Pressemitteilungen

Die vielfältigen Quellen und Senken von Treibhausgasen weltweit in Echtzeit zu überwachen und zu verstehen ist angesichts des fortschreitenden Klimawandels wichtiger denn je. Ein Fokus liegt dabei auf der Regulierung und Überwachung von menschengemachten Methanausstößen. Lasersysteme, wie sie Forscherinnen und Forscher am Fraunhofer ILT entwickeln, bieten hier Lösungen: Als Herzstück von LIDAR-Instrumenten können sie Treibhausgase in der Atmosphäre orts- und zeitaufgelöst auch aus großen Distanzen präzise bestimmen und das weltweit.

Die Elektrodentrocknung im Rolle-zu-Rolle-Verfahren (R2R) war bislang einer der kosten- und CO2-intensivsten Fertigungsschritte in der Produktion von Lithium-Ionen-Batterien. Ein lasergestütztes R2R-Trocknungsverfahren, das im Rahmen der Forschungskooperation IDEEL entwickelt wurde, könnte das künftig ändern. Es kombiniert die herkömmliche, ofenbasierte Konvektionstrocknung mit einer Lasertrocknung auf Basis von Hochleistungs-Diodenlasern und reduziert bei gleichbleibender Ergebnisqualität die Trocknungszeit um über 60 Prozent.

Neue geschäftsführende Leitung am Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT: Am 17. Februar 2025 übernahm Dr. Jochen Stollenwerk kommissarisch die Leitung des Fraunhofer ILT. Er tritt somit die Nachfolge von Prof. Constantin Häfner an, der das Institut seit 2019 leitete und nun als Vorstand für Forschung und Transfer in die Fraunhofer-Gesellschaft nach München wechselte.

Ob Medizintechnik, Telekommunikation oder Luft- und Raumfahrt: In vielen Industriebranchen steigt die Nachfrage nach Hochleistungslasern. Dabei kommt es den Anwendern auf die Wirtschaftlichkeit und Stabilität der Systeme an. Das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT hat nun bedeutende Fortschritte bei der Entwicklung von effizienten und stabilen Hochleistungs-Diodenlasern erzielt. Im Prinzip hat es das Schreiben von Faser-Bragg-Gittern aus der Welt der Faserlaser auf Diodenlaser übertragen. Dr. Sarah Klein hat das Verfahren im Rahmen ihrer Promotion entwickelt und damit jüngst den 3. Platz beim renommierten Hugo-Geiger-Preis errungen.

Am 8. und 9. April 2025 öffnet der UKP Workshop erneut seine Türen und versammelt im LIEBIG in Aachen Fachleute aus Industrie und Forschung. Als wichtigste Plattform rund um Materialbearbeitung mit Ultrakurzpulslasern bietet die Veranstaltung nicht nur aktuelle Einblicke in technologische Fortschritte, sondern auch eine einzigartige Gelegenheit zum Austausch über neueste Anwendungen und Lösungsansätze.

Im Forschungsprojekt HyCoFC arbeiten Industrie- und Forschungspartner zusammen, um Bipolarplatten für langlebige, kostengünstige und leistungsstarke Brennstoffzellen speziell für Schwerlastanwendungen zu entwickeln. Um den hohen Anforderungen und anspruchsvollen Bedingungen im Schwertransport gerecht zu werden, setzt das Projekt auf innovative Materialkombinationen und neueste Lasertechnologien. So adressiert HyCoFC nicht nur die Nachhaltigkeit in der Logistik, sondern stärkt auch den Wirtschaftsstandort Deutschland und schafft zukunftsweisende Lösungen für die Energiewende.

Pünktlich zum Start des Internationalen Jahres der Quantenwissenschaft und -technologie 2025 der UNESCO richtet Nordrhein-Westfalen einen ersten Knoten für das Quanteninternet der Zukunft ein. Ein Team des Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT hat das bei TNO im niederländischen Delft entwickelte System Mitte Januar nach Aachen geholt, um es hier zu erproben, weiterzuentwickeln und erste regionale Verbindungen in Richtung Jülich und Bonn aufzubauen. Das Projekt ist ein Meilenstein auf dem Weg ins »Quantentechnologieland NRW«.

