Metallische Werkstoffe
Innovative Werkstoffentwicklung für die Energie der Zukunft.
Leiter: Dr. Michael Rieth
Unsere Forschungs- und Entwicklungsarbeit ist Teil der Großforschung und leistet einen wichtigen Beitrag zur Energieforschung auf nationaler und europäischer Ebene. Als Partner im Energieprogramm der Helmholtz-Gemeinschaft und als Mitglied des Großforschungsprojekts EUROfusion gestalten wir die Zukunft der Kernfusion aktiv mit.
Fokus
Unsere Forschungsarbeiten sind anwendungsorientiert und auf die Anforderungen der Großforschung ausgerichtet. Im Fokus stehen neben Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit insbesondere der Einsatz industrieller Produktions-, Umform-, Verbindungs- und Fertigungstechnologien. Wir entwickeln hochleistungsfähige Struktur- und Funktionswerkstoffe, die extremen Bedingungen standhalten - darunter hohe Temperaturen, intensive Wärmeflüsse und energiereiche Neutronenstrahlung in Kombination mit mechanischen, chemischen oder zeitkritischen Belastungen. Die Wekstoffeigenschaften werden gezielt für spezifische Anwendungsfälle optimiert, wodurch neue Einsatzmöglichkeiten in der Energiekonversion, insbesondere für Komponenten von Fusionskraftwerken, erschlossen werden.
Kompetenz
Ausgehend von einer Idee durchlaufen unsere Entwicklungsschritte eine umfassende Prozesskette: von der theoretischen Modellierung über thermodynamische und thermomechanische Simulationen bis hin zur Produktion im Labor-und Industriemaßstab. Wir charakterisieren alle relevanten Werkstoffeingenschaften experimentell und ergänzen usere Analysen durch mikrostrukturelle und chemische Untersuchungen. Zudem fertigen wir Prototypen (Halbzeuge und Mockups) und testen Komponenten unter realen Einsatzbedingungen. Unser Ziel ist die Entwicklung innovativer Werkstoffe sowie die Bereitstellung präziser werkstofftechnologischer Prozessparameter und Kenngrößen für die industrielle Produktion und Komponentenfertigung.
Netzwerk
Trotz unserer Spezialisierung auf hochspezifische Anwendungen sind die zu berücksichtigenden Randbedingenungen, Anforderung und Eigenschaften äußerst komplex und vielfälltig. Daher können nicht alle erforderlichen Untersuchungen und Experimente innerhalb unserer Abteilung durchgeführt werden. Umfassende Kooperationen sind essenziel: Wir arbeiten eng mit den Partnern aus dem KIT, der Industrie sowie nationalen und internationalen Forschungseinrichtungen zusammen. Besonders die Charakterisierung und der Test von Prototypen erfordert den Zugang zu Großanlagen wie Testreaktoren für Neutronenbestrahlung oder Experimentieranlagen zur Untersuchung von Plasma-Werkstoff-Wechselwirkungen.
Publikationsliste
Das, S.; Thosare, M.; Ghosh, S.; Shivasharma, T. K.; Ahamed, S.; Karnamkkott, H. S.; Schwarz, B.; Sankapal, B. R.; Ungur, L.; Mondal, K. C.
2026. Journal of Materials Chemistry A. doi:10.1039/D5TA08423G
Sexauer, A.
2026. (M. Bandtel, Hrsg.). doi:10.5445/IR/1000190102
Sexauer, A.
2025, November 17. Agile Studiengangentwicklungsprozesse und KI IV: Reflexion und Next Steps (2025), Online, 17. November 2025
Klos, L.; Lazarides, C.; Pedrick-Case, R.; Fry, R.; Wäsche, H.; Niessner, C.; Woll, A.
2026. Transportation research interdisciplinary perspectives, 36, Article no: 101875. doi:10.1016/j.trip.2026.101875
Sexauer, A.
2025, Dezember 11. KI-Agenten in der Hochschulpraxis: Von der Potenzialanalyse zur verantwortungsvollen Implementierung (2026), Bielefeld, Deutschland, 11. Dezember 2025
Opp, M. S.; Gerling, K.; Alexandrovsky, D.; Wolf, M.
