MFD_Präsentation_d

Materialforschungsverbund Dresden e.V. Stärke durch Vielfalt

Übersicht S.3 S.4Der MFD im Profil S.6Vorstand S.10Eine Vision S.20ProjekthighlightsUnsere Mitglieder15.03.2017 2

MFD im Profil 3• Gründung 1993 als Gemeinnütziger Verein• Verbund aus 20 universitären und außeruniversitären Forschungseinrichtungen am Standort Dresden• Rechtsform: Gemeinnütziger Verein• Jahresbudget der Mitglieder von mehr als 300Mio €• Mehr als 2000 Wissenschaftler und Techniker• Modernste Labore und Technika auf mehr als x qm15.03.2017

VorstandProf. Prof. Prof. Prof.Brigitte Voit Alexander Michaelis Christoph Leyens Manfred HelmWissenschaftlicherDirektor Leibniz IPF Institutsleiter Fraunhofer Institutsleiter Fraunhofer Direktor Institut für IKTS IWS Ionenstrahlphysik und 15.03.2017 Materialforschung 4

Die MitgliederIFAM Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und ITM Institut für Textilmaschinen und Angewandte Materialforschung HochleistungswerkstofftechnikIKTS Fraunhofer-Institut für Keramische IMB Institut für Massivbau Technologien und Systeme ILK Institut für Leichtbau und KunststofftechnikIWS Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik ISH Institut für Stahl- und HolzbauIWU Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen IFWW Institut für Werkstoffwissenschaften und Umformtechnik IMM Institut für Maschinenelemente undIFW Leibniz-Institut für Festkörper- und Maschinenkonstruktion Werkstoffforschung DGM Deutsche Gesellschaft für MaterialkundeIPF Leibniz-Institut für Polymerforschung Fördermitglied Dr. O.R. Frank FischerCPfS Max-Planck-Institut für Chemische Physik Ehrenmitglied fester Stoffe Prof. Dr. Hans WarlimontHZDR Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf 515.03.2017

Eine Vision 6• Gemeinsame Forschung auf den Gebieten Materialwissenschaft und Werkstofftechnik• Bündelung der materialwissenschaftlichen Kompetenzen und Infrastrukturen• Unterstützung des Transfers von Forschungsergebnissen in die Anwendung• Gemeinsame Öffentlichkeits- und Netzwerkarbeit• Nachwuchsgewinnung und Ausbildung15.03.2017

Gebündelte KompetenzenExzellente Processing und Vom Werkstoff in dieMaterialforschung Fertigungstechnologien Anwendung• Metalle/Legierungen • Oberflächen-, Schicht- und • Integration• Polymere Leichtbautechnologien • Systementwicklung• Keramik • Demonstrator- und• Natur- / Verbundwerkstoffe Prototypenbau15.03.2017 7

Center und Verbundprojekte RCCF – Research Center for Carbon Fibers DCMS – Dresden Center for Saxony Computational Material science FOREL – BMBF Plattform: development of DCN – Dresden Center for Nanoanalysis light-weight solutions in multi-material design for future e-mobility ZfBA – Zentrum für Bauforschung C3 Carbon Concrete Composite – DIZE EFF – Dresden Innovation Center Programm Zwanzig20 Energy Efficiency AGENT-3D – „Additiv-Generative Fertigung CFAED – Center for Advancing of  Programm Zwanzig20“ Electronics Dresden – cluster of excellence WING center (BamoSa) – CTD – Center for Transport and Tevices of Batterie  Mobil in Sachsen (BamoSa) emergent materials ECEMP – European Center for Emerging CSSI – Combined Storage System Materials and Processes Integration15.03.2017 9

Projekthighlights Gebündelte Kompetenzen

C3 – „Bauen neu denken“ Auszeichnungen• Struktur: 11  Überregionales und interdisziplinäres Innovationsnetzwerk aus 140 Partnern aus Industrie, Forschung und Anwendung  Seit 2014 im CC e.V. organisiert• Koordination:  Prof. Manfred Curbach (TU Dresden)• Ziel:  Erprobung und langfristige Etablierung eines Paradigmenwechsels im Bau15.03.2017

