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
Liu, S.; Toreini, P.; Maedche, A.
2025. Technology, Knowledge and Learning. doi:10.1007/s10758-025-09912-z
Strobl, M.; Franz, M.; Kuehn, E.; Mauerer, W.; Streit, A.
2025. doi:10.48550/arXiv.2506.06695
Strömer, A.; Klein, N.; Keilegom, I. Van; Mayr, A.
2025. Lifetime Data Analysis. doi:10.1007/s10985-025-09674-x
Liu, S.; Jassby, D.; Schäfer, A. I.
2025. Advanced Functional Materials, Art.-Nr.: e10813. doi:10.1002/adfm.202510813
Cin, M. B.
2025. Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Holz, S. G.; Popplow, M.; Schenk, G. J. (Hrsg.)
2025. Thorbecke
Vikram, R. J.; Sen, S.; Yang, L.; Eusterholz, M. K.; Radi, A.; Schliephake, D.; Couzinié, J.-P.; Kauffmann, A.; Heilmaier, M.
2026. Scripta Materialia, 271, Art. Nr.: 117026. doi:10.1016/j.scriptamat.2025.117026
Felgueiras Luís, D.; Viladegut, A.; Schlachter, S. I.; Dalban-Canassy, M.; W. Oswald, J.; Herdrich, G.; Camps, A.; Chazot, O.
2025. Experiments in Fluids, 66 (11). doi:10.1007/s00348-025-04136-4
Portela, R. M.; Schäfer, B.; Kärger, L.; Faria, A. R. de; Montesano, J.
2026. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 200, Art.-Nr.: 109347. doi:10.1016/j.compositesa.2025.109347
Nicaise, S.; Schnaubelt, R.
2025. Communications in Analysis and Mechanics, 17 (4), 849–877. doi:10.3934/cam.2025034
Enss, A. E.; Plessow, P. N.; Studt, F.
2025. Catalysis Science & Technology. doi:10.1039/d5cy00837a
Schwenzow, T.; Lehnert, A.; Liebrecht, C.; Franke, J.; Reitelshöfer, S.
2025. Journal of Combinatorial Optimization, 50 (4), Art.-Nr.: 33. doi:10.1007/s10878-025-01347-7
Josephy, T.; Röhs, F.; Glaser, T.; Comba, P.; Bleher, K.
2025. Dalton Transactions. doi:10.1039/d5dt02063h
Bienzeisler, N.
2025. Public Understanding of Science. doi:10.1177/09636625251371565
Zanatta, M.; Bogert, P.; Ginot, P.; Gong, Y.; Hoshyaripour, G. A.; Hu, Y.; Jiang, F.; Laj, P.; Li, Y.; Linke, C.; Möhler, O.; Saathoff, H.; Schnaiter, M.; Umo, N. S.; Vogel, F.; Wagner, R.
2025. Aerosol Research, 3 (2), 477–502. doi:10.5194/ar-3-477-2025
Iurlaro, C.; Rajashekaraiah, K.; De Carne, G.; Bruno, S.
2025. 16th IEEE Kiel PowerTech, 29th 2025 -3rd July 2025, 1–6, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/PowerTech59965.2025.11180542
Tao, Q.; Courcelle, M.; Wald, F.; Carne, G. de
2025, Juli 24. Energy Symposium: Powering the Future - Accelerating the Energy Transition (2025), Karlsruhe, Deutschland, 24.–27. Juli 2025
Ferraz, S.; Venturini, O.; Gasiola, G. G. (Hrsg.)
2024. Umanos Editora
Gasiola, G. G.
2024. Proteção de Dados e Compliance Digital. Ed.: Gustavo Gil Gasiola, 663–679, Umanos Editora
Mendes, L. S.; Gasiola, G. G.
2024. Proteção de Dados e Compliance Digital. Ed.: Gustavo Gil Gasiol, 225–242, Umanos Editora