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
Albers, A.; Glatting, F.; Menberg, K.; Steger, H.; Fliegauf, C.; Schindler, L.; Wilke, S.; Zorn, R.; Blum, P.
2025. Geothermal Energy, 13 (1), Art.-Nr.: 34. doi:10.1186/s40517-025-00359-0
Bangian Tabrizi, E.; Jalali, M.; Houshmand, M.
2025. Journal of Big Data, 12 (1), 176 -. doi:10.1186/s40537-025-01220-8
Daubner, S.; Weichel, M.; Reder, M.; Schneider, D.; Huang, Q.; Cohen, A. E.; Bazant, M. Z.; Nestler, B.
2025. npj Computational Materials, 11 (1), 211. doi:10.1038/s41524-025-01707-1
Gödtel, P.; Rösch, A.; Kirchner, S.; Elbuga-Ilica, R.; Seliwjorstow, A.; Fuhr, O.; Schepers, U.; Pianowski, Z.
2025. Journal of the American Chemical Society. doi:10.1021/jacs.5c07013
Bächle, V.; Hegde, C. L.; Voigt, A.; Sundmacher, K.; Gleiß, M.
2025. Industrial & Engineering Chemistry Research, 64 (24), 12064–12073. doi:10.1021/acs.iecr.5c00797
Diekmann, C. J.; Schneider, M.; Knippertz, P.; Trent, T.; Boesch, H.; Roehling, A. N.; Worden, J.; Ertl, B.; Khosrawi, F.; Hase, F.
2025. Atmospheric Chemistry and Physics, 25 (11), 5409–5431. doi:10.5194/acp-25-5409-2025
Abo Khashaba, S. M.; El-Shibiny, N. H.; Hassan, S. M.; Drüppel, K.; Azer, M. K.
2024. Ore Geology Reviews, 175, Art.-Nr.: 106391. doi:10.1016/j.oregeorev.2024.106391
Alsawaf, A.; Karkera, G.; Diemant, T.; Kante, M. V.; Schneider, Y.; Velasco, L.; Bhattacharya, S. S.; Stainer, F.; Wilkening, M.; Clemens, O.; Janek, J.; Hahn, H.; Botros, M.
2025. Small Structures, 6 (7), Art.-Nr.: 2400643. doi:10.1002/sstr.202400643
Arafa, W. A. A.; Nayl, A. A.; Ahmed, I. M.; Youssef, A. M. S.; Mourad, A. K.; Bräse, S.
2024. Molecules, 29 (21), 5114. doi:10.3390/molecules29215114
Dalirinia, E.; Yaghoobi, M.; Tabatabaee, H.; Chandna, S.; Jalali, M.
2025. Engineering Reports, 7 (4), Art.-Nr.: e70137. doi:10.1002/eng2.70137
Bärmann, L.; Kartmann, R.; Peller-Konrad, F.; Niehues, J.; Waibel, A.; Asfour, T.
2024. Frontiers in Robotics and AI, 11, Art.-Nr.: 1455375. doi:10.3389/frobt.2024.1455375
Sittel, T.; Becker, K.; Polly, R.; Müllich, U.; Geist, A.; Panak, P. J.
2025. Chemistry – A European Journal, 31 (40), Art.-Nr.: e202501065. doi:10.1002/chem.202501065
Özyagan, S.; Gillmeister, R. E.; Sittel, T.; Skerencak-Frech, A.; Panak, P. J.
2025. Results in Chemistry, 16, Art.-Nr.: 102399. doi:10.1016/j.rechem.2025.102399
Özyagan, S.; Warth, K. J.; Sittel, T.; Panak, P. J.
2025. Applied Geochemistry, 190, Art.-Nr.: 106465. doi:10.1016/j.apgeochem.2025.106465
Fleischer, J.
2010, September 29. Fertigungstechnisches Kolloquium (2010), Stuttgart, Deutschland, 29. September 2010
Fleischer, J.
2011. 7th China International Metalworking Summit (2011), Peking, China, 12. April 2011
Pyatenko, E.; Vinson, J.; Hauschild, D.; Wansorra, C.; Yang, W.; Blum, M.; Heske, C.; Weinhardt, L.
2025. APL Materials, 13 (7), Article no: 071110. doi:10.1063/5.0252571
Fleischer, J.
2011. Mechatronic (2011), Karlsruhe, Deutschland, 25.–26. Mai 2011
Fleischer, J.; Weis, M.; Herder, S.; Leberle, U.
2011. Proceedings of the 11th International Conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology : May 23rd - 26th 2011, Como, Italy ; [& 13th annual general meeting] / ed.: H. Spaan ..., 427–430, The European Society for Precision Engineering and Nanotechnology (EUSPEN)
Fleischer, J.; Ruprecht, E.
2011, August 26. 61st CIRP General Assembly (2011), Budapest, Ungarn, 26. August 2011