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
Raab, S.; Karmakar, A.; Chuang, P.-Y. A.; Weber, A.
2025. Journal of The Electrochemical Society, 172 (11), Art.-Nr. 114508. doi:10.1149/1945-7111/ae1b3d
Steinbrueck, M. (Hrsg.)
2026. Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Zielke, P.; Lauble, S.
2025. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1546 (1), 012077. doi:10.1088/1755-1315/1546/1/012077
Scherle, Y.; Both, P. von
2025. Proceedings of the International Conference on Education and Research in Computer Aided Architectural Design in Europe, 367–377, Education and research in Computer Aided Architectural Design in Europe (eCAADe)
Bartels, S.; Meurer, T.
2025. IFAC-PapersOnLine, 59 (22), 681–686. doi:10.1016/j.ifacol.2025.11.713
Jonitz, P.-L.; Meurer, T.
2025. IFAC-PapersOnLine, 59 (22), 237–242. doi:10.1016/j.ifacol.2025.11.638
Rink, T.
2025, Dezember. CONUS(+) Collaboration Meeting (2025), Heidelberg, Deutschland, 1.–2. Dezember 2025
Stuckert, J.
2025, Dezember 16. 30th International QUENCH Workshop (2025), Karlsruhe, Deutschland, 16.–18. Dezember 2025
Rink, T.
2025, September 30. Retreat - International Max Planck Research School for Precision Tests of Fundamental Sysmmetries, Alumnus talk) (IMPRS-PTFS 2025), Karlsruhe, 30. September 2025
Szabadi-Fuchs, J.
2026, Januar 9. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000189476
Albiez, M.; Dehn, F.; Eiche, E.; Grauberger, P.; Hilgers, C.; Holtmann, D.; Hoose, C.; Kaster, A.-K.; Kirchlechner, C.; Meier, M.; Rabe, K.; Matthiesen, S.; Schultmann, F.; Schulze, V.; Selzer, M.; Stapf, D.; Stemmermann, P.; Stutz, H.-H.; Ummenhofer, T.; Volk, R.; Wilcke, W.
2026. (C. Hilgers & V. Schulze, Hrsg.), Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000189474
Rajagopalan, K.; Gao, G.; Erasmus, L.; Busko, D.; Richards, B. S.; Turshatov, A.
2025. Materials Advances. doi:10.1039/D5MA01022E
Tewes, S.; Chen, Y.; Moured, O.; Zhang, J.; Stiefelhagen, R.
2025. doi:10.48550/arXiv.2503.18742
Rink, T.
2025, Juni 10. Magneficent CEvNS (2025), Rio de Janeiro, Brasilien, 9.–11. Juni 2025
Boussouga, Y.-A.; Ramos, R. L.; Ogunniyi, E. O.; Richards, B. S.; Schäfer, A. I.
2026. Desalination, 621, 119670. doi:10.1016/j.desal.2025.119670
Geyer, B.; Petrov, S.; Will, A.; Churiulin, E.; Petrik, R.; Singh, S.; Lawand, D.; Schubert-Frisius, M.; Russo, E.; Ho-Hagemann, H. T. M.; Ludwig, P.; Maurer, V.; Pothapakula, P. K.; Purr, C.; Keuler, K.; Campanale, A.; Feldmann, H.; Maurer, V.; Karadan, M. M.; Sulis, M.; Goergen, K.
2025, Dezember 28. doi:10.5281/zenodo.18078427
Petrik, R.; Geyer, B.; Churiulin, E.; Rockel, B.; Braun, C.
2025, September 16. doi:10.5281/zenodo.17130606
Geyer, B.; Churiulin, E.; Jähn, M.; Brienen, S.; Truhetz, H.; Poll, S.; Rockel, B.
2025, Februar 27. doi:10.5281/zenodo.10047046
Ermitão, T.; Gouveia, C.; Russo, A.; Burton, C.; Churiulin, E.; de Souza, J. G.; O’ Sullivan, M.; Ciais, P.; Zaehle, S.; Sitch, S.; Li, W.; Xu, Y.; Bastos, A.
2026. Carbon Balance and Management, 21 (1), 9. doi:10.1186/s13021-025-00366-5
Ansong, M.; Ogunniyi, E. O.; Jiménez, B. P.; Richards, B. S.
2025. Applied Energy, 401, 126651. doi:10.1016/j.apenergy.2025.126651