„Die großen Projekte unserer Gesellschaft –
wie die Energiewende oder die Mobilität der Zukunft – können nur
gelingen, wenn Wissenschaft und Wirtschaft sich intensiv austauschen und
eng zusammenarbeiten. Klares Ziel sind innovative Technologien – die
gleichzeitig nachhaltig und bezahlbar sind. Ich freue mich, dass wir
auch in diesem Jahr bei der Hannover Messe solche Verfahren vorstellen
können, die Forscherinnen und Forscher des KIT gemeinsam mit
Industriepartnern oder in Start-ups entwickelt haben“, sagt der
Präsident des KIT, Professor Holger Hanselka.

Stationäre Energiespeicher: Assemblierung von Batteriepacks

Stationäre Speichersysteme spielen für
künftige Energiesysteme mit einem hohen Anteil an fluktuierenden
erneuerbaren Energien wie aus Solar- und Windkraft eine entscheidende
Rolle. Sichere, hoch leistungsfähige und gleichzeitig kostengünstige
Speicher sind wesentliche Bausteine für das Gelingen der Energiewende –
und ein zentrales Thema des KIT. So haben die Wissenschaftler unter
anderem ein innovatives Produktions- und Assemblierungskonzept für
modulare, skalierbare Batteriepacks entwickelt. „Mit der
robotergestützten Produktionslinie können wir Batteriezellen zuverlässig
und effizient verschweißen. Dabei liegt der Fokus sowohl auf der
konstanten Prozessqualität als auch auf der Geschwindigkeit und
Flexibilität“, sagt Dr. Olaf Wollersheim vom Projekt Competence E am
KIT. Eine Gesamtschweißdauer von weniger als einer Minute pro
Batteriepack mit acht Rundzellen macht den optimierten Prozess auch
wirtschaftlich interessant. Die Batteriepacks lassen sich dann zu
Systemen mit hoher Speicherkapazität zusammenschalten.

Erneuerbare Energien: umweltfreundliche organische Solarzellen

Organische Solarzellen können der
Photovoltaik neue Märkte erschließen, denn die aus Kunststoffen
bestehenden Solarzellen bieten viele Vorteile gegenüber den
herkömmlichen anorganischen: „Sie sind leicht, mechanisch flexibel und
lassen sich in verschiedenen Farben fertigen. Damit eröffnen sie
vielfältige Anwendungsfelder“, sagt Dr. Alexander Colsmann vom
Lichttechnischen Institut des KIT. Bislang waren für das Abscheiden von
Schichten aus den lichtabsorbierenden organischen Halbleitern jedoch
gesundheitsschädliche Lösemittel erforderlich. Die Forscher des KIT
haben in Zusammenarbeit mit der MJR PharmJet GmbH ein
umweltfreundliches, material- und energiesparendes Verfahren für die
Beschichtung und den Druck organischer Halbleiter entwickelt, das auch
zur Reduzierung der Kosten beiträgt. Die neuartigen erreichen nahezu die
Wirkungsgrade herkömmlicher organischer Solarzellen. Die
Gips-Schüle-Stiftung zeichnete das Projekt im vergangenen Jahr mit ihrem
mit 50.000 Euro dotierten Forschungspreis aus.

Lichttechnik: Druckverfahren für leuchtende Objekte in 3-D

Herkömmliche Leuchtfolien –
Elektrolumineszenz(EL)-Folien – lassen sich leicht auf ebene Flächen
aufbringen, sind aber nur bis zu einem gewissen Grad biegbar. Das am KIT
in Zusammenarbeit mit der Firma Franz Binder GmbH & Co. Elektrische
Bauelemente KG entwickelte Verfahren macht es nun erstmals möglich,
gekrümmte Flächen und dreidimensionale Bauteile direkt mit EL-Schichten
zu bedrucken. „Bei bisherigen EL-Trägerfolien befindet sich das
leuchtende Material zwischen zwei Kunststoffschichten. Das neue
Tampondruckverfahren erlaubt dagegen, es ohne einen Zwischenträger
direkt auf den Gegenstand aufzubringen“, sagt Dr. Rainer Kling vom
Lichttechnischen Institut des KIT. So lassen sich gewölbte Flächen, aber
auch Kugeln unterschiedlichster Materialien vom Papier bis zu
Kunststoffen zum Leuchten bringen. Die leuchtenden Bauelemente könnten
beispielsweise bei Stromausfällen die Sicherheit in Gebäuden erhöhen.
Weitere Anwendungsmöglichkeiten sind Displays und Armbanduhren oder die
effektvolle Gestaltung von Räumen. Die Kooperation wurde von der
Deutschen Bundesstiftung Umwelt gefördert.

Leichtbau: Automatisierte Prozesskette für das Preforming

Den CO2-Ausstoß und den Energieverbrauch von
Fahrzeugen zu senken, sind zentrale Ziele für Energiewende und
Klimaschutz – und damit auch klare Treiber des Leichtbaus. Für die
serienmäßige Herstellung leichter, faserverstärkter Kunststoffe bietet
das Resin-Transfer-Molding-Verfahren hohes Potenzial, bei dem eine
textile Vorform (Preform) mit einem Kunststoff durchtränkt wird und in
einer Form aushärtet. Das wbk Institut für Produktionstechnik des KIT
zeigt an einem Demonstrator die Automatisierung der Prozesschritte für
die Herstellung einer textilen Vorform. Dabei gilt es, flächige
Textilien in eine komplexe, dreidimensionale Faserstruktur umzuformen.
Als Schlüsseltechnologie für deren Handhabung steht die Entwicklung
eines intelligenten, ressourceneffizienten Greifsystems im Fokus.

Hochleistungskunststoff aus dem 3-D-Drucker: Indmatec GmbH

Hitze und Kälte, Stöße und Reibung: Die in
Fahrzeugen und Fertigungsmaschinen eingesetzten Werkstoffe müssen hohen
Belastungen standhalten. Die Karlsruher Indmatec GmbH hat dazu den
Hochleistungskunststoff Polyetheretherketon, kurz PEEK, fit für die
3-D-Drucktechnologie Fused-Filament-Fabrication gemacht. „Unser eigens
dafür entwickelter Drucker baut schichtweise einen Werkstoff auf, der
besonders temperaturbeständig und mechanisch stabil ist“, sagt
Geschäftsführer Tony Tran-Mai. Das innovative Material ist neben
Automobil- und Maschinenbau auch für die Elektrotechnik- und
Halbleiterindustrie interessant – und für die Medizin, etwa für die
Herstellung von Implantaten oder Prothesen. Mit dieser Entwicklung hat
sich die Ausgründung aus dem KIT als bestes Start-up beim diesjährigen
Venture Capital-Pitch Baden-Württemberg durchgesetzt.

Netzwerk für Nanotechnologie: NanoMat

Materialien in der Nanotechnologie stehen im
Fokus des überregionalen Kompetenz-Netwerks NanoMat mit Geschäftsstelle
am KIT. Zu seinen Mitgliedern zählen Partner aus Industrie und
Wissenschaft, die das Ziel haben, die anwendungsorientierte Forschung in
gemeinsamen Projekten voranzutreiben. Als Bindeglied zwischen Forschung
und Entwicklung fördert NanoMat den Wissens- und Technologietransfer.

Technologiebörse

RESEARCH TO BUSINESS, die Technologiebörse
des KIT, ist mit 90 Technologieangeboten vertreten. Sie zeigt
Innovationen aus dem KIT, aus denen marktfähige Produkte und Verfahren
entstehen können.