Begleitende Ausstellung

»ALBACOPTER®« - ein skalierbares Drohnenkonzept

_{Fraunhofer IVI (Koordination)} 

_{Kooperation: LBF | ICT | IOSB | IEM | IMS}

Teile des urbanen Verkehrs in die Luft zu verlagern ist längst kein Zukunftstraum mehr. Innerhalb des Leitprojekts ALBACOPTER® soll unter Leitung des Fraunhofer IVI eine fliegende Experimentalplattform mit der VTOL-Fähigkeit eines Multicopters und den aerodynamischen Vorzügen eines Albatros entwickelt und für Test- und Demonstrationsflüge zugelassen werden. Den Verkehrsraum in seiner dritten Dimension stärker zu erschließen, würde Städte entlasten und abgelegenen Gegenden neue Chancen bieten.

»autartec®« - autarkes Leben auf dem Wasser

_{Fraunhofer IVI | Fraunhofer IKTS: Ernst-Eckart-Schulze, Martin Kunath}

_{Kooperation: TU Dresden, Brandenburgische TU}

Das schwimmende autartec®-Haus symbolisiert eine freiheitliche und autarke Wohnkultur für drei zusammenhängende Medien- bzw. Energiebereiche: elektrische Energie, thermische Energie und wassertechnische Aufbereitung. Architektonisch spiegeln sich die jeweiligen Autarkiebereiche am Gebäude in unterschiedlichen und sich durchdringenden Kuben wider. Das skulpturale Erscheinungsbild des Baukörpers ist topologisch in Flächen gegliedert, die für den spezifischen Energieertrag jeweils optimal ausgerichtet sind. Nach einer 5-jährigen Entwicklungszeit wurde das autartec®-Haus im Frühjahr 2019 feierlich eingeweiht. Das schwimmende Gebäude bietet gute Chancen, als Kristallisationskeim für weitere Aktivitäten zu neuen Lebensformen auf dem Wasser und dem Land zu fungieren. Dazu werden verschiedene Aufbauten funktionstragender autartec® Gebäudehüllen angefangen von konventionellen Baumaterialien über Tragwerksstrukturen mit Leichtbauelementen bis hin zu dünnwandigen Bauteilen aus Textilbeton entwickelt. Mit dem Standort am Bergheider See in der Lausitz trägt das Konzept zudem zur zukunftsorientierten Neugestaltung ehemaliger Bergbaulandschaften bei.

»DesignLab« - turn research into innovation by design (HPCi & LIsec)

_{Fraunhofer IVI | IWS | IWU: Prof. Dr.-Ing. Jens Krzywinski, Christian Hermeling}

_{Kooperation: TU Dresden}

Designmethoden sind in der industriellen Praxis längst zu einem integralen Bestandteil einer nutzungsorientierten Entwicklung von Produkt-Service-Systemen geworden. Auch in wissenschaftlichen Forschungsprojekten können menschzentrierte Designansätze wie Katalysatoren wirken und die Entwicklung zukünftiger kommerzieller Anwendungen erleichtern. Designorientierte Innovationsprozesse fügen den heute häufig noch vorrangig technologiegetriebenen Forschungsabläufen nutzungszentrierte Perspektiven als einen entscheidenden Faktor für Akzeptanz und Markterfolg hinzu. Das DesignLab for Applied Research steht allen Fraunhofer-Instituten zur Verfügung.

→ Produktdesign schafft Mehrwerte

_{Fraunhofer IWS: Markus Forytta, Tobias Naumann, Thomas Theling}

_{Kooperation: TU Dresden}

Ein professionelles Design ist ein Instrument, das den technologischen Kern einer Entwicklung um wichtige Nebenaspekte erweitert und zu einer ganzheitlichen Lösung vervollständigt, die Kund*innen und Nutzende überzeugt. Es kann den Transfer von Forschungsprojekten in die wirtschaftliche Anwendung unterstützen. Ein Beispiel hierfür ist das Analyse-Gerät »LIsec«, mit dem sich der Pulverfluss bei Additiven Fertigungsverfahren kontrollieren lässt. Das Kürzel steht für »Light Section« (deutsch: Lichtschnitt) und verrät bereits das Prinzip: Ein Messlaser durchleuchtet den Pulverstrom nach Austritt aus der Düse. Im rechten Winkel dazu ist eine Kamera montiert, die Lichtschnitte durch das Pulver aufnimmt und an eine Analyse-Software weiterleitet.

Ein weiteres Beispiel, welches auch auf der mcbw Ausstellung präsentiert wurde, ist die HeatPressCool integrative Technologie (HPCi®). Vom Fraunhofer IWS, zusammen mit dem DesignLab entwickelt, ermöglicht es das prozesssichere Fügen verschiedener Materialspezies ohne den Einsatz von Zusatzstoffen wie Klebstoff, Schrauben oder Nieten und bei Fügezeiten innerhalb weniger Sekunden. 

