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
Kovač, N.; Adam, F.; Kempf, S.; Langer, M.-C.; Müller, M.; Sack, R.; Schlösser, M.; Steidl, M.; Valerius, K.
2025. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 1080, Article no: 170662. doi:10.1016/j.nima.2025.170662
Polley, R.; Polley, N.; Heid, D.; Heinrich, M.; Ochs, S.; Zöllner, J. M.
2025. arxiv. doi:10.5445/IR/1000182830
Freese, F.; Schwarzwälder, A.; Janoske, U.; Dittler, A.
2025. Separation and Purification Technology, 376, Article no: 133834. doi:10.1016/j.seppur.2025.133834
Pierotti, S.; Brettell, I.; Fitzgerald, T.; Herder, C.; Aadepu, N.; Pylatiuk, C.; Wittbrodt, J.; Birney, E.; Loosli, F.
2025. Bioinformatics, 41 (6), Article no: btaf342. doi:10.1093/bioinformatics/btaf342
Desens, O.; Hagen, F. P.; Meyer, J.; Dittler, A.
2025. 2025 Stuttgart International Symposium on Automotive and Engine Technology, 2025–01, SAE International. doi:10.4271/2025-01-0312
Kauffmann, A.; Gorr, B.; Heilmaier, M.
2025. Scripta Materialia, 267, Article no: 116784. doi:10.1016/j.scriptamat.2025.116784
Zürn, M.; Schmerbeck, C.; Kernbach, A.; Kläb, M. I.; Yaman, A.; Bragmann, D.; Heizmann, M.; Huber, M.; Kraus, W.; Lechler, A.; Verl, A.
2025. Advances in Automotive Production Technology – Digital Product Development and Manufacturing. Ed.: D. Holder, 319–334, Springer Nature Switzerland. doi:10.1007/978-3-031-88831-1_25
Fleischer, J.; Biehl, M.; Schick, M.
2005. 7. Zulieferertag Automobil Baden-Württemberg. 23.11.2005, Stuttgart
Langner, M.; Toreini, P.; Maedche, A.
2025. The Design of Human-Centered Artificial Intelligence for the Workplace. Ed.: C. Coursaris, 293–303, Springer Nature Switzerland. doi:10.1007/978-3-031-83512-4_17
Fleischer, J.; Halvadjiysky, G.
2005. Funkenerosion erfolgreich eingesetzt, Seminar an der RWTH Aachen, 09.11.2005 - 10.11.2005
Weinberger, N.; Baumann, M. F.; Maia, M. J.
2025. Frontiers in Digital Health, 7. doi:10.3389/fdgth.2025.1588183
Das, S.; Baumann, M.; Weil, M.
2025. POLiS Conclave Meeting (2025), Karlsruhe, Deutschland, 23.–24. Juni 2025
Çakmak, H. K.; Kocher, A.; Cheng, H.; Kovačević, J.; Hagenmeyer, V.
2025. doi:10.5445/IR/1000182805
Grafenhorst, S.; Demirel, G.; Förderer, K.; Hagenmeyer, V.
2025. Proceedings of the 16th ACM International Conference on Future and Sustainable Energy Systems (E-ENERGY ’25), 644–649, Association for Computing Machinery (ACM). doi:10.1145/3679240.3734663
Haungs, A.; Schwenck, A.; Thümmler, T.; Wolf, J.; Engel, R.; Einstein Telescope Pathfinder (ET-PF) Collaboration
2025, Juli 19. 39th ICRC - The Astroparticle Physics Conference (2025), Genf, Schweiz, 14.–24. Juli 2025
Saffer, J.; IceCube Collaboration
2025, Juli 15. 39th ICRC - The Astroparticle Physics Conference (2025), Genf, Schweiz, 14.–24. Juli 2025
Gottowik, M.; CORSIKA 8 Collaboration
2025, Juli 15. 39th ICRC - The Astroparticle Physics Conference (2025), Genf, Schweiz, 14.–24. Juli 2025
Gülzow, L.; Engel, R.; Huege, T.; Roth, M.; Schlüter, F.
2025, Juli 15. 39th ICRC - The Astroparticle Physics Conference (2025), Genf, Schweiz, 14.–24. Juli 2025
Hahn, S. T.; Pierre Auger Collaboration
2025, Juli 15. 39th ICRC - The Astroparticle Physics Conference (2025), Genf, Schweiz, 14.–24. Juli 2025
Venugopal, M.; IceCube Collaboration
2025, Juli. 39th ICRC - The Astroparticle Physics Conference (2025), Genf, Schweiz, 14.–24. Juli 2025