Ein­rich­tun­gen der Fraunhofer-​Gesellschaft in Sachsen-​Anhalt

Das Fraunhofer-​Center für Silizium-​Photovoltaik (CSP) in Halle (Saale) forscht auf den Ge­bie­ten der Si­li­zi­um­kris­tal­li­sa­ti­on, der So­lar­mo­dul­tech­no­lo­gien sowie der Solarwafer-​Fertigung. Ent­lang der ge­sam­ten Wert­schöp­fungs­ket­te im Pho­to­vol­ta­ik­be­reich ent­ste­hen am Fraun­ho­fer CSP neue Tech­no­lo­gien und Ma­te­ria­li­en. Mit hoch­mo­der­nen Ana­ly­se­ge­rä­ten wer­den So­lar­zel­len und Mo­du­le be­wer­tet, damit re­ge­ne­ra­ti­ve En­er­gien zu­ver­läs­sig, nach­hal­tig und zu markt­fä­hi­gen Prei­sen nutz­bar sind.

Neben der Pho­to­vol­ta­ik wird zudem die Spei­che­rung und Nut­zung der Was­ser­stoff­er­zeu­gung aus re­ge­ne­ra­ti­ven Quel­len er­forscht. Im Fokus steht dabei die Ent­wick­lung neuer Ma­te­ria­li­en für Brenn­stoff­zel­len und Elek­tro­ly­seu­re sowie die Si­mu­la­ti­on de­zen­tra­ler Photovoltaik-​Elektrolysesysteme.

Die Ak­ti­vi­tä­ten des Fraun­ho­fer CSP gehen über die reine Auf­trags­ab­wick­lung hin­aus. Die vom Bun­des­for­schungs­mi­nis­te­ri­um bei­gesteu­er­te Grund­fi­nan­zie­rung und Pro­jekt­för­de­rung er­mög­licht eine Vor­lauf­for­schung in Tech­no­lo­gie­be­rei­chen, denen eine hohe Zu­kunfts­re­le­vanz bei­gemes­sen wird. Die dabei er­wor­be­nen Kennt­nis­se flie­ßen in die enge Ko­ope­ra­ti­on mit der Wirt­schaft ein, um so neue An­wen­dungs­fel­der zu er­schlie­ßen.

Beim Fraunhofer-​Institut für Mi­kro­struk­tur von Werk­stof­fen und Sys­te­men (IMWS) in Halle (Saale) steht die an­ge­wand­te For­schung im Be­reich der Ma­te­ri­al­ef­fi­zi­enz im Fokus.

In den Be­rei­chen Zu­ver­läs­sig­keit, Si­cher­heit und Funk­tio­na­li­tät von Werk­stof­fen ist das In­sti­tut ein Im­puls­ge­ber und In­no­va­tor für die In­dus­trie. Dabei kon­zen­trie­ren sich die For­schen­den dar­auf, Schwach­stel­len sowie Feh­ler von Ma­te­ria­li­en auf­zu­spü­ren und schließ­lich Lö­sun­gen für die Ur­sa­chen zu fin­den. Ge­mein­sam mit Her­stel­lern von Ana­ly­tik­ge­rä­ten ent­wi­ckelt das IMWS pass­ge­naue Ge­rä­te­kon­fi­gu­ra­tio­nen, damit die Auf­trag­ge­ber Feh­ler­quel­len zu­künf­tig selbst er­ken­nen und ver­mei­den kön­nen.

Die Kun­den des In­sti­tu­tes sind viel­fäl­tig – sie kom­men aus der Mi­kro­elek­tro­nik, Pho­to­vol­ta­ik, Kunst­stoff­tech­nik, Che­mie sowie der der Automobil-​ und Flug­zeug­indus­trie.

In­ter­na­tio­nal füh­rend und gut ver­netzt leis­ten die rund 350 Mit­ar­bei­ten­den des Fraun­ho­fer IMWS einen un­ver­zicht­ba­ren Bei­trag zur Ma­te­ri­al­ef­fi­zi­enz, Res­sour­cen­scho­nung und Wirt­schaft­lich­keit.

