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Fraunhofer Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie Die IWKS kurz Fraunhofer IWKS mit Sitz in Alzenau

Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie

Die Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS (kurz: Fraunhofer IWKS) mit Sitz in Alzenau (Bayern) und Hanau (Hessen) betreibt angewandte Forschung zur Ressourcensicherung. Die Schwerpunkte sind Bioökonomie, Energiematerialien, Digitalisierung der Ressourcen und Magnetwerkstoffe. Die Fraunhofer IWKS ist eine rechtlich nicht selbstständige Einrichtung der Fraunhofer-Gesellschaft.

Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS (Fraunhofer IWKS)
Rechtsform e.V.
Gründung 2011
Sitz Alzenau & Hanau
Leitung Anke Weidenkaff
Mitarbeiterzahl über 100
Branche Forschung
Website iwks.fraunhofer.de
Neubau des Fraunhofer IWKS in Hanau
Neubau des Fraunhofer IWKS in Alzenau

Geschichte Bearbeiten

Das Fraunhofer IWKS wurde 2011 als Projektgruppe unter dem Dach des Fraunhofer-Instituts für Silicatforschung in Würzburg gegründet. Die Ansiedlung in Alzenau und seit 2012 auch in Hanau trug dem Interesse der Industrie an angewandter Forschung für die Ressourcensicherung Rechnung. Seitdem hat sich die Forschungsgruppe als Dienstleisterin auf dem Gebiet der Ressourcensicherung, Ressourcenstrategie und Wertstoffkreisläufe etabliert. Im Jahr 2015 wurde an der Hochschule Aschaffenburg auf Initiative der Projektgruppe IWKS das Fraunhofer-Anwendungszentrum Ressourceneffizienz (ARess) gegründet. Ein Jahr später war die Projektgruppe maßgeblich an der Gründung der Regionalstelle Alzenau des Ressourceneffizienz-Zentrums Bayern beteiligt. Aufgrund des Wachstums der Projektgruppe wurden in den Jahren 2017 bis 2020 neue Forschungsgebäude in Alzenau und Hanau errichtet.

Am 1. Oktober 2018 nahm Anke Weidenkaff ihre Tätigkeit als Leitung des heutigen Fraunhofer IWKS auf. Zuvor besetzte sie an der Universität Stuttgart den Lehrstuhl für Chemische Materialsynthese am Institut für Materialwissenschaften. Mit dem Wechsel wurde Weidenkaff an die Technische Universität Darmstadt berufen. Dort entstand unter ihrer Leitung das neue Fachgebiet „Materialchemie/Werkstofftechnik und Ressourcenmanagement“. Zum 8. April 2019 übertrug der Vorstand der Fraunhofer-Gesellschaft ihr das Mandat, die Fraunhofer IWKS wie eine selbstständige Einrichtung zu führen. Die Einrichtung hat über 100 Mitarbeitende. Ziel ist die Gründung eines vollwertigen Fraunhofer-Instituts.

Mit der Gründung des Zentrums für Demontage und Recycling für Elektromobilität – kurz ZDR-EMIL – im April 2020 wurde der Grundstein für weitere Forschung im Bereich automatisierte und flexible Demontage- und Recyclingprozesse für alle Komponenten aus Elektrofahrzeugen gelegt.

Im April 2021 ging das Wasserstoff-Leistungszentrum „GreenMat4HH2 - Green Materials for Hydrogen“ in Hessen an den Start. Hierbei handelt es sich um eine Standort- und themenspezifische Kooperation von Fraunhofer LBF und IWKS mit Universitäten (z. B. TU Darmstadt), Hochschulen für angewandte Wissenschaft (HAW) und außeruniversitären Forschungseinrichtungen (AUF) sowie mit der Industrie mit dem Ziel, die Forschung für nachhaltige Materiallösungen für die Wassestoffökonomie zu bündeln.

Neben der Erforschung und Entwicklung von „grünen“ Werkstoffen und Technologien zur sicheren Herstellung, Speicherung, Transport und Nutzung von Wasserstoff gehören zu den weiteren Forschungs- und Arbeitsschwerpunkten die Entwicklung und Untersuchung nachhaltiger Materialien für Wasserstofftechnologien, die Entwicklung skalierbarer Prozesstechnologien sowie die Überführung der Werkstoffe in Anwendungen für eine nachhaltige Mobilität und damit eine Umstellung bestehender Strukturen auf Wasserstoffanwendungen.