→ »Designed for TRL« (D4TRL)

_{Fraunhofer IWS: Markus Forytta, Tobias Naumann, Thomas Theling, Christian Hermeling}

Das Projekt »Designed for TRL« (D4TRL) integriert Methoden des Industriedesigns und der interdisziplinären Produktentwicklung in Fraunhofer-Projekte. Ziel ist das frühzeitige Einbinden von Kund*innen- und Marktanforderungen sowie eine Steigerung der Technologiereife. In diesem Zuge wurde ein Prozessmodell designt, das die technologische Entwicklung um eine nutzungsorientierte Gestaltung, ein frühzeitiges Prototyping, sowie aussagekräftige Visualisierungen ergänzt. Erprobt wurde der D4TRL-Prozess anhand von sechs tatsächlichen Entwicklungen unterschiedlicher Fraunhofer-Institute.

»Grünes Wasser« - Eine schwimmende Utopie

_{Fraunhofer WKI: Christoph Pöhler}

_{Kooperation: Designstudio »morgen.«}

Mit dem Projekt »Grünes Wasser« tauchen schwimmende Utopien für eine natürliche, nachhaltige und lebenswerte Stadt der Zukunft, in den ehemaligen Lebensadern der Freien und Hansestadt Hamburg, auf. Eine Interpretation der Wasserkunst mit den Techniken des 21. Jahrhunderts. Mit den fünf schwimmenden Inseln aus Myzel-Materialien knüpft »Grünes Wasser« an die reichhaltige Hamburger Geschichte der Kunst im öffentlichen Raum an – und erweitert sie um ökologisches Design, welches ohne den Einsatz von erdölbasierten Stoffen funktioniert. Wo Balkenhols Bojenmänner seit Jahrzehnten weder altern noch schrumpfen, schaffen das Fraunhofer-Institut für Holzforschung und »morgen.« eine wachsende, sich im Laufe der Jahreszeiten verändernde, lebendige Plastik im Freien.

»inBETWEEN« - Innovation durch interdisziplinären Austausch

_{Fraunhofer WKI: René Schaldach, Ole Hansen}

_{Kooperation: Designstudio Jonathan Radetz}

Bei »inBETWEEN« geht es bewusst um die Interaktion zwischen Design und Forschung, zwischen Material und Verbindung, sowie zwischen Möglichem und Unmöglichen. Ein Stuhlentwurf dient dabei als Ausgangspunkt, um eine Material- und Fertigungsinnovation „partiell nicht imprägnierter Organobleche“ in Form zu bringen und neue Verbindungsmöglichkeiten, sowie resultierende Eigenschaften interdisziplinär zu prüfen und weitere Anwendungsbereiche zu schaffen.

»Forschung & Design vs. Pandemien - Monitoring & Therapie«

_{Fraunhofer ENAS | Fraunhofer IKTS}

_{Kooperation: Studierende in Design-Studiengängen (Linda Kettler, Christina Weber, Eva Neu, Anselm Wohlfahrt, Julia Wecker)}

Jährlich lädt das Fraunhofer-Netzwerk »Wissenschaft, Kunst und Design« zu einem einwöchigen Summercamp ein. Unter dem Thema »Design & Forschung vs. Pandemien« entwickelten zwölf Studierende und sechs Fraunhofer-Forschende innovative Ideen und Prototypen. Den ersten Platz erreichte ein Team für die Gestaltung eines Kleidungsstücks mit eingebauter Sensorik. Das Wickel-Shirt vereint intelligentes Design und Technik, indem Vitalfunktionen zur Verbesserung der Behandlungsversorgung misst und individuell und nachhaltig begleitet.

»FungiFactoring« & »Materialperformance« - Erforschung selbstorganisierender Materialien

_{Fraunhofer UMSICHT: Julia Krayer, Lina Vieres, Sabrina Schreiner}

_{Kooperation: Künstlerin Mara Sandrock}

Die Künstlerin Mara Sandrock kooperiert in dem Projekt »Materialperformance unter Verwendung lebender Substanzen« mit Lina Vieres und Julia Krayer der Abteilung Nachhaltigkeit und Partizipation des Fraunhofer UMSICHT. Die Vermittlung von Wissenschaft in Form von Werkstoffentwicklung und Produktgestaltung in Kunst und Design ist Ansatz dieser Forschungskooperation. Im Kontext künstlerischer Forschung werden verschiedene Materialien in den Fokus genommen: Mikroorganismen, wie Farben erzeugende Bakterien, Schleim- sowie Baumpilze werden in ihrer Lebendigkeit performative Akteure auf der Leinwand, Keramik und in Schaukästen. Dieser Beitrag zur künstlerischen Forschung soll in einer spannenden Installation die Ergebnisse der Kooperation in die Öffentlichkeit vermittelt werden.