2025. Association for Computing Machinery (ACM). doi:10.5445/IR/1000190098
Schaffer, S.; Eder, M.; Trost, P.; Wagner, M. M.; Lehmann, T.; Rauscher, F.; Senger, C.; Walz, M.; Furmans, K.; Kartnig, G.
2025. 17th IMHRC Proceedings, Technische Universität Wien (TU Wien). doi:10.34726/11721
Schacherl, B.; Mottram, L. M.; Chen, Y.; Seufert, D.; Pachl, C.; Klyatskaya, S.; Braun, J.; Ghiami, A.; Schuppler, S.; Nagel, P.; Ramanantoanina, H.; Powell, A. K.; Ruben, M.; Minasian, S. G.; N’Diaye, A. T.
2025, Oktober 7. 33. Terrae Rarae - Tage der Seltenen Erden (2025), Karlsruhe, Deutschland, 7.–9. Oktober 2025
Vitova, T.; Schacherl, B.; Ramanantoanina, H.; Kaufmann, H.; Schenk, S.; Prüßmann, T.; Tagliavini, M.; Haverkort, M. W.; Bajaja, A.; Autschbach, J.; Bagus, P.
2025, September 21. 19th International Conference on the Chemistry and Migration Behavior of Actinides and Fission Products in the Geosphere (Migration 2025), New Orleans, LA, USA, 21.–27. September 2025
Schacherl, B.; Maurer, K.; Unger, D.; Behe, M.; Knecht, A.; Schoeler, K. von; Hengstler, D.; Gastaldo, L.; Benešová-Schäfer, M.; Vitova, T.; Fleischmann, A.; Wängler, C.; Enss, C.
2025, September 18. 31. Jahrestagung der AGRR / 3. Jahrestagung der grpw (2025), Davos, Schweiz, 18.–20. September 2025
Schacherl, B.
2025, September 29. Jahrestagung der Fachgruppe Nuklearchemie (GDCh 2025), Karlsruhe, 29. September–1. Oktober 2025
Branson, J. A.; Schacherl, B.; Schenk, S.; Reynolds, E.; Kaufmann-Heimeshoff, H.; Tim Pruessman; Minasian, S. G.; Vitova, T.
2025, März 18. 54èmes Journées des Actinides (JdA 2025), Annecy, Frankreich, 18.–21. März 2025
Dammann, M.; Mancini, M.; Kolb, T.; Weber, R.
2025, Oktober 17. 20th International Conference on Numerical Combustion (ICNC 2025), Rom, Italien, 14.–17. Oktober 2025
Polly, R.; Dardenne, K.; Duckworth, S.; Gaona Martinez, J.; Pruessmann, T.; Rothe, J.; Altmaier, M.; Geckeis, H.
2025, September 23. 19th International Conference on the Chemistry and Migration Behavior of Actinides and Fission Products in the Geosphere (Migration 2025), New Orleans, LA, USA, 21.–27. September 2025
Shaikhha, A.; Erdweg, S.; Amin, N.
2025. Association for Computing Machinery (ACM)
Pacak, A.; Kumar, P.; Xu, R.; Erdweg, S.
2024. Companion Proceedings of the 2024 ACM SIGPLAN International Conference on Systems, Programming, Languages, and Applications: Software for Humanity, 57–59, Association for Computing Machinery (ACM). doi:10.1145/3689491.3691824
Mostafa, O.; Lazarova-Molnar, S.
2026. Proceedings of the 2025 Winter Simulation Conference. Ed.: E. Azar, 2332–2343, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/WSC68292.2025.11338875
Klopp, D.; Pacak, A.; Erdweg, S.
2024. GPCE ’24: Proceedings of the 23rd ACM SIGPLAN International Conference on Generative Programming: Concepts and Experiences. Ed.: S. Chiba, 94–106, Association for Computing Machinery (ACM). doi:10.1145/3689484.3690737
Toedter, O.; Dahmen, N.
2026, Januar 20. 23rd Internationaler Fachkongress für erneuerbare Mobilität - Kraftstoffe der Zukunft (2026), Berlin, Deutschland, 19.–20. Januar 2026