Die Mit­ar­bei­ten­den am Fraunhofer-​Institut für Fa­brik­be­trieb und -​automatisierung (IFF) in Mag­de­burg be­glei­ten vor allem klei­ne und mitt­le­re Un­ter­neh­men dabei, die „In­dus­trie 4.0“ Rea­li­tät wer­den zu las­sen und ge­stal­ten somit die Zei­ten­wen­de hin zu Di­gi­ta­li­sie­rung und Au­to­ma­ti­sie­rung. Die Teams des Fraun­ho­fer IFF for­schen zu The­men wie Energie-​ und Kli­ma­wen­de, Aug­men­ted und Vir­tu­al Rea­li­ty, dem si­che­ren Ein­satz von Ro­bo­tern, di­gi­ta­ler Zwil­ling oder künst­li­che In­tel­li­genz. Der Sitz des In­sti­tuts im Mag­de­bur­ger Wis­sen­schafts­ha­fen bie­tet den For­schen­den dabei beste Vor­aus­set­zun­gen.

Grund­la­ge für die Software-​ und Di­gi­ta­li­sie­rungs­lö­sun­gen ist die brei­te Ex­per­ti­se des IFF im Hard­ware­be­reich. Von Entwicklungs-​ und War­tungs­pro­zes­sen bis hin zum Re­cy­cling wird das ge­sam­te Spek­trum des Pro­dukt­le­bens­zy­klus ana­ly­siert und eine pas­sen­de Tech­no­lo­gie be­zie­hungs­wei­se Soft­ware er­ar­bei­tet. Die Auf­trag­ge­ber, ob Groß­kon­zern oder Mit­tel­ständ­ler, be­kom­men vom Fraun­ho­fer IFF in­di­vi­du­el­le sowie ska­lier­ba­re Tech­no­lo­gien.

Das Fraunhofer-​Zentrum für Chemisch-​Biotechnologische Pro­zes­se (CBP) in Leuna ent­wi­ckelt und ska­liert An­la­gen, um die Nut­zung von nach­wach­sen­den Roh­stof­fen in pro­duktre­le­van­te Di­men­sio­nen zu er­mög­li­chen. Ge­ra­de klei­ne und mitt­le­re Un­ter­neh­men kön­nen den Trans­fer neuer Tech­no­lo­gien vom Labor in in­dus­tri­el­le Grö­ßen­ord­nun­gen sel­ten aus ei­ge­ner Kraft leis­ten – diese Lücke schließt das Fraun­ho­fer CBP. Mit Pro­zess­ka­pa­zi­tä­ten von bis zu zehn Ku­bik­me­tern kön­nen in Leuna pflanz­li­che Öle, Zel­lu­lo­se, Stär­ke oder Zu­cker auf­be­rei­tet und zu che­mi­schen Pro­duk­ten um­ge­setzt wer­den. In­dus­tri­el­le Bio­tech­no­lo­gie in Kom­bi­na­ti­on mit che­mi­schen Auf­ar­bei­tungs­ver­fah­ren sind Schlüs­sel­tech­no­lo­gien auf dem Weg zu einer nach­hal­ti­gen Che­mie. Zudem zäh­len nach­wach­sen­de Roh­stof­fe, Kreis­lauf­wirt­schaft und grü­ner Was­ser­stoff zu ab­so­lu­ten Zu­kunfts­the­men.

Die hoch­qua­li­fi­zier­ten For­schen­den am Fraun­ho­fer CBP tra­gen mit ihrer Ar­beit dazu bei, dass sich Leuna zum bio- und pe­tro­che­misch in­te­grier­ten Stand­ort ent­wi­ckelt und eine Vor­rei­ter­rol­le bei der in­dus­tri­el­len Nut­zung nach­wach­sen­der Roh­stof­fe ein­nimmt.

