Abgeschlossene Projekte 2025

Im Projekt Bio-CO2-Polymere wurde untersucht, wie Kohlendioxid (CO₂) als nachhaltiger Rohstoff für Kunststoffe genutzt werden kann. Ziel war es, CO₂ mithilfe einer Enzymkaskade in Dihydroxyaceton (DHA) umzuwandeln. Am Fraunhofer IAP lag der Schwerpunkt darauf, dieses Zwischenprodukt in polymerisierbare Bausteine zu überführen. Daraus wurden aliphatische Polycarbonate als neue biobasierte Kunststoffe hergestellt. Die RWTH Aachen entwickelte die biokatalytische Umwandlung, weitere Partner begleiteten das Projekt mit Analysen und Bewertungen. So sollte gezeigt werden, wie fossile Rohstoffe ersetzt und Emissionen reduziert werden können.

Ziel des Projekts Bioharze war es, biobasierte Polyesterharze für industrielle Anwendungen weiterzuentwickeln. Grundlage waren Harze auf Basis von 2,5-Furandicarbonsäure, die als nachhaltige Alternative zu erdölbasierten Rohstoffen dienen. Diese Materialien sollten für teilautomatisierte Verfahren wie Vakuuminfusion, SMC und Relining geeignet gemacht werden. Damit werden insbesondere Anwendungen in der Composite-Herstellung adressiert. Das Vorhaben trug dazu bei, fossile Ausgangsstoffe zu ersetzen und nachhaltigere Produktionsprozesse zu ermöglichen. Es ist Teil der Industriellen Gemeinschaftsforschung und wird staatlich gefördert.

Für biobasierte Textilien gibt es bislang kaum Lösungen für ein effizientes Recycling. Im Projekt BioTexCirc wurde daher untersucht, ob sich solche Materialien chemisch wiederverwerten lassen. Im Fokus standen die Polyamide 6.9, 4.10 und 11, die für die Textilindustrie besonders relevant sind. Neben der technischen Machbarkeit wurden auch wirtschaftliche und gesellschaftliche Auswirkungen betrachtet. Ziel war es, praxistaugliche Ansätze für eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft zu entwickeln.

Im Projekt HarzForFree wurde ein elektroenzymatisches Verfahren entwickelt, um Glykolaldehyd aus biobasiertem Ethylenglykol herzustellen und damit das gesundheitsschädliche Formaldehyd in Aminoharzen zu ersetzen. Dafür wurden Enzyme mit elektrochemischen Prozessen kombiniert, um die Ausbeute zu erhöhen und stabile Reaktionsbedingungen zu schaffen. Die Umsetzung konnte grundsätzlich nachgewiesen werden: Ein Enzymsystem wurde erfolgreich hergestellt und mit einer elektrochemischen Regeneration gekoppelt, wodurch höhere Produktmengen erzielt wurden. Für ein zweites Enzym wurden geeignete Betriebsbedingungen mit stabilen Elektroden entwickelt. Beide Ansätze konnten in eine elektrochemische Zelle integriert werden. Die bisher erreichbaren Mengen sind jedoch noch gering, sodass weitere Optimierungen notwendig sind.

Die Erhaltung der Bodengesundheit ist von zentraler Bedeutung für die Nachhaltigkeit der Landwirtschaft und ein Schlüsselfaktor für die Produktivität. Infolge verschiedener anthropogener Einflüsse, einschließlich des Klimawandels, sind die Bodenressourcen sowie deren Nachhaltigkeit ernsthaft bedroht. Das Bodenmikrobiom ist hochkomplex und beeinflusst die Produktion bioaktiver Stoffwechselprodukte, die Regulierung der Pflanzengesundheit und den Schutz vor Krankheitserregern. Um eine bestmögliche Besiedelung mit Mikroorganismen zu ermöglichen und somit einen Nutzen für die Pflanzen zu erzielen, sind lebende Bakterien (Probiotika) notwendig. Sogenannte Präbiotika dienen als Nahrungsquelle für diese Bakterien, können aber auch als Selektionsmittel dienen. Im Projekt wurden probiotische Bakterien und Stoffe mit präbiotischer Wirkung kombiniert und als Synbiotika deklariert, um die Überlebenswahrscheinlichkeit der im Boden lebenden Mikroorganismen zu erhöhen.

