Fraunhofer-Institut für Silicatforschung

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49.7979719.917715Koordinaten: 49° 47′ 53″ N, 9° 55′ 4″ O

Fraunhofer-Institut für Silicatforschung
Fraunhofer-Institut für Silicatforschung
Technikumsneubau des Fraunhofer ISC, Würzburg
Kategorie: Forschungseinrichtung
Träger: Fraunhofer-Gesellschaft
Rechtsform des Trägers: Eingetragener Verein
Sitz des Trägers: München
Standort der Einrichtung: Würzburg
Art der Forschung: Angewandte Forschung
Fächer: Naturwissenschaften, Chemie
Fachgebiete: Materialwissenschaft, Werkstofftechnik, Optik, Elektronik
Leitung: Gerhard Sextl
Mitarbeiter: 343 Mitarbeiter, davon 197 Stammpersonal[1]
Homepage: www.isc.fraunhofer.de

Das Fraunhofer-Institut für Silicatforschung, auch in der Kurzbezeichnung Fraunhofer ISC genannt, ist eine Einrichtung zur Förderung der Materialforschung in Würzburg. Es beschäftigt sich unter Verwendung von Nanotechnologie mit der Funktionserweiterung von Werkstoffen und ist eine rechtlich nicht selbständige Einrichtung der Fraunhofer-Gesellschaft mit Sitz in München.

Geschichte[Bearbeiten]

Als Kaiser-Wilhelm-Institut für Silikatforschung in Berlin-Dahlem 1926 von Wilhelm Eitel gegründet, wurde das Institut im Oktober 1943 kriegsbedingt nach Unterfranken und in die Rhön verlagert. Am 1. April 1948 wurde, nachdem der bayerische Landtag die Ansiedelung in Würzburg beschlossen hatte, die Einrichtung als Max-Planck-Institut für Silikatforschung neugegründet.

1952 erfolgte die feierliche Eröffnung am heutigen Standort durch den damaligen Präsidenten der Max-Planck-Gesellschaft Otto Hahn. 1958 wurde das Institut mit einem Ostflügel und einer Glasschmelzhalle erweitert. Die Fraunhofer-Gesellschaft übernahm 1971 das Institut, nun erstmals unter der Kurzbezeichnung ISC. 1986 wurde eine Erweiterung, das Technikum, erbaut. Im Technikum wurden unter anderem Anlagen zur Lacksynthese eingerichtet.

Im Jahr 1995 nahm das Institut eine weitere Einrichtung im Kloster Bronnbach bei Wertheim in Betrieb. 2005 und 2006 wurde das Technikum II errichtet, welches sich auf die Herstellung hochtemperaturbeständiger keramischer Verstärkungsfasern stützt. 2006 wurde in Bayreuth die Fraunhofer-Projektgruppe für Keramische Verbundstrukturen gegründet und an das Fraunhofer ISC angegliedert. Die Projektgruppe wurde 2012 zusammen mit zwei Arbeitsgruppen aus dem Fraunhofer ISC in das Fraunhofer-Institut für Hochtemperatur-Leichtbau (HTL) überführt.

2011 und 2012 erfolgte eine Erweiterung des Instituts um etwa 3.000 Quadratmeter, dem Technikum III. Für den Erweiterungsbau wurden innovative Technologien installiert, darunter Solartechnik sowie Bauteiltemperierung. Im neuen Technikum III sind Einrichtungen zur Entwicklung von Materialien für die regenerative Medizin und neuer Energiespeichersysteme geplant.

Forschungsbereiche und Arbeitsschwerpunkte[Bearbeiten]