Forschungs- und Arbeitsschwerpunkte Bearbeiten

Bioökonomie Bearbeiten

Die Schwerpunkte im Bereich biobasierte Rohstoffe umfassen die Entwicklung von Verfahren zur Rohstoffgewinnung aus Nebenprodukten der Lebensmittel-, Kosmetik- und Pharmaindustrie, biobasierten Haftvermittlern zwischen Faser und Matrix in Bioverbundwerkstoffen und biodegradierbaren Beschichtungen für Düngemittel mit kontrollierter Nährstoffabgabe. In der Nährstoffrückgewinnung liegen die Schwerpunkte in der Entwicklung von Strategien und Technologien für eine effiziente Rückgewinnung von Nährstoffen, organischer Substanz und die Beseitigung von Schadstoffen aus Flüssigmedien.

Energiematerialien Bearbeiten

Die Fraunhofer IWKS forscht auch an der Verbesserung von Recyclingprozessen, effizienteren Produktionsverfahren und nachhaltigen Materialien zur Energieumwandlung, -speicherung und -einsparung. Dazu entwickeln die Forscher effiziente Verfahren zur Rückgewinnung kritischer Materialien aus Batterien, Brennstoffzellen, Solarmodulen und Beleuchtung sowie Lösungen zur Substitution herkömmlicher Materialien.

Digitalisierung der Ressourcen Bearbeiten

Bei der Digitalisierung der Ressourcen geht es um Stofstrom-, Abfall- und Ressourcenmanagementkonzepte auf allen Ebenen, vom einzelnen Unternehmen bis zum, nationalen oder globalen Maßstab. Die systematische Analyse von Prozessen, Stoffströmen sowie Zusammenhängen und Wechselwirkungen bietet die Grundlage dafür. Dabei arbeiten die Forschenden u. a. mit digitaler Modellierung, um Prozesse zu optimieren, Verwertungskonzepte und Ökobilanzierungen zu erstellen sowie Lebenszykluskosten zu ermitteln.

Magnetwerkstoffe Bearbeiten

Die Fraunhofer IWKS entwickelt Recyclingstrategien und -technologien für End-of-Life-Magnete und Produktionsabfälle aus der Magnetherstellung. Darüber hinaus beschäftigen sich die Forscher mit der Substitution kritischer Elemente (insbesondere Seltener Erden) in Hochleistungs-Permanentmagneten, wie sie beispielsweise in der Automobilindustrie und für erneuerbare Energien (Windkraftanlagen) eingesetzt werden.

Ausstattung Bearbeiten

Die Fraunhofer IWKS verfügt an beiden Standorten über Laboreinrichtungen sowie Anlagen im Technikumsmaßstab für Analytik, Werkstofftechnologie sowie Funktions- und Sekundärwertstoffe:

  • Lokalanalytik: Mikroskopie inkl. Rasterelektronenmikroskopie, Focused Ion Beam und Nanoanalytik 3DAP
  • Instrumentelle chemische Analytik
  • Biologische Verfahren zur Anreicherung von kritischen Metallen (z. B. Bioleaching und mechanochemisches Leaching)
  • Pilotanlage für Extraktions- und Fällungsverfahren
  • Innovative Separationsverfahren für komplexe Verbunde wie z. B. die elektrohydraulische Zerkleinerung
  • Modulare Sortieranlage im Pilotmaßstab zur gezielten Anreicherung von Wertstoffen in bestimmten Fraktionen bzw. die Ausschleusung von Schadstoffen
  • Abtrennung und Aufreinigung von Wertstoffen mittels Gasphasentransportreaktion
  • Pilotlinie zur Herstellung und für das Recycling von Neodym-Eisen-Bor-Permanentmagneten
  • Wasserstrahlschneider zur Auftrennung von beispielsweise Batteriemodulen oder Motoren
  • Vierwellenzerkleinerer
  • Verdüsungsanlage

