Vorwort: Unser 2023

Der intelligente Einsatz von Materialien ist erfolgsentscheidend beim Erreichen der Klimaneutralität und der Nachhaltigkeit in der industriellen Produktion und der Energiewirtschaft. Der Schlüssel ist daher die Beherrschung der intrinsischen Merkmale der eingesetzten Materialien – zu jedem Zeitpunkt ihres Lebens. Am Fraunhofer IWM schaffen wir die Wissensbasis, damit Werk-stoffe wie einstellbare, kontrollierbare und auch programmierbare Systeme genutzt werden können. Damit realisieren wir mit unseren Auftraggebern sichere und langlebige Bauteile, energieeffiziente und funktionale Maschinen sowie ressourceneffiziente Prozessketten.

Unseren Strategieprozess im Jahr 2023 haben wir ganz darauf ausgerichtet, unsere FuE-Leistungen im Kontext von neuen wirtschaftlichen, technologischen sowie politischen Rahmenbedingungen zu bewerten und strategisch weiterzuentwickeln. Im Juli 2023 haben wir mit äußerst engagierten Auditor*innen aus Wirtschaft und Wissenschaft ein sehr konstruktives und bereicherndes Strategieaudit durchgeführt.

Der Strategieprozess war für uns herausfordernd, da wir einerseits die langfristige strategische Ausrichtung zu klären und formulieren hatten und andererseits den operativen Finanzierungsdruck aufgrund einer schwächeren Auftragssituation gerecht werden mussten. Durch den intensiven Austausch zwischen der Institutsleitung und den Führungskräften konnten die institutsweiten Anstrengungen in ein strategisches Gesamtbild mit drei Kernaussagen integriert werden:

Durch Kundennähe und Nutzenorientierung in der Interaktion mit (potenziellen) Auftraggebern steigern wir die Wertschöpfung mit unseren FuE-Leistungen und erzielen höhere Erträge.

Wir gehen als FuE-Partner für werkstofftechnologische Herausforderungen in der Entwicklung, der Herstellung und im Betrieb von technischen Bauteilen und Systemen proaktiv auf Unternehmen zu und entwickeln gemeinsam Lösungen für mehr Leistungsfähigkeit und Ressourceneffizienz in ihren Produkten.

Mit bauteilnahen Leistungen zur Sicherheit, Zuverlässigkeit und Funktionalität in Wasserstofftechnologien schaffen wir erkennbare Mehrwerte und eine starke Wettbewerbsposition. 

Die Wechselwirkung von Wasserstoff mit Werkstoffen erzeugt in der Industrie große FuE-Bedarfe bei der Sicherheit, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit von Bauteilen in Wasserstoffinfrastrukturen und Maschinen zur Erzeugung, Speicherung und Umwandlung von Wasserstoff. Mit unserem werkstoffmechanischen Ansatz haben wir ideale Voraussetzungen positioniert.

Wir überführen unsere Kompetenz zur digitalen Repräsentation von Materialien in Nutzen für Unternehmen und bauen unsere Position bei der Integration von Materialen in digitale Wertschöpfungsketten aus. 

Der Umgang mit Werkstoffdaten und -informationen ist erfolgsbestimmend für vernetzte werkstoffintensive Prozesse in der Industrie. Mit unseren Projekten zur Digitalisierung von Materialien und Prozessen haben wir die Voraussetzungen geschaffen, dass mit Materialien in Entwicklungs-, Herstellung und Betriebs-prozessen viel systematischer und effektiver umgegangen werden kann.

Wir laden Sie herzlich dazu ein, im diesjährigen Jahresbericht nachzulesen, wie wir in unserer Forschung zentrale werkstofftechnologische Zukunftsfelder besetzen – wie wir hierbei vorgehen zeigt zum Beispiel das Kapitel über die Bewertung von Bauteilen im Kontakt mit Wasserstoff. Hier stehen Unternehmen vor der Herausforderung, ihre Bauteile für den Einsatz in Wasserstoffumgebung und als Wasserstoffinfrastrukturen zu qualifizieren. In mehreren großen Forschungskonsortien erarbeiten wir gemeinsam mit industriellen und akademischen Partnern die hierfür notwendigen Vorgehensweisen. Natürlich bieten wir auch entsprechende FuE-Leistungen an. In sechs Beiträgen stellen wir Ihnen unsere FuE-Ergebnisse und unsere Herangehensweise vor.

Eine besondere Stärke des Fraunhofer IWM ist die Methodenentwicklung. Ein schöner Erfolg gelang uns hier in Zusammenarbeit mit Schaeffler Technologies AG & Co. KG mit der Entwicklung einer Deep-Learning-Methode zur objektiven Bestimmung und Bewertung der Korngröße von Stählen. Dadurch kann die fehleranfällige Sichtprüfung durch eine automatisierte Qualitätsprüfung von Stählen beispielsweise für Kugellager ersetzt werden.

Auch in der Digitalisierung unserer internen Prozesse haben wir einen wichtigen Schritt vorwärts getan: Im letzten Jahr haben wir openBIS als Datenverwaltungswerkzeug implementiert. Damit erfassen und archivieren wir Projektdaten von der Probenfertigung über die Werkstoffdatenerzeugung bis hin zur Bereitstellung für Berichte. Damit können wir eine FAIRe (Findable, Accessable, Interoperable, Reproducable) Datenhaltung für ein nachhaltiges Forschungsdatenmanagement gewährleisten.

Wir freuen uns außerdem über den Start des Fraunhofer-Leitprojektes »ORCHESTER«, das aus einem Konsortium aus sechs Fraunhofer-Instituten besteht und in dem das Fraunhofer IWM die Rolle der Projektleitung übernimmt. Im Leitprojekt geht es darum, die Informationsbasis dafür zu schaffen, dass Werkstoffe und Bauteile in möglichst hochwertiger Form erhalten werden und im Kreislauf geführt werden können. Denn unseren Wohlstand angesichts der Endlichkeit verfügbarer Ressourcen zu sichern, ist und bleibt ein zentrales Thema unserer Gesellschaft. Eine Schlüsselrolle spielt dabei die Fähigkeit, zukunftsfähige Produkte herstellen zu können. Grundlage dafür sind moderne Werkstoffe, die nicht nur als Rohstoffe verfügbar sein, sondern auch in hochwertiger Form erhalten bleiben müssen. Hier schlagen wir die Brücke zur Notwendigkeit der werkstoffmechanischen Kompetenz für die Sicherung von Resilienz und Nachhaltigkeit.

Zum Schluss feiern wir als Institut noch einen anderen sehr großartigen Erfolg: Im Oktober 2023 wurde die Firma GLAPE GmbH gegründet – eine Technologieausgründung aus unserem Haus. Mit der am Institut entwickelten innovativen Glasbiegetechnologie lässt sich Glas in engsten Radien mit höchster Präzision biegen. Für uns ist das ein besonderer Moment, der an die Anfänge des Instituts erinnert, in der die Bruchmechanik des Glases eine prägende Ausrichtung und wegweisend für die Gründung des Fraunhofer IWM war. Wir gratulieren allen Beteiligten und blicken gespannt auf die Zukunft dieses jungen Unternehmens.

Mit den breit gefächerten Themen der Fachbeiträge im  Jahresbericht möchten wir Ihnen beispielhaft das Potenzial des Fraunhofer IWM nahebringen und Sie dazu inspirieren, über den gewinnbringenden Transfer unserer FuE-Ergebnisse in Ihr Umfeld nachzudenken.

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