Der inzwischen fest etablierte »UKP Workshop« bringt alle zwei Jahre führende Expertinnen und Experten der Ultrakurzpulslaser-Technologie zusammen. Am 8. und 9. April 2025 findet der mittlerweile 8. UKP Workshop in Aachen statt, bei dem die neuesten Entwicklungen im Bereich der Ultrakurzpulslaser-Technologie vorgestellt werden. Etwa 20 internationale Referierende bieten praxisbezogene Vorträge über Anwendungen und Bearbeitungsverfahren der UKP-Laser. Der Fokus liegt diesmal auf innovativen Strahlformungslösungen, die speziell für unterschiedliche Prozesse optimiert sind. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für die lasergestützte Bearbeitung in Branchen wie etwa Elektronik, Energiespeicherung, Glasverarbeitung und Mikroelektronik.

Die Großserienfertigung von Bipolarplatten für Brennstoffzellen erfolgt im Sekundentakt. Um eingesetzte Umformwerkzeuge vor Verschleiß zu schützen, werden sie aus hochwertigen Metalllegierungen gefräst. Im Nationalen Aktionsplan Brennstoffzellen-Produktion (H2GO) geht das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT in Aachen neue Wege: Statt die Werkzeuge aus dem Vollen zu fräsen, bringt es mithilfe des Extremen Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißens (EHLA) verschleißfeste Funktionsschichten endkonturnah auf günstigen Baustahl auf. Die Kosten, Bauzeit und der Verschleiß der Werkzeuge sinken signifikant. Außerdem ist der EHLA-Prozess zur Reparatur beschädigter und verschlissener Werkzeuge nutzbar – und leistet damit einen wesentlichen Beitrag für die Circular Economy.

Neuer Ansatz in der Strahlformung macht die additive Fertigung flexibler und effizienter: Das Fraunhofer ILT hat eine neue Plattform entwickelt, mit der Laser Powder Bed Fusion (LPBF) Prozesse individuell optimiert werden. Maßgeschneiderte Strahlprofile verbessern die Bauteilqualität, reduzieren Materialverluste und ermöglichen bisher nicht mögliche Skalierungen der Aufbaurate des Einzelstrahlprozess. Das Fraunhofer ILT stellt das derzeit im Aufbau befindliche Testsystem vom 19. bis 22. November auf der Formnext in Frankfurt am Main vor.

Hochleistungs-Laserdioden sind eine Schlüsselkomponente für Fusionskraftwerke der Zukunft. Das Verbundprojekt DioHELIOS tritt an, um ihre Leistung und Effizienz auf ein neues Niveau zu heben und Ansätze für eine automatisierte Massenfertigung zu entwickeln. Denn für eine klimaneutrale Energiegewinnung durch die laserbasierte Trägheitsfusion werden Diodenlaser-Module in hohen Stückzahlen benötigt. An dem BMBF-geförderten Projekt sind ams-OSRAM, das Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik (FBH), das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT, Jenoptik, Laserline und TRUMPF beteiligt.

An international research team led by QuTech has demonstrated a network connection between quantum processors over metropolitan distances. Their result marks a key advance from early research networks in the lab towards a future quantum internet.

Um während neurochirurgischen Eingriffen komplexe Hirnfunktionen testen zu können, werden diese an wachen, lokal anästhesierten Patienten durchgeführt. So können die Chirurgen mit ihnen interagieren und prüfen, wie sich ihr Eingriff auf die Hirnfunktion auswirkt. Doch das Öffnen des Schädels im Wachzustand ist für die Betroffenen psychisch äußerst belastend. Ein neues robotergestütztes und optisch präzise überwachtes Laserverfahren des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT in Aachen soll künftig schonende, vibrationsfreie und nahezu lautlose Kraniotomien im Wachzustand ermöglichen. Das Knochengewebe des Schädels wird dabei mit kurzgepulster Laserstrahlung abgetragen.