Auszug aktueller Forschungsprojekte Bearbeiten

Weblinks Bearbeiten

Commons: Fraunhofer IWKS – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. Fraunhofer IWKS. Abgerufen am 13. Januar 2022.
  2. Über uns - Fraunhofer IWKS. Abgerufen am 13. Januar 2022.
  3. Wasserstoff-Leistungszentrum "GreenMat4HH2 - Green Materials for Hydrogen"
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Veröffentlichungsdatum:
Die Fraunhofer Einrichtung fur Wertstoffkreislaufe und Ressourcenstrategie IWKS kurz Fraunhofer IWKS mit Sitz in Alzenau Bayern und Hanau Hessen betreibt angewandte Forschung zur Ressourcensicherung Die Schwerpunkte sind Biookonomie Energiematerialien Digitalisierung der Ressourcen und Magnetwerkstoffe Die Fraunhofer IWKS 1 ist eine rechtlich nicht selbststandige Einrichtung der Fraunhofer Gesellschaft Fraunhofer Einrichtung fur Wertstoffkreislaufe und Ressourcenstrategie IWKS Fraunhofer IWKS Rechtsform e V Grundung 2011Sitz Alzenau amp HanauLeitung Anke WeidenkaffMitarbeiterzahl uber 100Branche ForschungWebsite iwks fraunhofer de Neubau des Fraunhofer IWKS in HanauNeubau des Fraunhofer IWKS in Alzenau Inhaltsverzeichnis 1 Geschichte 2 Forschungs und Arbeitsschwerpunkte 2 1 Biookonomie 2 2 Energiematerialien 2 3 Digitalisierung der Ressourcen 2 4 Magnetwerkstoffe 3 Ausstattung 4 Auszug aktueller Forschungsprojekte 5 Weblinks 6 EinzelnachweiseGeschichte BearbeitenDas Fraunhofer IWKS wurde 2011 als Projektgruppe unter dem Dach des Fraunhofer Instituts fur Silicatforschung in Wurzburg gegrundet Die Ansiedlung in Alzenau und seit 2012 auch in Hanau trug dem Interesse der Industrie an angewandter Forschung fur die Ressourcensicherung Rechnung Seitdem hat sich die Forschungsgruppe als Dienstleisterin auf dem Gebiet der Ressourcensicherung Ressourcenstrategie und Wertstoffkreislaufe etabliert Im Jahr 2015 wurde an der Hochschule Aschaffenburg auf Initiative der Projektgruppe IWKS das Fraunhofer Anwendungszentrum Ressourceneffizienz ARess gegrundet Ein Jahr spater war die Projektgruppe massgeblich an der Grundung der Regionalstelle Alzenau des Ressourceneffizienz Zentrums Bayern beteiligt Aufgrund des Wachstums der Projektgruppe wurden in den Jahren 2017 bis 2020 neue Forschungsgebaude in Alzenau und Hanau errichtet Am 1 Oktober 2018 nahm Anke Weidenkaff ihre Tatigkeit als Leitung des heutigen Fraunhofer IWKS auf Zuvor besetzte sie an der Universitat Stuttgart den Lehrstuhl fur Chemische Materialsynthese am Institut fur Materialwissenschaften Mit dem Wechsel wurde Weidenkaff an die Technische Universitat Darmstadt berufen Dort entstand unter ihrer Leitung das neue Fachgebiet Materialchemie Werkstofftechnik und Ressourcenmanagement Zum 8 April 2019 ubertrug der Vorstand der Fraunhofer Gesellschaft ihr das Mandat die Fraunhofer IWKS wie eine selbststandige Einrichtung zu fuhren Die Einrichtung hat uber 100 Mitarbeitende 2 Ziel ist die Grundung eines vollwertigen Fraunhofer Instituts Mit der Grundung des Zentrums fur Demontage und Recycling fur Elektromobilitat kurz ZDR EMIL im April 2020 wurde der Grundstein fur weitere Forschung im Bereich automatisierte und flexible Demontage und Recyclingprozesse fur alle Komponenten aus Elektrofahrzeugen gelegt Im April 2021 ging das Wasserstoff Leistungszentrum GreenMat4HH2 Green Materials for Hydrogen 3 in Hessen an den Start Hierbei handelt es sich um eine Standort und themenspezifische Kooperation von Fraunhofer LBF und IWKS mit Universitaten z B TU Darmstadt Hochschulen fur angewandte Wissenschaft HAW und ausseruniversitaren Forschungseinrichtungen AUF sowie mit der Industrie mit dem Ziel die Forschung fur nachhaltige Materiallosungen fur die Wassestoffokonomie zu bundeln Neben der Erforschung und Entwicklung von grunen Werkstoffen und Technologien zur sicheren Herstellung Speicherung Transport und Nutzung von Wasserstoff gehoren zu den weiteren Forschungs und Arbeitsschwerpunkten die Entwicklung und Untersuchung nachhaltiger Materialien fur Wasserstofftechnologien die Entwicklung skalierbarer Prozesstechnologien sowie die Uberfuhrung der Werkstoffe in Anwendungen fur eine nachhaltige Mobilitat und damit eine Umstellung bestehender Strukturen auf Wasserstoffanwendungen Forschungs und Arbeitsschwerpunkte