C3 – „Bauen neu denken“• Vorteile  Geringerer Materialverbrauch  Verringerter Energiebedarf (Herstellung und Betrieb)  Reduzierter CO2-Ausstoß  Integrierte Multifunktionalität  Längere Lebensdauer  Mehr DesignfreiheitVergleich Carbon- und Stahlträger. Carbonfaserbewehrung Stahl- und Carbon-Bewehrungsstäbe im Vergleich. mit Abstandhalter 1015.03.2017

C3 – „Bauen neu denken“• Integrierte Lösungen entlang der gesamten Wertschöpfung von den Grundmaterialien bis zum fertigen Bauwerk• Maschinenbau• Beschichtungssystem• Carbonveredlung• Fertigteil-und Bauunternehmen• Standardisierung / ZertifizierungCarbonfilament Carbongelege Gebäudeentwurf15.03.2017 13

RCCF – Research Center Carbon Fibers Saxony Neue Modulare und Innovative Kohlenstofffa- ressourcen- Struktur- und sern mit maß- geschneiderten effiziente Funktions- Eigenschaften Fertigungs- materialien aus technologien und Metall, Polymer Geschlossene ProzesskettenWertschöpfungs- und Keramik ketten vom Fasern aus Materialien undRohstoff bis zur konventionellen Komposite für und nachwach- Komponente neue senden Anwendungen Rohstoffen im Automobil, Medizin und Bau

RCCF – Research Center Carbon Fibers Saxony• Integrierte Lösungen entlang der gesamten Wertschöpfung von den Grundmaterialien bis zum fertigen Bauteil• Branchenübergreifende Etablierung von Kohlenstofffasern in Leichtbau, Energietechnik, Konstruktion und Medizin• Anwendungstransfer durch Kostenoptimierung in allen Wertschöpfungsstufen und Demonstration des Potenzials Faserentwicklung Verarbeitung Bauteilentwicklung15.03.2017 15

AGENT 3D – Revolution in der Fertigung 16Von der Materialentfernung (Steinzeit bis heute)……zur additiv-generativen Fertigung (morgen)15.03.2017

AGENT 3D – Die Vision • Individualisierte Einzelstücke und Serienprodukte15.03.2017 • Multi-Material-Systeme mit integrierter Intelligenz • Präzision, Flexibilität, Ressourceneffizienz und Wirtschaftlichkeit • Deutschland wird zum Leitanbieter für die additiv-generative Fertigung. Unternehmen aus den Neuen Ländern sind Schrittmacher der Entwicklung zur Schlüsseltechnologie. 17

AGENT 3D – Das Netzwerk Schleswig- Rheinland- Baden- Mecklenburg- Holstein Pfalz Württemberg Initial- Vorpommer 3% 1% 1% konsortium 40 Partner, 3% Brandenburg Hamburg Bremen Nordrhein- 3% 1% davon 29 Westfalen 1% Industrie 4% Aktuelles Konsortium Niedersachse Sachsen 110 Partner, n 41% 5% davon 86 Industrie Bayern 5% Thüringen Berlin 11% 14% Sachsen- Anhalt 7%15.03.2017 18

autartec® – Wachstumskern für Funktionsgebäude derZukunft• Innovativer Wachstumskern in der Region Südbrandenburg / Simulation des autartec Hauses. Ostsachsen• Funktionstragende Strukturkomponenten für Gebäude und Siedlungen mit weitgehend autarker Strom-, Wärme- und Wasserversorgung• Entwicklung energetisch und raumklimatisch funktionalisierter Gebäude als Baukastensystem• Erprobung und Demonstration am Beispiel „schwimmender Häuser“ im Lausitzer Seenland Bergheider See15.03.2017 Erster Spatenstich Infrastruktur. 19