»Machen statt Zaudern«. So lautet die KI-Strategie, die Prof. Constantin Häfner, Leiter des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT, auf dem »AKL’24 – International Laser Technology Congress« in Aachen vorstellte. Die pragmatische Strategie setzen Fachleute des Instituts im deutsch-kanadischen Projekt AI-SLAM in die Tat um. Dort entsteht ein KI-Werkzeug zum automatisierten Laserauftragschweißen von Verschleißteilen für den Bergbau.

Eine Spinalkanalstenose – eine knöcherne Verengung des Wirbelkanals – kann für Betroffene zur Qual werden. Drückt sie auf das Rückenmark, drohen ihnen chronische Schmerzen und Lähmungserscheinungen. Häufig hilft dann nur ein chirurgischer Eingriff: Allein in Deutschland sind es 111.000 Operationen pro Jahr. Doch die Nähe zum Rückenmark macht die Dekompression, bei der die Engstellen mit Hochgeschwindigkeitsfräsen beseitigt werden, zum riskanten Eingriff. Ein am Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT in Aachen entwickeltes roboterassistiertes, optisch überwachtes Laserverfahren könnte in Zukunft helfen, das Risiko solcher Eingriffe zu minimieren.

Die Vorgaben der Europäischen Kommission sind ehrgeizig: Die ReFuelEU Aviation-Verordnung schreibt eine Drosselung der CO₂-Emissionen der Luftfahrt bis zum Jahr 2050 um 60 Prozent im Vergleich zu 1990 vor. Geplant ist außerdem ein umfassendes EU-Weltraumgesetz (EUSL) unter anderem mit Regeln zur Nachhaltigkeit von Weltraumaktivitäten. Unterstützung erhalten die Aerospace-Unternehmen vom Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT aus Aachen und seinen neuen additiven Fertigungsverfahren, die den ökologischen Fußabdruck erheblich verbessern und die Produktionskosten senken.

Die Additive Fertigung, insbesondere der metallische 3D-Druck, hat sich in den letzten Jahren von einer vielversprechenden Technologie zu einem ernstzunehmenden Bestandteil der industriellen Produktion entwickelt. Branchen wie Maschinenbau, Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie und Metallverarbeitung stehen vor einem technologischen Wandel, der weitreichende Auswirkungen auf Design, Produktion und Nachhaltigkeit haben könnte. Dr. Stefan Leuders, Head of Technology & Innovation bei der voestalpine Additive Manufacturing Center GmbH, Düsseldorf, und Dr. Tim Lantzsch, Abteilungsleiter Laser Powder Bed Fusion am Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT, Aachen, diskutieren über die aktuellen Trends der Additiven Fertigung (AM), analysieren Chancen und Risiken und zeigen auf, welche Branchen besonders profitieren können.

Das 5. Laser Colloquium Hydrogen 2024 - LKH2 am 10. und 11. September 2024 brachte rund 60 ausgewiesene Fachleute aus Industrie, Wissenschaft und Forschung zusammen. Die mittlerweile etablierte Konferenz ist die geeignete Plattform, um die neuesten Entwicklungen und Anwendungen der Lasertechnologie für die Brennstoffzellen- und Wasserstoffproduktion zu diskutieren. Fokus der zweitägigen Veranstaltung im Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT in Aachen lag auf der kontinuierlichen Fertigung von metallischen Bipolarplatten, der Prozessüberwachung und der Funktionalisierung von Oberflächen.

Auf der internationalen Messe und Konferenz Hy-fcell, die am 8. und 9. Oktober 2024 in Stuttgart stattfindet, zeigt das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT den Expertinnen und Experten der Wasserstoff-Branche, wie fortschrittliche Lasertechnologien dazu beitragen, den Weg für den Durchbruch der Wasserstofftechnologie zu ebnen. Auf dem Stand 4E51 in Halle 4 zeigt das Aachener Institut, welche Innovationen die steigende Nachfrage nach Wasserstofftechnologie bedienen können und wie Lasertechnologie die Effizienz erhöht, die Kosten senkt und die Nachhaltigkeit der Brennstoffzellenproduktion verbessert.

