren Richtlinien zertifiziert, unter anderem nach der EN ISO 13485:2016 und regelmäßig verschiedenen industriellen Audits unterzogen.
Unser Antrieb ist es, ganzheitliche Systemlösungen und Dienstleistungen zu entwickeln, aber auch spezifische Herausforderungen innerhalb der Prozesse unserer Partner aus Industrie und Wissenschaft zu lösen. Durch unsere Expertise in der Charakterisierung und Analyse von Werkstoffen, Bauteilen und Systemen entlang ihres Lebenszyklus verfügen wir über einen einzigartigen Datenpool, um Neuentwicklungen effizienter und schneller durchführen zu können.
Wir bieten durch modernste Ausstattung auf mehr als 40.000 m², kompetente Mitarbeitende sowie ein ergebnisorientiertes Forschungsmanagement. Damit sind wir Anlaufpunkt für Unternehmen und Forschungspartner, um die unikalen Eigenschaften keramischer Werkstoffe für neue und verbesserte Anwendungen zu erschließen. Als besondere Kompetenzen bringen wir hierbei ein:
Werkstoffe
Wir qualifizieren Keramiken, Hartmetalle, Verbundwerkstoffe und Werkstoffverbunde für spezifische Einsatzszenarien und beherrschen alle dafür notwendigen Fertigungsverfahren. Neue Anwendungsfelder erschließen wir durch die gezielte Kombination der strukturellen und funktionellen Werkstoffeigenschaften. Dabei können wir Entwicklungen vom Labor- in den Technikumsmaßstab übertragen und die für den Markteinstieg erforderlichen Prototypen und Vorserien realisieren, industrielle Fertigungsprozesse etablieren und Qualitätsprozesse implementieren.Verfahrenstechnik
Auf dem Gebiet der komplexen keramikbasierten Systeme für energieeffiziente Trennverfahren, chemische Stoffumsetzung oder Wertstoffrückgewinnung gehören wir zu den weltweit führenden Forschungseinrichtungen. Unsere Ansätze basieren dabei auf der nachhaltigen Nutzung von Ressourcen und geschlossenen Stoffkreisläufen. In modernsten Labor- und Pilotanlagen können wir relevante Kenngrößen für diese Prozesse modellieren, validieren und optimieren. Mit unserer ausgezeichneten Infrastruktur sind wir in der Lage, Projekte verschiedenster Umfänge und Skalen zu realisieren.Datengestützte Analytik und Monitoring
Zur Erhöhung der Marktakzeptanz neuer Werkstoffe ist eine leistungsfähige Analytik und Qualitätskontrolle erforderlich – von der Rohstoffbewertung über den Einsatz bis zum Recycling. Bei der Entwicklung neuer Werkstoffe und Produkte, der Klärung komplexer Versagensmechanismen oder der Sicherung qualitativer Standards greifen wir auf neue Sensorkonzepte, robotergestützte Messungen sowie Möglichkeiten einer cloudbasierten Datenerfassung und KI-unterstützten Datenauswertung zurück. Darüber hinaus bieten wir Prüfsysteme für die Zustandsüberwachung von Fertigungsanlagen an und sorgen damit für optimale Produktqualitäten, niedrige Prüfkosten und geringere Wartungsaufwände.
