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
Inckmann, M.; Raquet, C.; Pfeil, A.; Jejkal, T.
2026, Mai 13. doi:10.5281/zenodo.20171569
Flößer, D.; DerPunkt; Banuti, D.; Niedermeier, K.
2026. doi:10.5445/IR/1000193261
Wagemann, E. L.; Barth, M.
2026. EKA 2026 - Entwurf Komplexer Automatisierungssysteme, 19. Fachtagung. Hrsg.: L. Underberg. doi:10.25673/123339
Theodoridou, E.; Dong, R.; King, C. C.; Poludniowski, G.; Häring, P.; Hain, E.; Litou, C.; Voutou, E.; Foka, P.; Sammut, N.; Seco, J.; Spadea, M. F.
2026. Physica Medica, 141, 105708. doi:10.1016/j.ejmp.2025.105708
Schwarz, H.; Kotthoff, L.; Hoos, H.; Fichtner, W.; Bertsch, V.
2025. Annals of Operations Research, 354, 1285–1306. doi:10.1007/s10479-018-3122-6
Bragaggia, G.; Rosato, F.; Nikitin, T.; Fausto, R.; Prato, M.; Primavera, A.; Giacomini, G.; Soldà, L.; Tapparo, A.; Sandon, A.; Lavagnolo, M. C.; Gross, S.
2026. ChemSusChem, 19 (6), 15 S. doi:10.1002/cssc.202502013
Altmann, R.; Dörich, B.; Zimmer, C.
2026. Mathematics of Computation. doi:10.1090/mcom/4194
He, Q.; Xing, J.; Chen, X.; Wang, F.; Zhao, Y.
2026. ACS Energy Letters, 11 (2), 1397–1422. doi:10.1021/acsenergylett.5c03494
Malik, Y. T.; Yang, J.; Choi, J.; Dalla Corte, D. A.; Tobis, M.; Strauss, F.; Fleischmann, S.
2026. ACS Energy Letters, 11 (2), 1651–1658. doi:10.1021/acsenergylett.5c02943
Liu, X.; Zhou, X.; Du, S.; Duan, W.; Feng, G.; Xu, C.; Jian, Z.-C.; Xu, H.; Zhang, B.; Liu, H.; Xiao, Y.; Xiang, W.
2026. ACS Energy Letters, 11 (2), 2083–2092. doi:10.1021/acsenergylett.5c03896
Alonso, M. A.; Rockstuhl, C.
2026. Optics Letters, 51 (2), ED1. doi:10.1364/OL.589579
Li, N.; Pratap, S.; Guo, R.; He, Z.; Liang, S.; Jia, X.; Gholipoor, M.; Babbe, F.; Barchi, N. S.; Slack, J. L.; Tamura, N.; Qiao, L.; Sutter-Fella, C. M.; Müller-Buschbaum, P.
2025. Energy & Environmental Science, 18 (24), 10460–10472. doi:10.1039/d5ee05540g
Teetz, N.; Schönrock, S.; Holtmann, D.
2026. Molecular Catalysis, 589, Art.-Nr. 115593. doi:10.1016/j.mcat.2025.115593
van Panhuys, M.; Jadreškić, D.
2026. European Journal for Philosophy of Science, 16 (1), 19. doi:10.1007/s13194-026-00730-3
Schmidt, L.; Hankins, K.; Valenzuela, J.; Windiks, R.; Lindner, A.; Witzel, R.; Qiu, Y.; Knobbe, E.; Krewer, U.
2026. Chemical Science, 17 (18), 9049–9060. doi:10.1039/d6sc00426a
Krajewska, M.; Nguyen, M. N.; Schäfer, A. I.
2026. Environmental Science & Technology, 60 (10), 8193–8204. doi:10.1021/acs.est.5c14077
Guo, H.; Sotoudeh, M.; Rezeki, S.; Hu, Y.; Leiter, R.; Wellmann, J.; Fichtner, M.; Oschatz, M.; Groß, A.; Fleischmann, S.
2026. Angewandte Chemie International Edition, 65 (4), 12 S. doi:10.1002/anie.202520990
Münzer, P.; de Oliveira Campos, B. L.; Arnold, U.; Sauer, J.
2026. Energy Conversion and Management, 353, 121216. doi:10.1016/j.enconman.2026.121216
Nakade, R. K.; Singh, S.; Dhadphale, J. M.; Sujith, R. I.
2026. Physical Review E, 113 (1), Art.Nr: 014208. doi:10.1103/kf5z-xy15
Bineli Betsi, T.; Kelepile, T.; Shindo, K.; Mapeo, R. B.; Camacho, A.
2026. Journal of African Earth Sciences, 234, 4 S. doi:10.1016/j.jafrearsci.2025.105928