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
Kraus, L.; Kliachko, I.; Abler, B.; Ebner-Priemer, U. W.; Kaess, M.; Koelch, M.; Koenig, J.; Michelsen, A.; Nickel, S.; Plener, P.; Santangelo, P.; Schmahl, C.; Sicorello, M.; Spohrs, J.; In-Albon, T.
2026. Kindheit und Entwicklung. doi:10.1026/0942-5403/a000520
Zhang, H.; Luo, J.; Stockert, U.; Zou, H.; Zhang, J.; Xiao, Y.; Duan, Q.; Shang, T.; Wang, L.; Wang, S.; Zhan, Q.; Ma, J.; Zhong, R.; Hassinger, E.; Cheng, E.; Xu, Y.
2027. Frontiers of Physics, 22 (1), Art.-Nr.: 015201. doi:10.15302/frontphys.2027.015201
Lanza, G., (1); Schmitt, R., (1); Dewulf, W., (1); Hansen, H., (1); Zhang, Y., (2); Montavon, B.; Stamer, F.
2026. CIRP Annals, 75 (2), 971–997. doi:10.1016/j.cirp.2026.04.109
Zhang, W.; Jiang, B.; Fu, Y.; Cheng, H.; Hummel, M.; Scotti, V.; Hagel, N.; Li, J.; Grossmann, G.; Stumptner, M.; Hebig, R.; Strüber, D.; Koziolek, A.
2027. Empirical Software Engineering, 32 (1), Art.-Nr.: 3. doi:10.1007/s10664-026-10921-4
Kepp, J.; Kiese, R.; Klaus, V. H.; Kleinebecker, T.; Pacay-Barrientos, N. L.; Schäufele, R.; Schloter, M.; Schöning, I.; Schrumpf, M.; Schulz, S.; Schwärzler, T.; Schweizer, S. A.; Dannenmann, M.
2026. Agriculture, Ecosystems & Environment, 411, Art.-Nr.: 110651. doi:10.1016/j.agee.2026.110651
Topal, S.; Feng, P.; Kögel, M.; Riedel, S.; Haecker, J.; Nojabaee, M.; Diemant, T.; Hübner, D.; Meyer, J. C.; Jacob, T.; Fichtner, M.; Zhao-Karger, Z.
2026. Small, Art.-Nr.: e74655. doi:10.1002/smll.74655
Paul, S.; Ikeda, A.; Matsuki, H.; Mattoni, G.; Schmalian, J.; Yamauchi, K.; Sow, C.; Yonezawa, S.; Maeno, Y.
2026. Physical Review B, 114 (3), Art.-Nr.: 034414. doi:10.1103/vy8x-q3l6
BULLKID-DM collaboration; Ardila-Perez, L. E.; Muscheid, T.; Gartmann, R.; Crovo, D.; Cruciani, A.; De Lucia, M.; Del Castello, G.; Delicato, D.; Folcarelli, M.; Lari, T.; Monfardini, A.; Nicolò, D.; Quaranta, D.; Signorelli, G.; Simon, F.; Vignati, M.
2026. Journal of Instrumentation, 21 (05), C05026. doi:10.1088/1748-0221/21/05/C05026
Folcarelli, M.; Acevedo-Rentería, A.; Ardila-Perez, L. E.; Bandiera, L.; Calvo, M.; Cappelli, M.; Caravita, R.; Carillo, F.; Chowdhury, U.; Crovo, D.; Cruciani, A.; D’Addabbo, A.; Delicato, D.; De Lucia, M.; Castello, G. D.; Gallo Roccagiovine, M. del; Ferraro, F.; Fu, S.; Gartmann, R.; Grassi, M.; Guidi, V.; Helis, D.; Lari, T.; Malagutti, L.; Mazzolari, A.; Monfardini, A.; Muscheid, T.; Nicolò, D.; Paolucci, F.; Pasciuto, D.; Pesce, L.; Puglia, C.; Quaranta, D.; Roda, C. M. A.; Roddaro, S.; Romagnoni, M.; Signorelli, G.; Simon, F.; Tartari, A.; Vázquez-Jáuregui, E.; Vignati, M.; Zhao, K.
2026. Il nuovo cimento della Società Italiana di Fisica / C, 49 (4), 1. doi:10.1393/ncc/i2026-26112-6
Sandvik, S. A.; Lundanes, E.; Allgeier, S.; Käser, E.; Lagali, N.; Lid, J.; Morisbakk, T. L.; Sundling, V.
2026. Scientific Reports, 16 (1), Art.-Nr.: 22682. doi:10.1038/s41598-026-54268-8
Schreyer, S.; Tausendfreund, A.; Immig, F.; Oberhofer, U.; Trebbien, J.; Praktiknjo, A.; Schäfer, B.; Witthaut, D.
2026. Nature Communications, 17 (1), Art.-Nr.: 6539. doi:10.1038/s41467-026-75433-7
López Carrillo, M. Á.; Desmet, F.; Erkens, M.; Fagan, J. A.; Zheng, M.; Li, H.; Flavel, B. S.; Wenseleers, W.; Herrebout, W.; Cambré, S.; Levshov, D. I.
2026. Nature Communications, 17 (1), Art.-Nr.: 6860. doi:10.1038/s41467-026-73397-2
Burla, A.; Tirunilai, A. S.; Garcia, M. R.; Muralikrishna, G. M.; Esin, V. A.; Schliephake, D.; Kauffmann, A.; Wilde, G.; Laplanche, G.; Divinski, S. V.
2026. Acta Materialia, 317, Art.-Nr.: 122543. doi:10.1016/j.actamat.2026.122543
Lung, R.; Schell, K. G.; Greiner, C.
2026. Results in Surfaces and Interfaces, 100913. doi:10.1016/j.rsurfi.2026.100913
Henkel, P.; Zhang, R.; Sahu, R.; Kübel, C.; Seenath, J. S.; Schmitt, M.; Rauska, U.-C.; Röder, C.; Jeschull, F.; Janek, J.; Kondrakov, A.; Brezesinski, T.
2026. Energy Storage Materials, 90, Art.-Nr.: 105353. doi:10.1016/j.ensm.2026.105353
Habibi, R.; Ulrich, T.; Gabriel, A.-A.; Kohl, T.; Gaucher, E.
2026. Rock Mechanics and Rock Engineering. doi:10.1007/s00603-026-05771-x
Lourenzi, F.; Geiger, A.; Häfele, K. H.; Hagenmeyer, V.
2026. 11. BAUSIM2026, 9.-11. September 2026, ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften
Locher, J.; Gross, S. J.; Zacharias, C.; Dechert, S.; Demeshko, S.; Vondung, L.
2026. Dalton Transactions. doi:10.1039/d6dt01324d
Schürstädt, T. S.; Geiger, A.; Hempel, S.; Häfele, K. H.; Hagenmeyer, V.
2026. 11. BAUSIM2026, 9.-11. September 2026, ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften
Davies, J.; Schönwald, K.; Steinhauser, M.; Stremmer, D.
2026. arxiv. doi:10.48550/arXiv.2603.15762