Energie
  • Erneuerbare Energien: funktionale Beschichtungen (Windkraft, PV, Solarthermie), Speicherkomponenten, Energy Harvesting, Schutzlacke, Sensorik
  • Energiespeicherung: Materialien/Komponenten für Batterien/Supercaps, thermische Energiespeicherung, Analytik/Tests von Batterien/Komponenten,
  • Energieeffizienz: Messtechnik und Prozessoptimierung für Hochtemperaturprozesse, Wärmedämmung, Effizienssteigerung von Beleuchtungssystemen und Leuchtmitteln, funktionale Beschichtungen (Transmissionssteigerung, Staubabweisung, Elektrochromie)
Gesundheit
  • Dental/Medizin: Multifunktionelle Komposite und Adhäsivsysteme für die Restauration/Prophylaxe/Regeneration, Dentalglaskeramik, (bio-/aktiv) funktionalisierte teildegradierbare Template/Scaffolds in Verb. mit 2D-/3D-Strukturierung, Peptid-basierte Materialentwicklung
  • Regenerative Medizin: Wundeinlagen, Tissue engineering - Trägerstrukturen
  • Diagnostik: funktionalisierte Nanopartikel
  • Medizintechnik: Aktorik und Sensorik für Prothetik, Orthetik, Smart Implants und Rehabilitation
Umwelt
  • Ressourceneffizienz: effizienter Materialeinsatz, Sekundärrohstoffe, Wertstoffkreisläufe, Werkstoffsubstitution, Verfahrensentwicklung
  • Oberflächenschutz und -veredlung: Kratzschutz, Korrosionsschutz (Schutzschichten, Korrosionsverhalten, Korrosionstest), Oberflächenfunktionalisierung (antistatisch, Tropfschutz, leichte Reinigung, antimikrobiell), Farbgebung, Reflexionsminderung; Beschichtungstechnologie, Härtungsverfahren, Schichtcharakterisierung, Upscaling Materialherstellung und Beschichtungsverfahren
  • Bauen und Wohnen: Zement/Beton/Gips (Abbindeverhalten, Sekundärrohstoffe, Additive, Analytik), Wärmedämmung/-speicherung, Fensterglas, Raumklima/-beleuchtung (elektrochrome Schichten, Verringerung Schadstoffemissionen, Katalyse), Sensorik
  • Verpackung: Glasverpackungen (Pharma), Analytik (z. B. hydrolytische Beständigkeit), Hochbarriereschichten (z. B. Sauerstoff, Wasserdampf, Fett, Öl) für Verpackungsmaterialien (Karton, Papier, Kunststoff), Verkapselungsverfahren und -materialien (wässrige und ölige Inhalte, z. B. für Kosmetik)
Spezialgebiete
  • Glas: Behälterglas, Flachglas (Architektur, Fenster, Automobil), Glaslote, Spezialglas, Schmelztechnologie, Herstellung von Glasschmelzen in kleinen Mengen, Glaskeramik, Analytik
  • Intelligente Werkststoffe mit schaltbaren Eigenschaften: Aktorik/Sensorik, Bewegungssteuerung/Dämpfung, steuerbare Haptik, Smart Soft Materials (magnetorheologische Flüssigkeiten und Elastomere, dielektrische und leitfähige Elastomere), Elektrochromie
  • Optik und Elektronik: Mikroelektronik/Packaging (elektrische/optische Aufbau- und Verbindungstechnik, gedruckte/flexible Elektronik, Funktionsmaterialien für µ-Smart Systems, sensorische Systeme, System-in-Chip/System-in-Package, Schutzlacke), Displays (transparent conductive oxides, amorphous semiconductor oxides), Halbleiterelektronik (Funktionsresiste), Photonik (Mikrooptik, photonische Strukturen, Ein- und Auskoppelschichten, Wellenleiter)
  • Maschinen- und Anlagenbau: Sonderanlagen und Forschungsgeräte (Mechatronik und Robotik, Sensorik, Aktorik), Hochtemperatur-Messtechnik, Volumetrie
  • Materialanalytik/Werkstoffcharakterisierung/Werkstoffprüfung: Thermische Analytik, mikroskopische Analytik, Oberflächenanalytik, chemische Analytik, chemisch-physikalische Werkstoffcharakterisierung/-prüfung (Eigenschaftsanalytik), Schadensanalytik, Präparation
  • Spezialchemie: Herstellung von Kleinchargen/Auftragssynthesen, multifunktionelle Silane/Harze/Hybridpolymere/Komposite/Lacke

Kooperationen[Bearbeiten]

Das Fraunhofer ISC ist Mitglied bei NanoMat, einem überregionalen Arbeitsverbund von Unternehmen und Forschungseinrichtungen, bei MaterialsValley, einem Verein im Rhein-Main-Gebiet zur Förderung der Materialforschung und Werkstofftechnologie, sowie auf europäischer Ebene im European Multifunctional Materials Institute (EMMI). Des Weiteren ist das Institut Mitglied des Wilhelm Conrad Röntgen Research Center for Complex Material Systems (RCCM) an der Universität Würzburg.

Innerhalb der Fraunhofer-Gesellschaft ist das Institut Mitglied im Verbund Materials sowie in den Kooperationen Adaptronik, Batterie, Bau, Energie, Leichtbau, Nanotechnologie, Numerische Simulation von Produkten und Prozessen, Photokatalyse.

Projektbezogen bestehen an Kooperationen mit außeruniversitären Forschungseinrichtungen ebenso wie mit Universitäten im In- und Ausland.

Infrastruktur[Bearbeiten]

Das Institut verfügt über Labor- und Technikumseinrichtungen für die Entwicklung von nichtmetallischen Werkstoffen wie technischen Gläsern, technischer Keramik und Spezialkunststoffen bis hin zur Herstellung und Verarbeitung im Pilotmaßstab. Für analytische Fragestellungen rund um Materialentwicklung und Produktion stehen rund 50 Verfahren mit entsprechender Expertise zur Verfügung.

  • Akkreditiertes Zentrum für Angewandte Analytik (Chemische und Instrumentelle Analytik)
  • Geräte zur Entwicklung, Herstellung und Charakterisierung von Werkstoffen für den Hochtemperaturleichtbau
  • Synthese-Technikum für anorganische Polymere (Produktion spinnbarer Vorstufen für die Herstellung von Keramikfasern)
  • Spinntechnikum für hochtemperaturbeständige Keramikfasern
  • Pilotanlage zur Herstellung von anorganischen Fasern mit definiertem Abbauverhalten (für Tissue Engineering und Wundauflagen)
  • Prozessüberwachung und 3D-Schadensanalyse u.a. mit Hilfe von Computertomographie (CT) mit hoher Auflösung
  • Reinraum für Anwendungen der Mikroelektronik
  • Reinräume für Beschichtungsverfahren und Biomaterialien
  • Labor mit GMP-nahem Standard für die Materialentwicklung im Bereich Gesundheit
  • TPA-Anlage für 3D-Strukturierung mit Laserdirektschreibverfahren
  • Analytische Geräte und Methodenentwicklung für die Untersuchung von Umweltwirkungen auf Materialien (Klima- und Bewitterungstests, sensorgestütztes Umweltbeobachtung)
  • Test- und Prüfzentrum für den Prototypenbau und die Kleinserienfertigung von Forschungsgeräten

Standorte[Bearbeiten]

  • Hauptsitz: Würzburg
  • Außenstelle Bronnbach: Zentrum für Geräteentwicklung und Anlagenbau, Internationales Zentrum für Kulturgüterschutz und Konservierungsforschung
  • Projektgruppen in
    • Bayreuth: Fraunhofer-Zentrum für Hochtemperaturleichtbau (HTL)
    • Alzenau und Hanau: Fraunhofer-Projektgruppe für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie (IWKS)

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Daten und Fakten zum Fraunhofer ISC, abgerufen am 3. September 2013