Das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT und die Automatic-Systeme Dreher GmbH präsentieren auf der Euroblech 2024 vom 22.-25. Oktober in Hannover eine wegweisende Innovation im Bereich der Blechbearbeitung: Eine Demonstratoranlage für Laser Blanking, die durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz die Prozesssicherheit und Effizienz in der Fertigung signifikant erhöht.

Mit einer neuen, für den industriellen Einsatz konzipierten Ultrakurzpuls-(UKP)-Laserstrahlquelle aus dem Hause TRUMPF wird sich das Einsatzspektrum der UKP-Technologie deutlich ausweiten. Das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT in Aachen wird das Potenzial der Strahlquelle mit 1 kW mittlerer Leistung in den kommenden Monaten systematisch erkunden. Geplant sind unter anderem Versuche zur Optimierung von Prozessen der Batterie- und Brennstoffzellen-Fertigung, des Werkzeugbaus und der Halbleitertechnik, sowie die Erprobung verschiedener Strahlführungsstrategien. Viele dieser Pilotanwendungen haben ihren Ursprung im Fraunhofer-internen Cluster of Excellence Advanced Photon Sources (CAPS), dem 21 Institute der Fraunhofer-Gesellschaft angehören.

Grate an Schnitt- und Stanzkanten von Blechen erhöhen das Verletzungsrisiko, verursachen oft Kabelschäden und zerkratzte Oberflächen. Schon deshalb ist es sinnvoll, Kanten zu entgraten. Geschieht dies per Laser, steigt obendrein die Dauerfestigkeit der Bauteile, lassen sich Kanten gezielt verstärken – und die Neigung zur Rissbildung sinkt. Das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT in Aachen wird auf der Messe EuroBLECH vom 22.–25. Oktober 2024 in Hannover modernste Laserentgratprozesse vorstellen. Auch über das Laserpolieren von Blechen können sich Interessierte am Messestand in Halle 27 | D142 informieren.

Das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT ergänzt seine etablierte Aachener »6th Conference on Laser Polishing LaP« am 15. und 16. Oktober 2024 zum ersten Mal durch eine neue Konferenz, die das weltweit zunehmende Interesse an photonischen Prozessketten für die Optikindustrie aufgreift. Die »1st Conference on Laser-based Optics Manufacturing LOM« stellt die laserbasierte Herstellung komplexer Optiken in den Mittelpunkt und soll den Wissenstransfer aus der Forschung in die Industrie ankurbeln. Die laserbasierte Optikfertigung verspricht Wettbewerbsvorteile, weil sie kosteneffizient, digital steuerbar und obendrein frei von Schleifstäuben und Poliermitteln ist.

Die von einem interdisziplinären Konsortium aus Fraunhofer-Instituten entwickelte Produktionsarchitektur »SWAP-IT« ist einsatzbereit. Damit wird die Vision auslastungsoptimierter, flexibel angeordneter Fertigungsmodule, die durch fahrerlose Transportsysteme bestückt werden und eine Vielzahl von Produkten fertigen können, Realität. Moderne Fertigungslayouts, wie beispielsweise Matrixanordnungen, bilden zusammen mit der Softwarearchitektur »SWAP-IT« eine anpassungsfähige Produktionsinfrastruktur, die die effiziente Fertigung auch kleinerer Stückzahlen ermöglicht: mit Hilfe einer Fertigungsplanung und -steuerung, die diese Module flexibel belegt und dank Segmentierung und intelligenter Verteilung von Fertigungsumfängen auch große Bauteile in kleinen Anlagen herstellbar macht. Selbstverständlich können auch Bestandsmaschinen in diese neue Produktionsarchitektur eingebunden werden. Das umfassende Spektrum an Soft- und Hardwareapplikationen der SWAP-IT-Architektur steht im Mittelpunkt eines Industrieworkshops am 26. September 2024 in Dresden.