In diesem Projekt wurden umweltfreundliche UV-Schutzwirkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen für Kosmetik, insbesondere Sonnenpflege, entwickelt. Ziel war ein ausgewogener Dreiklang aus Sicherheit, Wirksamkeit und Nachhaltigkeit. Im Labor entstanden erste Prototypen, Kooperationen mit Industrie und Forschung wurden aufgebaut, und der aktuelle Wissensstand systematisch ausgewertet. Die Ergebnisse liefern praxistaugliche Muster und eine belastbare Grundlage für die weitere Produktentwicklung. Die Wirkstoffe bieten zuverlässigen UV-Schutz und verbessern Formulierungen durch angenehmes Hautgefühl und stabile Textur. Damit ebnet das Projekt den Weg zu modernen, nachhaltigen Sonnenschutzprodukten im Consumer-Care-Bereich.

Ziel des Projekts war die Entwicklung stärkebasierter Klebstoffe für die Faltschachtelproduktion. Sie sollten eine nachhaltige Alternative zu konventionellen synthetischen Dispersionsklebstoffen bieten und für moderne Hochgeschwindigkeitsmaschinen maßgeschneidert sein. Im Fokus standen die prozesssichere Verarbeitung im industriellen Düsenauftrag, sehr kurze Abbindzeiten bei hoher Klebkraft sowie eine Rohstoffauswahl, die hohe Lebensmittelsicherheit gewährleisten und die Recyclingfähigkeit der Verpackungen verbessern sollte.

Pressemitteilung 

Das Ziel des EU-Projekts VITAL war die Entwicklung und Validierung innovativer Verarbeitungstechnologien für biobasierte thermoplastische Schaumstoffe. Das Projekt adressierte die Notwendigkeit, erdölbasierte Kunststoffe durch nachhaltige, leistungsfähige und kosteneffiziente Alternativen zu ersetzen, um den ökologischen Fußabdruck der Kunststoffindustrie zu verringern. Die Anwendbarkeit dieser neuen Materialien wurde gezeigt, indem Demonstratoren für die Automobilindustrie, für Haushaltsgeräte sowie für den Schiffbau entwickelt wurden. Kernaufgabe des Fraunhofer IAP war die Entwicklung neuer schäumbarer Polyamidmaterialien auf der Basis eines biobasierten Bausteins.

Im Projekt Bio4Value entwickelte das Fraunhofer IAP gemeinsam mit Partnern eine innovative Membrantechnologie zur effizienten Aufbereitung von Biogas. Kern der Entwicklung waren neuartige Flachmembranen, die Methan und CO₂ direkt aus feuchtem Rohbiogas trennen, ohne energieaufwendige Vortrocknung. Dadurch wurde der Prozess deutlich vereinfacht und insbesondere für kleinere, dezentrale Biogasanlagen wirtschaftlich attraktiver. Die abgetrennten Gase können vielseitig genutzt werden: Methan als biobasierter Energieträger oder chemischer Rohstoff, CO₂ als Ausgangsstoff für industrielle Prozesse. Die am Fraunhofer IAP entwickelten Membranen zeichnen sich durch hohe Selektivität, mechanische Stabilität und Beständigkeit gegenüber Schwefelwasserstoff aus. Ziel des Projekts war es, die Technologie weiter zu skalieren und in marktfähige, modular einsetzbare Systeme für den praktischen Einsatz zu überführen.

Das Projekt Power-to-MEDME-FuE begleitete den großskaligen Aufbau der Produktion von grünem Methanol und Dimethylether (DME) in Chile. Es untersuchte die gesamte Prozesskette – von der Herstellung von grünem Wasserstoff über die CO₂-Abscheidung bis zum Endprodukt. Ziel war es, die Effizienz zu steigern und die Kosten zu senken. Das Fraunhofer IAP konzentrierte sich auf die Entwicklung edelmetallreduzierter Katalysatoren für die Wasserelektrolyse. Dabei konnte ein neuartiger Katalysator erfolgreich getestet werden, der eine hohe Aktivität bei gleichzeitig geringem Iridiumeinsatz zeigt. Dies trägt dazu bei, knappe Ressourcen zu schonen und die Wirtschaftlichkeit der Technologie zu verbessern.