Unsere Mitglieder Stärke durch Vielfalt

Fraunhofer IWSFraunhofer Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS Kontakt:Das Fraunhofer IWS betreibt anwendungsorientierte Forschung und Entwicklung von den Fraunhofer-Institut fürphysikalischen und werkstofftechnischen Grundlagen bis hin zur Systementwicklung. Die Werkstoff- und Strahl-Schwerpunkte sind dabei das Laserschweißen, -schneiden, -beschichten, -härten und - technik IWS Dresdenreinigen, die Oberflächen- und Dünnschichttechnik, Gasphasenprozesse, dasProzessmonitoring sowie die Nanopartikeltechnologie. Institutsleiter: Prof. Dr. Eckhard Beyer In einem Fertigungsschritt (ohne Hydrophil, hydrophob Diamor®-beschichtete Prof. Dr. Christoph Leyens Fügen) hergestellte strukturierte Oberflächen Mantelfläche eines Planetengetriebe durch photokatalytisch Ölpumpen-Außenrotors Winterbergstr. 28 aktive Schichten 01277 Dresden15.03.2017 Telefon +49 351 83391-0 Fax +49 351 83391-3300 Info[at]iws.fraunhofer.de www.iws.fraunhofer.de

Fraunhofer IKTSDas Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS Kontakt:Das Fraunhofer IKTS deckt das Feld der Technischen Keramik von der grundlagenorientierten Fraunhofer-Institut fürVorlaufforschung bis zur Anwendung in seiner ganzen Breite ab. Hierzu stehen an den Keramische TechnologienStandorten Dresden-Gruna, Dresden-Klotzsche und Hermsdorf hervorragend ausgerüstete und Systeme IKTSLabors und Technika auf 30 000 m2 Nutzfläche zur Verfügung. Institutsleiter:Extrusion keramischer Teststand für keramische Keramische Leuchtstoffe für die Prof. Dr. Alexanderkatalysatorträger Membranen zur Produktmarkierung in Michaelis Wasseraufbereitung Hochtemperaturprozessen Winterbergstr. 28 01277 Dresden Telefon +49 351 2553-7700 Fax +49 351 2553-7600 Info[at]ikts.fraunhofer.de www.ikts.fraunhofer.de15.03.2017

Fraunhofer IFAMDas Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM Kontakt:Der Institutsteil Dresden des Fraunhofer IFAM ist spezialisiert auf Verbund- und Fraunhofer-InstitutGradientenwerkstoffe, Funktionswerkstoffe und hochporöse metallische Werkstoffe. Das Fertigungstechnik undFraunhofer IFAM führt Machbarkeitsstudien durch und fertigt Prototypen- und Kleinserien von AngewandteBauteilen und Funktionsmustern an. Materialforschung IFAM© IFAM Flugzeugbauteil, © IFAM Mg-Legierung für die © IFAM Versuchsanlage für Institutsleiter:Material 316L (Edelstahl, Wasserstoffspeicherung Zykliertests an Thermischen Prof. Dr. Bernd Kiebackrostfrei) mit Bronze infiltriert Speichern Winterbergstr. 28 01277 Dresden Telefon 0351 2537-300 Fax 0351 2537-399 info[at]ifam.fraunhofer.de www.ifam.fraunhofer.de15.03.2017

Leibniz IFWDas Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Kontakt:Das IFW betreibt moderne Werkstoffwissenschaft auf naturwissenschaftlicher Grundlage und Leibniz-Institut fürspannt dabei einen Bogen vom Erkenntnisfortschritt auf den Gebieten Physik und Chemie bis Festkörper- undzur technologischen Vorbereitung neuer Materialien und Produkte. Im Mittelpunkt des Werkstoffforschung IFWForschungsprogramms stehen Funktionswerkstoffe, die eine Schlüsselposition in vielenEinsatzfeldern einnehmen: Supraleiter, Magnetwerkstoffe, Schichtsysteme und Wissenschaftlicher Direktor:Nanostrukturen, kristalline und amorphe Materialien. Prof. Dr. Burkard HillebrandsMikroaktuator für die Verdam-pfung von Detailaufnahme Photoelektronen- 3D-gedruckte Mikromotoren zurFlüssigkeiten durch akustische Spektroskop Fertilitätssteuerung Helmholtzstraße 20Oberflächenwellen (SAW) 01069 Dresden Telefon +49 351 4659-0 Fax +49 351 4659-540 c.langer[at]ifw-dresden.de www.ifw-dresden.de15.03.2017