Das fünfte Laser Colloquium Hydrogen – LKH2 des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT, das am 10. und 11. September 2024 stattfindet, steht erneut im Zeichen nachhaltigen Netzwerkens. Kein Staat, kein Unternehmen, keine Forschungseinrichtung kann den Übergang zu einer nachhaltigen Wasserstoff-Produktion allein bewältigen. Deshalb treffen sich wieder zahlreiche Expertinnen und Experten aus Praxis und Forschung in Aachen, um sich auszutauschen und gemeinsam Lösungen zu entwickeln. Ein Vortrags-Highlight des diesjährigen Kongresses ist die Vorstellung des deutsch-australischen Projekts HyGATE.

Die Wirkungsweise von Pharmazeutika, die Effizienz von Katalysatoren oder die Farbwirkung und Funktionalität von Drucktinten hängen auch von der Größe der darin enthaltenen Nanopartikel ab. Doch es fehlt an Methoden, um bei der Herstellung in Mahlprozessen die Partikelgrößenverteilung zu überwachen. Im EU-Förderprojekt PAT4Nano hat ein Konsortium aus Industrie und Forschung in den letzten vier Jahren praktikable Ansätze für solche Inline-Messungen erforscht. Das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT in Aachen hat ein vielversprechendes laserbasiertes Verfahren entwickelt, das diese Lücke schon bald schließen könnte.

Makino und das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT nutzen EHLA und EHLA3D, um die Grenzen der Additiven Fertigung neu zu definieren. Durch die Integration in eine fünfachsige CNC-Plattform bietet EHLA3D nun die Möglichkeit, komplexe Geometrien mit hochfesten Materialien effizient zu produzieren, beschichten oder zu reparieren. Die Forschungskooperation verkürzt die Produktionszeiten und verlängert die Lebensdauer von Komponenten in kritischen Industrien, während sie gleichzeitig die Grundlagen für zukünftige Innovationen in der Kreislaufwirtschaft legt.

Noch ist es ein Plan, aber bald schon soll ein neues Teleskop Gravitationswellen messen. Gravitationswellen sind so etwas wie die Schallwellen des Weltalls. Sie entstehen zum Beispiel, wenn schwarze Löcher oder Neutronensterne kollidieren. Im zukünftigen Gravitationswellendetektor, dem Einstein-Teleskop, wird dafür die neueste Lasertechnologie genutzt werden. Ein möglicher Standort für den Bau dieses Teleskops ist das Dreiländereck Deutschland, Belgien und Niederlande.

Vom 17. bis 19. April 2024 fand in Aachen der »AKL‘24 - International Laser Technology Congress« statt. Zum 14. Mal bot der Kongress die Plattform zum intensiven fachlichen Austausch über aktuelle Technologietrends und Perspektiven der Lasertechnik. Den 525 Teilnehmenden aus 21 Ländern standen neben drei Foren und neun Sessions mit insgesamt 82 Fachvorträgen eine komplett ausgebuchte konferenzbegleitende Ausstellung mit 58 Firmen sowie 60 »Lasertechnik Live«-Vorführungen in den Laboren des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT und der RWTH Aachen University offen. Zwei Abendveranstaltungen und der bewusst aufgelockerte Zeitplan an den drei Kongresstagen luden zum Networking ein. Kurz: Der AKL’24 war the place to be für die Laser-Community.

Eine neuartige laserbasierte Tauchsonde, die das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT in Aachen im Zuge BMBF- und EU-geförderter Projekte mit Industriepartnern und Anwendern erprobt, könnte den Weg zu einem fortlaufenden Inline-Monitoring von Wasseraufbereitungsprozessen in Kläranlagen ebnen. Das 2D-Fluoreszenzmessverfahren generiert direkt vor Ort spektroskopische Daten im Klärbecken. Diese sind in Verbindung mit einer intelligenten Auswertesoftware der Schlüssel zu einer energie- und ressourceneffizienten Wasseraufbereitung. Auf der Münchener Weltleitmesse für Wasser-, Abwasser-, Abfall- und Rohstoffwirtschaft IFAT 2024 wird das Verfahren erstmals öffentlich präsentiert.