ANGEWANDTE FORSCHUNG
für den Maschinen- und Anlagenbau
Spannende Einblicke in wissenschaftliche Erkenntnisse von Hochschulen, Universitäten und Instituten auf Basis der Ingenieurwissenschaften
Bild: Dassault Systèmes
Angewandte Forschung | Von Instituten und Universitäten
Institut und Hochschule sowie die Forschungsabteilungen der Unternehmen schaffen neue Trends auf Basis ihrer Forschungs Erkenntnisse aus den einzelnen Wissenschaften. Neben der Grundlagenforschung hat die Angewandte Forschung meist ganz gezielt Anwendungen im Blick, die durch neue wissenschaftliche Erkenntnisse auf ein neues Niveau gehoben werden. So werden Forschungsergebnisse oft zum Trendsetter oder Problemlöser. Verschiedene Hochschulen und die Bereiche vom Fraunhofer Institut berichten von ihren Forschungsergebnissen.
Angewandte Forschung 2025 – Das Wichtigste in Kürze
Die angewandte Forschung konzentriert sich 2024 verstärkt auf nachhaltige Materialtechnologien, energieeffiziente Antriebssysteme und KI-gestützte Produktionsprozesse. Besonders im Fokus stehen innovative Leichtbaukonzepte, die in der Automobil- und Luftfahrtindustrie Gewicht reduzieren und die CO₂-Bilanz verbessern. In der Elektromobilität treiben neue seltene-Erden-freie Elektromotoren die Entwicklung voran, um Rohstoffabhängigkeiten zu minimieren.
Parallel gewinnen Giga-Casting-Verfahren für großflächige Aluminiumbauteile an Bedeutung, wodurch Herstellungsprozesse effizienter werden. In der Fertigungstechnik setzen Unternehmen zunehmend auf Industrie 5.0, bei der Mensch-Maschine-Kollaboration durch adaptive Robotersysteme optimiert wird. Zudem erforschen Halbleiterhersteller neue Leistungselektronik auf Siliziumkarbid-Basis, um Energieverluste in elektrischen Systemen zu minimieren.
Mit steigenden Investitionen bleibt die Industrie bestrebt, durch anwendungsnahe Forschung nicht nur technologische Fortschritte zu erzielen, sondern auch Produktionseffizienz, Nachhaltigkeit und globale Wettbewerbsfähigkeit weiter zu steigern.
Forschungsergebnisse und Innovationen für die Forschung
Autonome Systeme mit erweiterter Wahrnehmung
07.04.2025 | Die TU Ilmenau hat zur Hannover Messe zwei Forschungsergebnisse vorgestellt, die autonome Systeme im Außen- und urbanen Bereich mit erweiterten Wahrnehmungsfähigkeiten ausstatten: eine Drohne als vorausschauende Sensoreinheit für unwegsames Gelände und eine KI-gestützte Wahrnehmung für autonome Gehwegerkennung.
Turbomolekularpumpe für Industrie & Forschung
18.02.2025 | Edwards Vacuum erweitert sein Portfolio um die Next 2807 M und Next 3207 M, eine neue Serie magnetgelagerter Turbomolekularpumpen. Die ölfreien Hochvakuumpumpen sind für Anwendungen in der Beschichtungstechnik, Hochenergiephysik, Raumfahrt und Forschung konzipiert, bei denen kontaminationsfreie Prozesse und minimale Vibrationen erforderlich sind.
Mit Getränkedosen zum Grünen Wasserstoff auf See
13.08.2024 | Wirft man ein kieselsteingroßes Aluminiumkügelchen in einen Becher mit gefiltertem Meerwasser, entsteht Wasserstoffgas, das innerhalb von wenigen Minuten aufsteigt und aus dem Behälter entweicht. Die Ingenieure des MIT optimieren diese einfache chemische Reaktion als effiziente und nachhaltige Möglichkeit zur Erzeugung von Grünem Wasserstoff.
Synchronreluktanzmaschine für höhere IE-Klassen
13.06.2024 | Ein aktuelles Forschungsprojekt von BEN Buchele zeigt das Potenzial der Synchronreluktanzmaschinen. Für einen Automobilprüfstand entwickelt das Unternehmen eine Synchronreluktanzmaschine, die die Ausblasgeschwindigkeit eines Querstromfahrtwindgebläses von 160 km/h auf 180 km/h erhöhen soll, ohne dabei die Baugröße des Motors zu verändern.
