Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI
Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI

Welche Trends gibt es bei der Biologisierung und bei Advanced Manufacturing Technologies?

Mit dem Einzug zahlreicher neuer Technologien in die Produktionstechnik erweitert sich das Spektrum technischer Möglichkeiten – und damit verschieben sich die Machbarkeitsgrenzen in der industriellen Produktion. Die wichtigsten technologischen Treiber sind Digitalisierung, Automatisierung und Autonomisierung, 3D-Fertigunsverfahren sowie die Biologisierung, also die Anwendung von biologischen Prinzipien in der Technik sowie der Einsatz von biotechnologischen Produktionsverfahren sowie Verfahren zur Verarbeitung biobasierter Rohstoffe.

Dabei können Innovationen einerseits auf der Mikroebene einzelner Bauteile oder Materialien ansetzen, beispielsweise durch von der Natur inspirierte Designs. Andererseits können sie auf der Makroebene die Produktion und Wertschöpfung grundlegend transformieren, ein Beispiel hierfür ist eine vollautomatisierte und dezentrale »On-demand Produktion« oder die Kreislaufführung von Wertstoffen. So können Produktionsprozesse flexibler, effizienter und nachhaltiger werden, zudem wird die Entwicklung und Herstellung neuer Produkte ermöglicht.

Das Fraunhofer ISI analysiert, wie sich die Produktion und die Wertschöpfungsprozesse durch neue Technologien verändern und welche Entwicklungen und Herausforderungen mit diesen Transformationsprozessen einhergehen. Dabei nehmen die Wissenschaftler:innen zum einen den unmittelbaren Einsatzkontext und die Perspektive der Anwender:innen in den Blick. Zum anderen untersuchen sie aus einer übergeordneten Perspektive, welche Beiträge zur Adressierung gesellschaftlicher Bedarfe und zur Lösung zentraler globaler Herausforderungen geleistet werden.
 

Projekte

Forschungsfertigung Batteriezelle Deutschland

In diesem Projekt entwickelt das Fraunhofer ISI Planungsinstrumente, welche die Leitung der Forschungsfertigung Batteriezelle bei der Gestaltung und Optimierung des Geschäftsmodells und des Leistungsangebots der Forschungsfertigung Batteriezelle unterstützen. Besondere Schwerpunkte liegen dabei auf der Identifikation von Nutzeranforderungen an die Forschungsfertigung Batteriezelle aus Forschung und Industrie sowie auf dem kontinuierlichen Screening von Batterie- und Produktionstechnologien, welche in der Forschungsfertigung Batteriezelle zur Serienreife weiterentwickelt werden können.

Perspektiven für eine klimaneutrale Batterieproduktion in Deutschland

Für die Realisierung einer nachhaltigeren Batterieproduktion spielen viele Aspekte eine Rolle, von der Förderung der Rohstoffe bis zur Kreislaufführung. Der Fokus dieses Projekts liegt auf einer Reduktion der Treibhausgasemissionen, die bei der Batterieherstellung anfallen. Im Rahmen des Projekts sollen dafür verschiedene Maßnahmen identifiziert und eingeordnet werden, die bei der Batteriezellproduktion die Treibhausgasemissionen, insbesondere CO2, reduzieren.

Monitoring fortschrittlicher Technologien im produzierenden Sektor

In diesem Projekt wurden Instrumente und Indikatoren zum Monitoring und zur Analyse der Entwicklung und des Einsatzes fortgeschrittener Technologien im produzierenden Sektor der Europäischen Union entwickelt. In Produkt-, Sektor- und Länderberichten wurden detailliert die Position und die Entwicklungspotenziale der EU in strategischen industriellen Wertschöpfungsketten untersucht.

Potenziale der BioIntelligenz in Baden-Württemberg

In dieser Studie wurde gemeinsam mit führenden Akteur:innen aus Wissenschaft und erstmals auch aus der Wirtschaft ausgelotet, welche Innovationspotenziale sich durch die BioIntelligenz in zentralen, beispielhaft stehenden Wertschöpfungssystemen Baden-Württembergs aufzeigen lassen. Hierfür wurden vielversprechende Ansätze für die BioIntelligenz identifiziert, ihr Potenzial analysiert und erforderliche Umsetzungsschritte abgeleitet.