Minimalinvasiver Wasserspeicher »MiWa«

_{Fraunhofer: Marianne Sellmaier (IMW), Carl Behmer (Think Tank)}

_{Kooperation: Annika Poller, Emma Hille, Bea Brücker, Amanda Grigoleit}

Konzept für einen minimalinvasiven Wasserspeicher, der den Restsand aus dem Sandsteinabbau und ein vollkommen neues Fertigungsverfahren nutzt, um Regenwasser unter versiegelte Flächen zu leiten und so das zunehmende Problem der Bodentrockenheit zu reduzieren. Durch die verzweigte Wurzelform soll die von dem Klimawandel gestörte Balance in der Wasserverteilung zwischen den verschiedene Sedimentschichten ausgeglichen werden.

Urbanem Wasserstress entgegenwirken: Aufgrund des Klimawandels leiden Großstädte weltweit unter zunehmender Wasserknappheit und Überhitzung. Das MiWa-Konzept orientiert sich an dem sogenannten Schwammstadt-Prinzip und soll durch das minimalinvasive Durchbrechen von versiegelten Flächen ein gezieltes Versickern und Speichern von Niederschlägen ermöglichen.

Inspiriert durch Fraunhofer-Forschung: Aus der Geothermie-Erschließung ist eine Methode der Bohrlocherzeugung bekannt, mit der auch Seitenkanäle gebohrt werden können. Mit einer entsprechenden Technologie könnte auch das Wurzelgeflecht für MiWa entsprechend gebohrt werden. Um das ausgebohrte Wurzelgeflecht mit dem neuartigen Sandstein-Komposit auszufüllen, soll eine zwei Komponenten Materialauslegung erfolgen, damit die Wasserspeicherung möglichst effizient funktioniert.

»Sniff Check« & »Braincare« - Smart Devices zur Früherkennung neurologischer Erkrankungen

_{Fraunhofer ITWM | IAO | IVV}

_{Kooperation: Industriedesigner Dipl.-Ing. Lucas Rupp (Masterarbeit)}

Durch Sniff Check ist es möglich, eine Verminderung oder den Verlust des Geruchssinns objektiv festzustellen. Um olfaktorische Messungen für möglichst viele potenziell Betroffene zugänglich zu machen, ist das mobile Gerät so konzipiert, dass die Messung von ungeschultem medizinischem Personal in einer ärztlichen Praxis durchgeführt werden kann. Die medizinische Notwendigkeit ergibt sich aus schwerwiegenden neurologischen Defekten wie Parkinson oder Alzheimer, welche über die Feststellung einer Geruchsminderung bereits früher erkannt und behandelt werden können. Inspiration für diese Masterarbeit war die Teilnahme am Fraunhofer-Summercamp 2021.

_{Fraunhofer ITWM: Hans Trinkhaus, Tobias Wolf}

_{Kooperation: Max Emick, Eileen Fuhrmann, Lucas Rupp, Franziska Hagenauer}

Braincare ist eine Meditationsmaske, die den Geruchssinn während einer Entspannungsphase testet und schon einen geringfügigen Verlust der Geruchsfähigkeit als Indikator für neurodegenerative Krankheiten frühzeitig erkennt. Der Entwurf verwendet ein einfaches EEG in Kombination mit einem Duftstoff und einem CO2-Neutralisierer. Die Sammlung von Geruchsdaten in großem Maßstab könnte es ermöglichen, eine KI zu entwickeln, die indikatorische Muster identifiziert. Mit einer Maske, die beim Meditieren und Entspannen hilft, während gleichzeitig der eigene Geruchssinn getestet wird, könnten Daten gesammelt werden.

Wachstumskern »Feldschwarm®« - autonome Feldmodule für den ressourcenschonenden Landbau

_{Fraunhofer IVI | Fraunhofer IWU}  

_{Kooperation: TU Dresden (Prof. Dr. Thomas Herlitzius, Marek Holováč, Felix Schmitt)}

Das Projekt Feldschwarm® ist motiviert durch eine aktive Reduktion der Größe landwirtschaftlicher Maschinen und stellt sich so aktiv dem Trend der Effizienzsteigerung durch Vergrößerung entgegen. Durch die Verringerung von Größe und Masse wird der stetigen Verdichtung und damit verbunden einer langfristigen Übersäuerung der Böden direkt entgegengewirkt. Auf diese Weise kann eine nachhaltigere Bodenfruchtbarkeit garantiert werden.