Leibniz IPFDas Leibniz-Institut für Polymerforschung e.V. IPF Kontakt:Das IPF ist eine der größten Polymerforschungseinrichtungen in Deutschland und betreibt Leibniz-Institut füranwendungsorientierte Grundlagenforschung. Im Mittelpunkt steht die ganzheitliche Polymerforschung e.V.Polymermaterialforschung von der Synthese und Modifizierung polymerer Materialien, IPFüber die Charakterisierung, theoretische Durchdringung bis hin zur Verarbeitung undPrüfung. Wissenschaftliche Direktorin:© IPF Organische Elektronik (OFET) © IPF Biomimetische Materialien: © IPF Ressourceneffizienter Leichtbau Prof. Dr. Brigitte Voit omniphobe Polymermembran nach Vorbild des Springschwanzes Hohe Straße 6 01069 Dresden Telefon +49 351 4658-0 Fax: +49 351 4658-284 ipf[at]ipfdd.de www.ipfdd.de15.03.2017

HZDRDas Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf HZDR Kontakt:Das HZDR betreibt mit mehr als 500 Wissenschaftlern in Dresden und an anderen Standorten Helmholtz-ZentrumForschung in den Bereichen Energie, Gesundheit und Materie. Um Lösungswege für die Dresden-Rossendorfgroßen Herausforderungen von Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft zu erarbeiten, HZDRschlagen die Wissenschaftler am HZDR Brücken zwischen Physik, Chemie, Biologie,Geowissenschaften und Medizin. Wissenschaftlicher Direktor: Prof. Dr. Dr. Roland Sauerbrey Bautzner Landstraße 400 01328 Dresden Telefon +49 351 260-3498 presse[at]hzdr.de www.hzdr.de© HZDR Drucktank in TOPFLOW- © HZDR Onco-Ray-Protonenbe- © HZDR Elektronenkanone SRF-GunAnlage zur Simulation von schleuniger zur Untersuchung desStrömungsvorgängen in Protoneneinsatz in der KrebstherapieKernkraftwerken15.03.2017

Max Planck CPfSMax-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe CPfS Kontakt:Das CPfS forscht mit dem Ziel, neue Materialien mit ungewöhnlichen Eigenschaften zuentdecken. Dazu müssen die Wissenschaftler die Zusammenhänge zwischen atomarem Fraunhofer-Institut fürAufbau, chemischer Bindung, Elektronenzustand und den Eigenschaften einer Verbindung Werkstoff- und Strahl-grundlegend verstehen. Im Zentrum stehen Verbindungen, die aus verschiedenen technik IWS DresdenMetallen bestehen. Das CPfS untersucht, wie sich die chemische Zusammensetzung, dieAnordnung der Atome sowie äußere Kräfte auf das Verhalten der Elektronen auswirken. Institutsleiterin: Prof. Dr. Claudia Felser ©MPI/CPfS: Mitte - Zwei elektronische Zustände, die als Fermi-Bögen bekannt sind; rechts - Elektronenflüsse. Nöthnitzer Str. 4015.03.2017 01187 Dresden Telefon +49 351 4646-0 Fax +49 351 4646-10 pr[at]cpfs.mpg.de www.cpfs.mpg.de

TU Dresden, ITMTU Dresden, Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik ITM Kontakt:Das ITM ist ein weltweit führendes Innovations- und Ausbildungszentrum für die gesamte Institut für Textilmaschi-Wertschöpfungskette von Hochleistungstextilien. Die Forschung ist interdisziplinär, nen und Textile Hoch-branchenübergreifend und legt den Fokus auf nationale sowie internationale Entwicklungs- leistungswerkstofftechniktrends. Dadurch werden Hochleistungstextilien als maßgeschneiderte, profitable und ITMzukunftsweisende Werkstoffe in den Schlüsselindustrien fest verankert. Institutsleiter: Prof. Dr. Chokri Cherif 01062 Dresden Telefon +49 351 463-39300 Fax +49 351 463-39301 sophie.barth[at]tu- dresden.de www.tu-dresden.de/ing/ maschinenwesen/itm©TU Dresden/IMB (2-3: ©Mirko Krziwon): Hochleistungswerkstoffe im Kern verstehen, um Anwendungen neu zu denken.15.03.2017

