Metallische Werkstoffe
Innovative Werkstoffentwicklung für die Energie der Zukunft.
Leitung: 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 Mitglied des Großforschungsprojektes 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
Alibabaei, K.; Azmi, E.; Kozlov, V.
2025, Juni 4. EGI Conference (2025), Santander, Spanien, 2.–6. Juni 2025
Hauck, M.; Lozinski, A.
2025. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000182313
Oumbe Tekam, G. T.; Modolo, I.; De Angelis, D.; Aversa, R.
2025. doi:10.5281/zenodo.15608821
Majer, N.; Ye, X.; Schwab, S.; Hohmann, S.
2025. at - Automatisierungstechnik, 73 (5), 319–330. doi:10.1515/auto-2024-0178
Jungmann, M.; Lazarova-Molnar, S.
2025. Proceedings of the 40th ACM/SIGAPP Symposium on Applied Computing, 31st March - 4th June 2025, Catania, 874–881, Association for Computing Machinery (ACM). doi:10.1145/3672608.3707826
Jungmann, M.; Lazarova-Molnar, S.
2025. 2024 Winter Simulation Conference (WSC), 15th -18th December 2024, Orlando, FL, 2463–2474, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/WSC63780.2024.10838878
Ruiz-Rivera, N.; Garcia-Ferrari, S.; Ismail-Zadeh, A.; Yang, S.; Garimoi Orach, C.; Razak, K. A.; Ngaira, J.; Fang, L.
2025
Jovičević-Klug, M.; Brondin, C. A.; Caretta, A.; Bonnekoh, C.; Gossing, F.; Vogel, A.; Rieth, M.; McCord, J.; Rohwerder, M.; Jovičević-Klug, P.
2025. Journal of Materials Research and Technology, 36, 9262–9273. doi:10.1016/j.jmrt.2025.05.176
Boltz, N.; Wagner, J.; Sterz, L.; Raabe, O.; Gerking, C.
2025. Software Architecture : 19th European Conference (ECSA 2025), Limassol, CY, September 15–19, 2025
Krasch, B.; Bernhard, A.; Bründermann, E.; Fatehi, S.; Gethmann, J.; Glamann, N.; Grau, A.; Hobl, A.; Müller, A.-S.; Saez De Jauregui, D.; Tan, E.; Walter, W.
2025. Journal of Physics: Conference Series, 3010, Article no: 012026. doi:10.1088/1742-6596/3010/1/012026
Oumbe Tekam, G. T.; Götzelmann, G.; Aversa, R.; De Angelis, D.; Modolo, I.
2025. doi:10.5281/zenodo.15488855
Schumann, M. L.
2025, März 10. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000182298
Oumbe Tekam, G. T.; Götzelmann, G.; Aversa, R.; De Angelis, D.; Modolo, I.
2025, Mai 22. doi:10.5281/zenodo.15488854
Wilkinson, S.; Nowack, P.; Joshi, M.
2025. Journal of Geophysical Research: Machine Learning and Computation, 2 (2), e2025JH000698. doi:10.1029/2025JH000698
Götzelmann, G.; Oumbe Tekam, G. T.; Christoph, P.; Aversa, R.; Mücklich, F.; Engstler, M.; Fell, J.; Schlabach, S.; Szabo, D.-V.
2025. doi:10.5281/zenodo.15322974
Klein, J.-F.; Furmans, K.
2026. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, 97, Article no: 103063. doi:10.1016/j.rcim.2025.103063
Chitra, A. R.; Khanchych, K.
2024, Februar 18. Graduiertenkolleg 2561: Materials Compounds from Composite Materials (2024), Karlsruhe, Deutschland, 18. Februar 2024
Eberhardt, K.; Fuchß, P.; Kaiser, F. K.; Rosenberg, S.; Schultmann, F.
2025. International Journal of Production Economics, Article no: 109679. doi:10.1016/j.ijpe.2025.109679
Yousefi Seyf, J.; Zarei, F.; Jalalinejad, A.
2025. Organic Process Research & Development, 29 (5), 1333–1344. doi:10.1021/acs.oprd.5c00093
Lohfink, K. C.; Nirschl, H.; Rhein, F.
2025. Separation and Purification Technology, 371, 133100. doi:10.1016/j.seppur.2025.133100