Aus den Fachgebieten
Antriebstechnik
Synchronreluktanzmaschine
Motorkomponenten für Meeresforschung
Flächenmotor für Werkzeugmaschine
Automatisierung
6G Netz | Die nächste Mobilfunk Generation
Während einige noch im LTE oder 4G Netz stecken und das 5G Mobilfunknetz seine Einführung bereits mit Bravour meistert, wirft das 6G Netz seine Schatten auf etwa 2030 schon voraus. Mit dem kommenden Mobilfunkstandard beschäftigt sich z. B. das Leuchtturmprojekt 6G-ANNA oder die welteit erste bidirektionale Richtfunkstrecke mit Internetanbindung der Uni Stuttgart. Auch das Karlsruher Institut für Technologie KIT hat das 6G Netz im Visier und präsentiert ein Konzept für höchste Datenübertragungsraten in der Terahertz Kommunikation.
Brain like Computing soll Energieverbrauch deutlich senken
Es ist ein spannender neuer Forschungsbereich, der im Zuge des Megatrends Künstliche Intelligenz (KI) zunehmend an Bedeutung gewinnt: Das so genannte Neuromorphe Computing, auch Brain like Computing setzt Technologien ein, die menschliches Gehirn und Nervensystem nachahmen. Damit könnte es umfassende assoziative Lernprobleme lösen. Zudem besteht die Chance, den Energieverbrauch der aktuell siliziumbasierten Schaltkreise deutlich zu senken. In dem 2020 gestarteten EU-Projekt Neuronn arbeitet das Fraunhofer EMFT.
CNC Steuerung für die Forschung in der Biegetechnik
An der TU München hat man sich der Bearbeitung neuer Materialien mit bestehenden Fertigungsmethoden in der Biegetechnik angenommen. An dem praktischen Beispiel einer Freiformbiegemaschine von J. Neu GmbH Maschinenbau & Handel spielt das IoT CNC Steuerungsmodul DAU von Mitsubishi Electric eine wesentliche Rolle. Am Lehrstuhl für Umformtechnik und Gießereiwesen von Prof. Dr.-Ing Wolfram Volk wird derzeit an Projekten geforscht, die für die Biegetechnik, entscheidende Weiterentwicklungen bringen können.
Cybersecurity für IT-Sicherheit vor Quantencomputer Intelligenz
Mit Quantencomputer lassen sich die Grenzen der Recheneffizienz stark erweitern. Sie werden Probleme lösen, mit denen Computer heute noch überfordert sind. Sie könnten aber auch zweckentfremdet werden, um die derzeit gängigen Public-Key-Verschlüsselungsverfahren unsicher zu machen. Rohde + Schwarz Cybersecurity forscht deshalb an der Abwehr solcher Bedrohungen.
Roboterkalibrierung
Smart Maintenance
Seilroboter
Elektrotechnik
Forschung an Umstellung der Energieverteilung auf Gleichstrom
Lapp forscht an Gleichstrom für die Industrie und kündigt damit die nächste Energie-Revolution an. Erste Pilotprojekte zeigen das Potenzial einer Energieversorgung mit Gleichstrom, womit sich bis zu 20 % Energie einsparen ließen. Nachdem das Unternehmen im letzten Jahr erste Leitungen für DC-Anwendungen vorgestellt hat, präsentiert es in diesem Jahr weitere Ausführungen.
Gegen den Chipmangel: Leistungszentrum wird weitergeführt
Die wirtschaftlichen Folgen der instabilen Lieferketten verdeutlichen die Bedeutung der Mikroelektronik, insbesondere bezogen auf den gegenwärtigen Chipmangel. Laut Fraunhofer ist eine Technologie Souveränität in Forschung und Entwicklung erforderlich, um für die Zukunft gerüstet zu sein. Auch bedarf es neuer Produktionsstätten in Europa. Dieser Herausforderung stellt sich das Leistungszentrum Funktionsintegration für die Mikro / Nanoelektronik. Es bündelt die Kompetenzen von mehreren Instituten.
Fraunhofer entwickelt effiziente elektrokalorische Wärmepumpe
Wärmepumpen arbeiten heute nahezu ausschließlich auf Basis von Kompressor-Technologie. Kompressoren benötigen schädliche Kältemittel. Vor diesem Hintergrund entwickeln sechs Fraunhofer-Institute im Fraunhofer-Leitprojekt “Elkawe” hocheffiziente elektrokalorische Wärmepumpen, die ohne schädliche Kältemittel auskommen.
Fluidtechnik
Vakuumpumpe für kontaminationsfreie Prozesse
Hydraulikantrieb für OP Roboter
Messtechnik
Nanaopartikel in Echtzeit
Prüfstand Batteriespeicher
Digitales Lasermikroskop
Produktentwicklung
Biopod bringt das Leben auf dem Mars einen Schritt näher
Interstellar Lab stellt das selbsterhaltende System zur Nahrungsmittelproduktion Biopod vor, welches nachhaltiges menschliches Leben auf dem Mars, der Erde und dem Mond durch Erzeugung und Wiederverwendung von Nahrung, Wasser und Luft ermöglicht. Zum Einsatz kommt dabei ein virtueller Zwilling, mit dem sich die Leistung des Mikrohabitats und der biologischen Systeme simulieren, testen und optimieren lassen. Entwickelt wurde Biopod mit der Dassault Systèmes Branchenlösung Reinvent the Sky.