TU Dresden, IBMTU Dresden, Institut für Massivbau IMB Kontakt:Das IMB forscht an Beton in allen seinen Facetten in Experiment und Simulation.Gemeinsam mit Praxispartner überführt es Forschungsergebnisse in reale Bauprojekte. TU Dresden, Institut fürSo versuchen die Wissenschaftler einen Mosaikstein zur Lösung gesellschaftlicher Probleme Massivbau IMBwie Klimawandel, CO2-Ausstoß, Ressourcen- und Energieverbrauch beizutragen. DieForschung am IMB umfasst ein weitreichendes Themenspektrum, das von Carbonbeton, Institutsleiter:über Impaktanalysen, Mehraxialität bis zur Numerik reicht. Prof. Dr. Manfred Curbach ©TU Dresden/IMB (3: ©Harald Michner): (Carbon-)Beton in all seinen Facetten. 01062 Dresden Telefon +49 351 463-34277 Fax +49 351 463-37289 silvia.haubold[at] tu-dresden.de www.tu-dresden.de/bu/ bauingenieurwesen/imb15.03.2017

TU Dresden, ILKTU Dresden, Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik ILK Kontakt:Das ILK ist das international anerkannte Institut für Forschung, Entwicklung und studentischeAusbildung für den funktionsintegrativen Systemleichtbau in Multi-Material-Design. Es TU Dresden, Institut fürführt umfangreiche F&E-Arbeiten zu ressourcenschonendem Leichtbau hoher Material- Holz- und Papiertechnikund Energieeffizienz durch. Basierend auf einem werkstoff- und produktübergreifenden ILKAnsatz betrachtet das ILK bei der Entwicklung neuer Konzepte, Prozesse und Produkte diegesamte Entwicklungskette: Werkstoff – Konstruktion – Simulation – Fertigung – Institutsleiter:Prototypentests – Qualitätssicherung – Kosten. Prof. Dr. Maike Gude ©TU Dresden/ISH (1-2: © Steffen Weigelt, 3: ©Alexandra Klotz): Von Werkstoff bis Qualitätssicherung alles aus einer Hand. 01062 Dresden Telefon +49 351 463-38061 Fax +49 351 463-38143 romy.schneider-freund[at]tu- dresden.de www.tu-dresden.de/ing/ maschinenwesen/ilk15.03.2017

TU Dresden, ISHTU Dresden, Institut für Stahl- und Holzbau ISH Kontakt:Die Professur für Ingenieurholzbau und baukonstruktives Entwerfen behandelt den Holzbauin all seinen Facetten in Lehre und Forschung. Gelehrt werden die Grundlagen im TU Dresden, Institut fürIngenieurholzbau, Kenntnisse in der Bauökologie, des Entwerfen und der Kunststoffbau. Die Stahl- und Holzbau ISHForschungsarbeiten am Institut konzentrieren sich auf eine ressourceneffiziente Nutzungvon Holz im Bauwesen und in anderen technischen Anwendungen. Institutsleiter: Prof. Dr. Peer Haller ©TU Dresden/ISH (1: © Lars Sieber, 2-3: ©Lothar Sprenger): Holz- und Stahlbau neu gedacht. 01062 Dresden Telefon +49 351 463-35575 Fax +49 351 463-36306 holzbau[at]mailbox.tu- dresden.de www.tu-dresden.de/bu/bau ingenieurwesen/ish#intro15.03.2017