BearbeitenBiookonomie Bearbeiten Die Schwerpunkte im Bereich biobasierte Rohstoffe umfassen die Entwicklung von Verfahren zur Rohstoffgewinnung aus Nebenprodukten der Lebensmittel Kosmetik und Pharmaindustrie biobasierten Haftvermittlern zwischen Faser und Matrix in Bioverbundwerkstoffen und biodegradierbaren Beschichtungen fur Dungemittel mit kontrollierter Nahrstoffabgabe In der Nahrstoffruckgewinnung liegen die Schwerpunkte in der Entwicklung von Strategien und Technologien fur eine effiziente Ruckgewinnung von Nahrstoffen organischer Substanz und die Beseitigung von Schadstoffen aus Flussigmedien Energiematerialien Bearbeiten Die Fraunhofer IWKS forscht auch an der Verbesserung von Recyclingprozessen effizienteren Produktionsverfahren und nachhaltigen Materialien zur Energieumwandlung speicherung und einsparung Dazu entwickeln die Forscher effiziente Verfahren zur Ruckgewinnung kritischer Materialien aus Batterien Brennstoffzellen Solarmodulen und Beleuchtung sowie Losungen zur Substitution herkommlicher Materialien Digitalisierung der Ressourcen Bearbeiten Bei der Digitalisierung der Ressourcen geht es um Stofstrom Abfall und Ressourcenmanagementkonzepte auf allen Ebenen vom einzelnen Unternehmen bis zum nationalen oder globalen Massstab Die systematische Analyse von Prozessen Stoffstromen sowie Zusammenhangen und Wechselwirkungen bietet die Grundlage dafur Dabei arbeiten die Forschenden u a mit digitaler Modellierung um Prozesse zu optimieren Verwertungskonzepte und Okobilanzierungen zu erstellen sowie Lebenszykluskosten zu ermitteln Magnetwerkstoffe Bearbeiten Die Fraunhofer IWKS entwickelt Recyclingstrategien und technologien fur End of Life Magnete und Produktionsabfalle aus der Magnetherstellung Daruber hinaus beschaftigen sich die Forscher mit der Substitution kritischer Elemente insbesondere Seltener Erden in Hochleistungs Permanentmagneten wie sie beispielsweise in der Automobilindustrie und fur erneuerbare Energien Windkraftanlagen eingesetzt werden Ausstattung BearbeitenDie Fraunhofer IWKS verfugt an beiden Standorten uber Laboreinrichtungen sowie Anlagen im Technikumsmassstab fur Analytik Werkstofftechnologie sowie Funktions und Sekundarwertstoffe Lokalanalytik Mikroskopie inkl Rasterelektronenmikroskopie Focused Ion Beam und Nanoanalytik 3DAP Instrumentelle chemische Analytik Biologische Verfahren zur Anreicherung von kritischen Metallen z B Bioleaching und mechanochemisches Leaching Pilotanlage fur Extraktions und Fallungsverfahren Innovative Separationsverfahren fur komplexe Verbunde wie z B die elektrohydraulische Zerkleinerung Modulare Sortieranlage im Pilotmassstab zur gezielten Anreicherung von Wertstoffen in bestimmten Fraktionen bzw die Ausschleusung von Schadstoffen Abtrennung und Aufreinigung von Wertstoffen mittels Gasphasentransportreaktion Pilotlinie zur Herstellung und fur das Recycling von Neodym Eisen Bor Permanentmagneten Wasserstrahlschneider zur Auftrennung von beispielsweise Batteriemodulen oder Motoren Vierwellenzerkleinerer VerdusungsanlageAuszug aktueller Forschungsprojekte BearbeitenBReCycle nachhaltiges Verfahren zur Aufbereitung von Brennstoffzellen Embraced Von der Babywindel zum Rohstoff FUNMAG Funktionelles Magnetrecycling fur eine nachhaltige E Mobilitat GreenMat4H2 Green Materials for Hydrogen HOMAG Hochleistungsmagnetmaterialien auf Basis von SmCo und CoFe fur hocheffiziente elektrische Automobilantriebe und Flugzeugmotoren IRVE Innovative Recycling Verfahren fur Elektroschrott MaNiTU Materialien fur nachhaltige Tandemsolarzellen mit hochster Umwandlungseffizienz Waste4Future neue Wege fur Kunststoffrecycling ZDR EMIL Zentrum fur Demontage und Recycling fur ElektromobilitatWeblinks Bearbeiten nbsp Commons Fraunhofer IWKS Sammlung von Bildern Videos und Audiodateien Fraunhofer Einrichtung fur Wertstoffkreislaufe und Ressourcenstrategie IWKS Wasserstoff Leistungszentrum Hessen GreenMat4H2 Fraunhofer Anwendungszentrum Ressourceneffizienz ARessEinzelnachweise Bearbeiten Fraunhofer IWKS Abgerufen am 13 Januar 2022 Uber uns Fraunhofer IWKS Abgerufen am 13 Januar 2022 Wasserstoff Leistungszentrum GreenMat4HH2 Green Materials for Hydrogen Abgerufen von https 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