Fußfehlstellungen betreffen vor allem Kinder und werden häufig mit individuell gefertigten Orthesen behandelt. Die Maßabnahme erfolgt bislang meist über einen Gipsabdruck, der eine Fixierung des Kindes während des gesamten Aushärteprozesses erfordert und häufig mit Maßabweichungen verbunden ist. Aktuelle Scansysteme erfassen lediglich den statischen IST-Zustand, nicht jedoch die notwendige dynamische Korrekturstellung. Diese muss manuell durch den Orthopädietechniker vorgenommen werden, was zu hohem Nacharbeitsaufwand führt. Das FuE-Projekt zielt darauf ab, die Maßaufnahme komfortabel, reproduzierbar und direkt in der erforderlichen Korrekturstellung durchzuführen. Hierfür wird eine mit Formgedächtnispolymer ausgestattete Maßsocke eingesetzt, die die korrigierte Position während des Scans fixiert. Die am Unterschenkel befestigte Scanvorrichtung erlaubt eine Messung unter realer Belastung und freier Bewegung.

Ziel des Forschungsprojekts war die Entwicklung neuartiger Anbindungs- und Kontaktierungskonzepte für gedruckte Elektronik in der Luftfahrt. Hierfür wurden mit Experten aus der Luftfahrtindustrie Anforderungen an die Verbindungen definiert und passende Konzepte entwickelt. Dazu wurden anschließend Prototyen gefertigt und charakterisiert, die insbesondere Umwelttests und Untersuchungen zur Langzeitzuverlässigkeit unterzogen wurden.

Das Vorhaben Technologieoffensive Wasserstoff ist Teil des 7. Energieforschungsprogramms der Bundesregierung und fördert die Entwicklung und Skalierung von Wasserstofftechnologien entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Im Fokus stehen Technologien für grünen Wasserstoff zur Dekarbonisierung energieintensiver Sektoren sowie die Stärkung von Effizienz, Wirtschaftlichkeit und industrieller Umsetzung. Am Fraunhofer IAP lag der Schwerpunkt auf der Entwicklung endlosfaserverstärkter Leichtbau-Druckbehälter mit integrierter Sensorik zur Zustandsüberwachung (SHM). 

Das Projekt MISEL entwickelt ein intelligentes, energieeffizientes Sehsystem für den Einsatz direkt am Ort der Datenerfassung (Edge Computing). Inspiriert von der Wahrnehmung biologischer Systeme verarbeitet es visuelle Informationen ähnlich wie das menschliche Gehirn. Kern ist ein kompakter Vision-Chip mit multispektraler Sensorik und neuromorpher Datenverarbeitung direkt im Sensor. Dadurch werden Daten schneller und mit deutlich geringerem Energiebedarf verarbeitet als bei herkömmlichen Lösungen. Die Kombination aus neuromorphen Prozessoren, adaptiven Fotodetektoren und integrierten Speichern ermöglicht ein autonomes, kontextbewusstes System. Ziel ist es, leistungsfähige und zugleich ressourcenschonende Bildverarbeitung für zukünftige Anwendungen bereitzustellen.

Das Projekt SIMPLE bereitete einen Antrag für eine EU-Ausschreibung im Programm Horizont Europa, Cluster 3 Zivile Sicherheitsforschung, vor. Ziel war es, neue Ansätze zur Reduktion von Produktfälschungen zu entwickeln, die eine wichtige Einnahmequelle organisierter Kriminalität darstellen. Im Fokus standen der Aufbau eines geeigneten internationalen Konsortiums sowie die inhaltliche Ausarbeitung des Projektantrags. Dazu wurden Partner aus Forschung, Wirtschaft und Sicherheitssektor eingebunden.