Systemdemonstration
Für energie- und verfahrenstechnische Anlagen sind wir in der Lage, eine zielgerichtete Systemdemonstration auf Grundlage der Markt- und Kundenanforderungen einerseits und der verfügbaren technologischen Optionen andererseits umzusetzen. Material- oder Technologiefragen werden auf den einzelnen Stufen der Wertschöpfungskette bearbeitet, Prototypen auf Basis einer umfangreichen Validierung und Soll-Ist-Analyse der Marktreife bewertet sowie serientaugliche Fertigungs- und Qualitätsprozesse erarbeitet. Damit qualifizieren wir uns als Komplett-Dienstleister für den gesamten Prozess der Technologieentwicklung und den schrittweisen Wissenstransfer in die Serienentwicklung des Kunden.Projektmanagement
Das Fraunhofer IKTS hat ausgewiesene Kompetenzen bei der Planung und Realisierung von Forschungsprojekten mit unterschiedlichem Umfang – von der kurzfristigen Unterstützung bis zum länderübergreifenden Großprojekt. In der Auftragsforschung mit kleinen und mittelständischen Unternehmen unterstützen wir flexibel und termingerecht mit passgenauen Dienstleistungen oder Entwicklungsprozessen. In komplexen Großprojekten mit verschiedenen Konsortialpartnern auf nationaler und internationaler Ebene begleiten wir von der Antragstellung über die Projektkoordination bis hin zur Kommunikation von Projektergebnissen und der Entwicklung von Verwertungsstrategien.
Standortübergreifendes Qualitätsmanagement
Qualität, Nachvollziehbarkeit, Transparenz und Nachhaltigkeit gehören für uns zu den wichtigsten Instrumenten, um Partnern und Kunden valide, reproduzierbare und ressourcenschonende Forschungsergebnisse bereitstellen zu können. Wir verfügen daher über ein einheitliches Managementsystem nach DIN EN ISO 9001 sowie über ein Umweltmanagementsystem nach DIN EN ISO 14001. Darüber hinaus wird das Institut in seinen Teilbereichen nach weiteren Richtlinien zertifiziert, unter anderem nach der EN ISO 13485:2016 und regelmäßig verschiedenen industriellen Audits unterzogen.Netzwerkbildner
Wir sind in zahlreichen regionalen, nationalen und internationalen Allianzen sowie Netzwerken aktiv. Durch den Aufbau und die aktive Arbeit innerhalb verschiedener Netzwerke kann das Fraunhofer IKTS frühzeitig komplementäre Kompetenzen identifizieren, vermitteln und für eine erfolgreiche Produktentwicklung integrieren. So können gemeinsam Lösungen im Interesse unserer Partner gefunden werden.Produkte und Leistungen:
Das Fraunhofer IKTS entwickelt anwendungsorientiert moderne keramische Hochleistungswerkstoffe, industrierelevante pulvertechnologische Herstellungsverfahren, prototypische Bauteile und Systeme. Im Zentrum stehen Strukturkeramiken, Funktionskeramiken, Cermets und nano- bis makroporöse keramische Strukturen für innovative Lösungen in vielen Branchen der Wirtschaft, z.B. in der Mikroelektronik / Mikrosystemtechnik, im Maschinen- und Anlagenbau, Fahrzeugbau, Werkzeug- und Medizintechnik, Luft- und Raumfahrt, Verkehrstechnik, Energiewirtschaft, Metallurgie, Meßtechnik und in der Ökologie.
Das F/E-Konzept verfolgt dabei die Entwicklungslinie von der Darstellung der Werkstoffe, über die Entwicklung und Optimierung der Struktur-/ Eigenschaftsbeziehungen bis hin zur Anwendung/ Systemintegration. Hervorzuheben sind die geschlossenen technologischen Ketten vom Ausgangsstoff bis zum einsatzbereiten Prototypen im industrieorientierten Technikumsmaßstab, begleitet durch modernste Prozess- und Produktanalytik.
Innovative Konzepte beziehen Hochtemperaturwerkstoffe, verschleiß- und korrosionsbeständige Werkstoffe, Nanostrukturen, Composite, funktionelle Schichtsysteme, in-situ-Verstärkung, Gradientenwerkstoffe, den Einsatz nachwachsender Rohstoffe, endkonturnahe Formgebungstechnologien, multifunktionale Keramiken, das Zusammenwirken spezieller elektronischer und mechanischer Eigenschaften in komplexen Systemen sowie neue Problemlösungen in der Umweltverfahrenstechnik ein.