TU Dresden, IFWWTU Dresden, Institut für Werkstoffwissenschaft IFWW Kontakt:Das IfWW forscht zu Werkstoffen in all seinen Ausprägungen und Kombinationen. Dazuzählen unter anderem Biomaterialien in Medizin und Technik, Oberflächen und dünne TU Dresden, Institut fürSchichten, spezielle physikalische Werkstoffdiagnostik an Funktionswerkstoffen, WerkstoffwissenschaftKonstruktions-, Leichtbau- und Hochtemperatur-, Sinter-, Metall-Matrix- IFWWVerbundwerkstoffe, Nanostrukturierte Biosensoren und -aktoren sowie Multiskalen-Materialmodellierung. Institutsleiter: Prof. Dr. Christoph Leyens ©TU Dresden/IfWW: Arbeiten an Werkstoffe in ihrer ganzen Vielfalt, im Werkstoffverständnis und der Werkstoffdiagnostik vom Leichtbau bis zum Biomaterial, von großzellig bis nano. 01062 Dresden Telefon +49 351 463-4248015.03.2017 Fax +49 351 463-42482 petra.eberlein[at] tu-dresden.de www.tu-dresden.de/ing/ maschinenwesen/ifww/wt

TU Dresden, IMMTU Dresden, Institut für Maschinenelemente und Maschinenkonstruktion, Professur für Kontakt:Technisches Design IMM-TDDas IMM-TD forscht und lehrt zur erlebens- und nutzerzentrierten Entwicklung techni- TU Dresden, IMM,scher Produkte und Systeme. Bei der Entwicklung technisch anspruchsvoller Produkte Professur fürverbindet das IMM-TD ebenso kreativ wie systematisch Konstruktion mit Design zu Technisches Design IMM-innovativen Gesamtlösungen. Unter Berücksichtigung von Kunden-, Markt- und TDUnternehmensbedürfnissen entstehen so technisch, ergonomisch und ästhetischüberzeugende Produkte und Innovationen für die Arbeitswelt von morgen und übermorgen. Institutsleiter: Jun.-Prof. Dr. Jens©TU Dresden/Technisches Design: Designkonstruktion kreativ und zugleich systematisch. Krzywinski 01062 Dresden Telefon +49 351 463-35750 Fax +49 351 463-37050 tina.bobbe[at]tu-dresden.de www.tu-dresden.de/ing/ maschinenwesen/imm/td/ die-professur15.03.2017

DFCNADresdner Fraunhofer-Cluster Nanoanalytik DFCNA Kontakt:Gebündelte Nanoanalytik-Kompetenz in Dresden – unter dieser Mission schlossen sichsieben Fraunhofer-Institute, drei Fakultäten der Technischen Universität Dresden sowie das Dresdner Fraunhofer-Helmholtz-Zentrum Berlin zusammen. Gemeinsam decken sie das gesamte Themen- Cluster Nanoanalytikspektrum der Nanoanalytik ab. Die Institute sind flexibel vernetzt, arbeiten anwendungs- DFCNAbezogen und werden derart umfassenden Projektanforderungen aus der Industrie gerecht.Als überregional sichtbares Nanoanalytik-Kompetenzzentrums ist das DFCNA ein Sprecher des Netzwerks:anerkannter Partner der Industrie. Das DFCNA ist ein assoziierter Partner des MFD e.V. Prof. Dr. Ehrenfried Zschech©DFCNA: Nanoanalytik-Kompetenz in ihrer Vielfalt. Der Zusammenschluss von sieben Fraunhofer-Instituten, drei Fakultäten derTU Dresden sowie vom Helmholtz-Zentrum Berlin macht es möglich. c/o Fraunhofer IKTS15.03.2017 Maria-Reiche-Straße 2 01109 Dresden Telefon +49 351 88 815-609 ehrenfried.zschech[at] ikts.fraunhofer.de www.nanoanalytik. fraunhofer.de

Auf bald in Dresden... 35Martin KunathGeschäftsstelle MFD – Materialforschungsverbund Dresden e.V.Fraunhofer IKTS Dresden, Winterbergstraße 28, 01277 DresdenTelefon +49 351 2553-7276 | Fax +49 351 [email protected] | www.mfd-dresden.com15.03.2017