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
Schreck, S.; Aiello, G.; Meier, A.; Scherer, T. A.; Strauss, D.
2026. 23rd Joint Workshop on Electron Cyclotron Emission (ECE) and Electron Cyclotron Resonance Heating (ECRH) (2026), Barcelona, Spanien, 18.–22. Mai 2026
Meier, A.; Aiello, G.; Schreck, S.; Strauss, D.; Scherer, T. A.
2026, September. 34th Symposium on Fusion Technology (SOFT 2026), Aix-en-Provence, Frankreich, 20.–25. September 2026
Scherer, T. A.
2026. 20th International Conference on Plasma Surface Engineering (Special PSE 2026), Erfurt, Deutschland, 31. August–3. September 2026
Scherer, T. A.; Aiello, G.; Mazzocchi, F.; Meier, A.; Strauss, D.; Schreck, S.
2026. MRS Spring Meeting & Exhibit (2026), Honolulu, HI, USA, 26. April–1. Mai 2026
Scherer, T. A.; Mazzocchi, F.
2026, März 10. DPG Spring Meeting of the Condensed Matter Section (SKM 2026), Dresden, Deutschland, 8.–13. März 2026
Scherer, T. A.; Aiello, G.; Strauss, D.; Meier, A.; Schreck, S.
2026, Oktober 21. RF Heating Technology Workshop (2026), San Diego, CA, USA, 19.–21. Oktober 2026
Karipbayev, Z. T.; Tokasheva, M. S.; Bakytkyzy, A.; Zhunusbekov, A. M.; Zhurkin, E. B.; Konuhova, M.; Scherer, T. A.; Bezrukovs, V.; Popov, A. I.
2026. Applied Sciences, 16 (20), 10130. doi:10.3390/app162010130
Mazzocchi, F.; Neidig, M.; Yamada, H.; Kempf, S.; Strauss, D.; Scherer, T.
2025. arxiv. doi:10.48550/arXiv.2512.03780
W7-X Team; Wegner, T.; Krychowiak, M.; Krier, L.
2026. Plasma Physics and Controlled Fusion, 68 (10), 105041. doi:10.1088/1361-6587/aeb1eb
Hientzsch, L. E.; Scandone, R.; Wegner, R.
2026. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000198484
Beichter, S.; Stein, A.; Dettki, M.; Wiegel, F.; Jumar, R.; Waczowicz, S.; Hiller, M.; Hagenmeyer, V.
2026. 2026 IEEE 14th International Conference on Smart Energy Grid Engineering (SEGE), 128–133, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/SEGE70974.2026.11738950
Reinold, P.; Finkeldei, M.; Horn, R.; Wehinger, G. D.
2026. Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG). doi:10.5445/IR/1000198481
Kwak, Y.; Würth, R.; Yamachui Sitcheu, A. J.; Hübschmann, D.; Mikut, R.
2026. Proceedings. 36. Workshop Computational Intelligence : Berlin, 19. – 20. November 2026. Ed.: H. Schulte, 283–305, KIT Scientific Publishing
Yenesew, M. A.; Krell-Roesch, J.; Endalamaw, A.; Gedamu, G.; Menber, Y.; Nigatu, D.; Mekonnen, A.; Biyadgie, M.; Enquobahrie, D. A.; Mersha, T. B.; Kahn, J. G.; Eagan, D. E.; Mistry, Y. J.; Teni, M. T.; Woll, A.; Lawson, M.; Brotherhood, E. V.; Tsoy, E.; Valcour, V.; Miller, B.; Geda, Y. E.
2026. Journal of Alzheimer’s Disease. doi:10.1177/13872877261499670
Beichter, S.; Friedrich, W.; Jumar, R.; Marvin, D.; Reckel, J. M.; Waczowicz, S.; Veit, H.; Karlsruhe Institute of Technology
2026. doi:10.5281/zenodo.22965111
Angrick, S.; Bals, B.; Gawrychowski, P.; Pissis, S. P.; Yonemoto, Y.
2026. P. Bille, S. Pettie & S. Storandt (Hrsg.), 34th Annual European Symposium on Algorithms (ESA 2026). Ed: P. Bille, 105:1–105:19, Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum für Informatik (LZI). doi:10.4230/LIPIcs.ESA.2026.105
Lange, K.; Mikut, R.; Kroll, A.
2026. Proceedings. 36. Workshop Computational Intelligence : Berlin, 19. – 20. November 2026. Ed.: H. Schulte, 117–140, KIT Scientific Publishing
Schilpp, L.; Sitcheu, A. J. Y.; Lautenschlager, T.; Saur, L.; Friederich, N.; Mikut*, R.; Allgeier*, S.
2026. Proceedings. 36. Workshop Computational Intelligence : Berlin, 19. – 20. November 2026. Ed.: H. Schulte, 51–77, KIT Scientific Publishing
Damm, J.; Haase, P.; Albiez, M.; Ummenhofer, T.; Veller, S.
2027. Marine Structures, 112, 104256. doi:10.1016/j.marstruc.2026.104256
Oellerich, J.; Padhy, M.; Büscher, K. J.; Golder, M.
2025. Engineering Materials, Structures, Systems and Methods for a More Sustainable Future, 1130–1136, CRC Press. doi:10.1201/9781003677895-190