Kollaborative Software zur Entwicklung von Roboy 2.0
Von der Höchstleistung der Evolution des Menschen sind Roboter zum jetzigen Zeitpunkt noch weit entfernt. Ein Entwicklerteam des non-profit Projektes Roboy aus München hat sich aber das Ziel gesetzt, einen Roboter zu entwickeln, der dem Menschen im gesamten Auftreten so nahe wie möglich kommen soll. Roboy 2.0 wurde mit der kollaborativen Software "Fusion 360" von Autodesk entwickelt.
AR haucht 100 Jahre alter Pfaff Nähmaschine neues Leben ein
Mit der Augmented Reality Anwendung Augmented Things hat das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kaiserslautern einer über 100 Jahre alten Pfaff Nähmaschine neues Leben eingehaucht. Wer also nicht mehr weiß, wie sich die gute alte Nähmaschine bedienen lässt, erhält über Smartphone oder Tablet Informationen zur Handhabung.
Werkstoffe + Verfahren
LPBF 3D Druck
3D gedruckter Insektenschutz
Carbonfasern aus Algen
3D Modell Corona Virus
Unterwasser Kleber in s
Langzeitstabile Werkstoffe
Aus den Branchen
Auto + Verkehr
Neuartige Technologien für das autonome Fahren der Zukunft
Ein interdisziplinäres Team präsentiert auf der Hannover Messe 2025 ein patentiertes Verfahren zur Geländeüberwachung, das autonome Fahrzeuge bei Offroad-Einsätzen unterstützt. Ein zweites Team zeigt eine ebenfalls patentierte Wahrnehmungs- und Steuerungssoftware für autonome Roboter im Fußgängerumfeld.
Navigationstechnik für Flugtaxi mit Solarflugzeug getestet
Leise und leicht gleitet das Solarflugzeug Icaré über Mengen im Landkreis Sigmaringen hinweg. Die Universität Stuttgart testet in einem fliegenden Labor hochpräzise Navigationstechnik. Die WissenschaftlerInnen sammeln Daten zur Navigation und Flugsteuerung. Damit möchte man dem autonomen Fliegen ein Stück näherkommen, wie es in einem Flugtaxi zu finden ist.
Hyperloop | München – Berlin in einer halben Stunde
Von der schönen Berglandschaft würde man wohl nicht so viel mitbekommen auf einer Fahrt mit dem Hyperloop in einer halben Stunde von München nach Berlin. Viele Forschungsinstitute beschäftigen sich derzeit mit der Idee von Tesla CEO und SpaceX Elon Musk. Tata Steel hat einen CO2 armen Stahl für die Röhren entwickelt. Erste Teststrecken werden gebaut. Auch die Technische Universität München (TUM) hat ein Forschungsprogramm gestartet und baut eine Teststrecke.
Langzeitstabile Werkstoffe für regenerative Kraftstoffe
Synthetische Kraftstoffe sollen die Klimabilanz konventioneller Antriebe deutlich verbessern. Neue Ergebnisse aus der Werkstoffforschung von Freudenberg Sealing Technologies zeigen nun, welchen Einfluss das als Dieselersatz diskutierte OME auf die Langzeitstabilität von Dichtungen hat. Demnach eignen sich Dichtungen auf Basis des bereits verbreiteten Materials Fluorkautschuk (FKM) grundsätzlich auch für regenerative Kraftstoffe. Doch zwischen den einzelnen FKM-Typen gibt es überraschend große Unterschiede.
Erneuerbare Energien
Mit Getränkedosen zum Grünen Wasserstoff auf See
Wirft man ein kieselsteingroßes Aluminiumkügelchen in einen Becher mit gefiltertem Meerwasser, entsteht Wasserstoffgas, das innerhalb von wenigen Minuten aufsteigt und aus dem Behälter entweicht. Die Ingenieure des MIT optimieren diese einfache chemische Reaktion als effiziente und nachhaltige Möglichkeit zur Erzeugung von Grünem Wasserstoff, mit dem ihrer Vorstellung nach Motoren oder Brennstoffzellen an Bord von Seeschiffen und Unterwasserfahrzeugen angetrieben werden können.
Medizintechnik
Verfahren gegen Viren
Maschine reagiert auf Gestik
antibakterielle Oberflächen