Das Cen­ter for Eco­no­mics and Ma­nage­ment of Tech­no­lo­gies (CEM) in Halle (Saale) bün­delt als Au­ßen­stel­le des Leip­zi­ger Fraunhofer-​Zentrums für In­ter­na­tio­na­les Ma­nage­ment und Wis­sens­öko­no­mie (IMW) die Kom­pe­ten­zen der Fraunhofer-​Gesellschaft in den Be­rei­chen der techno-​ und so­zio­öko­no­mi­schen For­schung. Mit Sitz in den in­no­va­ti­ven Hal­len­ser SaltLabs wird Fraun­ho­fer mit dem CEM auch sei­ner be­son­de­ren ge­sell­schaft­li­chen Be­deu­tung für den Struk­tur­wan­del in Mit­tel­deutsch­land ge­recht. Die For­schen­den fo­kus­sie­ren sich ins­be­son­de­re auf die en­er­gie­in­ten­si­ve In­dus­trie in Sachsen-​Anhalt und ar­bei­ten dabei in­ten­siv mit den Che­mie­parks und der Was­ser­stoff­wirt­schaft zu­sam­men. Das CEM be­glei­tet tech­no­lo­gi­sche Transformations-​ und In­no­va­ti­ons­pro­zes­se, mo­del­liert und be­wer­tet Zu­kunfts­sze­na­ri­en in­dus­tri­el­ler Wert­schöp­fung und ent­wi­ckelt Qua­li­fi­zie­rungs­kon­zep­te für Fach­kräf­te, um eine nach­hal­ti­ge In­dus­trie­ge­sell­schaft zu ge­stal­ten.

Die Au­ßen­stel­le Mo­le­ku­la­re Wirk­stoff­bio­che­mie und The­ra­pie­ent­wick­lung (MWT) in Halle (Saale) ge­hört zum Fraunhofer-​Institut für Zell­the­ra­pie und Im­mu­no­lo­gie (IZI) Leip­zig und wid­met sich der Auf­trags­for­schung für bio­tech­no­lo­gi­sche, phar­ma­zeu­ti­sche und me­di­zin­tech­ni­sche Un­ter­neh­men, Kli­ni­ken sowie dia­gnos­ti­sche La­bo­re.
Die Ent­wick­lung neuer Be­hand­lungs­kon­zep­te wird un­ter­stützt durch ein Wirkstoff-​Design, das auf Rönt­gen­kris­tall­struk­tur­ana­ly­sen ba­siert und auf stu­di­en­be­glei­ten­de Nach­weis­ver­fah­ren setzt. Dafür ver­fügt das MWT nicht nur über mo­der­ne Ana­ly­se­me­tho­den, son­dern be­sitzt auch ein breit ge­fä­cher­tes bio­phy­si­ka­li­sches Spek­trum zur Cha­rak­te­ri­sie­rung von Stoff­wech­sel­we­gen sowie zell­ba­sier­te und phar­ma­ko­lo­gi­sche Mo­del­le für neu­ar­ti­ge che­mi­scher und bio­lo­gi­sche Wirk­stof­fe.

Das Zen­trum für Naturstoff-​basierte The­ra­peu­ti­ka in Kö­then (An­halt) wird ge­tra­gen vom Leip­zi­ger Fraunhofer-​Institut für Zell­the­ra­pie und Im­mu­no­lo­gie (IZI) ge­mein­sam mit der Hoch­schu­le An­halt. Die For­schen­den ar­bei­ten an der Schnitt­stel­le von roter, blau­er und wei­ßer Bio­tech­no­lo­gie und wol­len un­be­kann­te Wirk­stof­fe aus na­tür­li­chen Quel­len auf­spü­ren sowie er­folg­reich ge­tes­te­te Wirk­stof­fe in phar­ma­ko­lo­gi­sche und to­xi­ko­lo­gi­sche Un­ter­su­chun­gen über­füh­ren. Dabei wer­den die Er­fah­run­gen der Al­gen­bio­tech­no­lo­gie der Hoch­schu­le An­halt mit der Ex­per­ti­se in der Wirk­stoff­ent­wick­lung des Fraun­ho­fer IZI ge­bün­delt. Im Mit­tel­punkt der For­schun­gen ste­hen ins­be­son­de­re Al­gen­in­halts­stof­fe und deren Wirk­sam­keit bei bak­te­ri­el­len In­fek­tio­nen und Ent­zün­dun­gen. Im ZNT wer­den Wirk­stoff­pro­du­zen­ten in ver­schie­de­nen Photo-​Bioreaktoren vom Labor-​ bis in den Tech­ni­kums­maß­stab kul­ti­viert.  Über die enge Ko­ope­ra­ti­on mit der Fraunhofer-​Gesellschaft und deren in­dus­tri­el­le Ver­flech­tung ist ein schnel­le­rer Trans­fer der For­schungs­er­geb­nis­se in die In­dus­trie mög­lich.