Branche und Forschung Die spannendsten Nachrichten auf einen Blick

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Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)

Paul Scherrer Institut Benoit Stef

BDG - Bundesverband der Deutschen Gießerei-Industrie e.V.

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Lesen Sie hier eine Zusammenfassung der wichtigsten, spannendsten Nachrichten der letzten zwei Wochen aus den Universitäten und dem Maschinen-, Anlagen- und Gerätebau.  

Robotik: Fingerfertigkeit neu definiert 

Eine an der EPFL entwickelte Roboterhand geht mit einem Design mit zwei Daumen und wendbarer Handfläche über die Grenzen menschlicher Fingerfertigkeit hinaus; sie kann sich vom Roboterarm abkoppeln, um mehrere Objekte zu erreichen und zu greifen. Das Gerät kann bis zu sechs identische Finger mit Silikonspitzen aufnehmen. Es ist in der Lage, jede beliebige Fingerkombination opponierende Paare für einen daumenähnlichen Pinch‑Griff zu bilden. Dank des reversiblen Designs sind „Rücken“ und „Handfläche“ der Roboterhand austauschbar. Der EPFL‑Roboter kann sich fortbewegen und dabei mehrere Objekte sicher halten – unter seiner „Handfläche“, auf seinem „Rücken“ oder beides zugleich. 

Festkörperbatterien: Starke Leistung durch neues Fertigungsverfahren

Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI haben ein neues Fertigungsverfahren von Lithium-Metall-Festkörperbatterien entwickelt, die mehr Energie speichern, sicherer sind und schneller laden als herkömmliche Lithiumionen-Batterien. Festkörperbatterien benötigen keine brennbaren flüssigen Elektrolyte und sind daher grundsätzlich sicherer als herkömmliche Lithiumionen-Batterien. Es gibt allerdings zwei Probleme: Das Erste ist die Bildung von Lithiumdendriten an der Anode. Hierbei durchdringen nadelartige Metallstrukturen den Festelektrolyten zwischen den Elektroden. Von hier aus breiten sie sich in Richtung Kathode aus und verursachen letztlich interne Kurzschlüsse.
Das Zweite ist die elektrochemische Instabilität an der Grenzfläche zwischen der Anode und dem Festelektrolyten, was die langfristige Leistung beeinträchtigt. Das Team um Mario El Kazzi, Leiter der Gruppe Batteriematerialien und Diagnose entwickelte deshalb ein neues Fertigungsverfahren: „Wir haben zwei Ansätze kombiniert, die gemeinsam sowohl den Elektrolyten verdichten als auch die Grenzfläche zum Lithium stabilisieren“, so der Wissenschaftler. Das Material wird dabei sanfter gesintert, unter mäßigem Druck und bei moderater Temperatur. Außerdem wird eine sehr dünne Passivierungsschicht aus Lithiumfluorid an der Grenzfläche zwischen Anode und Festelektrolyt aufgebracht. In Laborversuchen hatte die Zelle nach 1500 Auf- und Entladevorgängen noch etwa 75 Prozent ihrer ursprünglichen Kapazität. 

E-Fahrzeuge: Motor ohne seltene Erden entwickelt

Astemo hat einen neuen Motor für batterieelektrische Fahrzeuge (BEVs) entwickelt, der vollständig auf den Einsatz seltener Erden verzichtet und damit Ressourcenrisiken deutlich reduziert. Die Entwicklung basiert auf einem Synchronreluktanzmotor-System. Dabei entsteht die Rotationskraft durch Magnetismus, der während des Betriebs im rotierenden Eisenkern des Rotors erzeugt wird. Der Hauptantriebsmotor, der kontinuierlich für den Vortrieb genutzt wird, ist mit Magneten ohne seltene Erden ausgestattet und erreicht eine Leistung von 180 kW. Dadurch kann der bislang übliche Permanentmagnetmotor in BEV-Antriebssystemen ersetzt werden, der große Mengen seltener Erden benötigt. Für den Nebenantrieb zur Leistungsunterstützung kombiniert Astemo einen Synchronreluktanzmotor, der Energieverluste während des Freilaufs verhindert. Zusammen erreichen Haupt- und Nebenantrieb eine Gesamtleistung von 315 kW. Die praktische Anwendung von Synchronreluktanzmotoren ist für das Jahr 2030 geplant.  
Der Motor erzeugt Rotationskraft, indem er Unterschiede im magnetischen Widerstand (Reluktanz) nutzt, die sich aus der Form des Rotorkerns ergeben. Durch die Entwicklung einer sogenannten „Multi-Layer-Flux“-Struktur wird der Weg der magnetischen Kraftübertragung in mehrere Schichten aufgeteilt. Gleichzeitig wird der Strom so präzise gesteuert, dass sich im Rotorkern gezielt magnetische Pole ausbilden. Auf diese Weise kann die starke Magnetkraft von Neodym-Magneten kompensiert werden.

Euroguss 2026: Sieger des Druckguss-Wettbewerbs ausgezeichnet

Im Rahmen der Euroguss hat der Verband Deutscher Druckgießereien (VDD) die Preisträger des Europäischen Druckguss-Wettbewerbes ausgezeichnet: In der Kategorie Mobilität überzeugte Hengst SE. HDO Druckguß- und Oberflächentechnik GmbH setzte sich in der Kategorie Sanitär durch. In der Kommunikationstechnik wurde Alupress GmbH aus Hildburgshausen ausgezeichnet. In der Kategorie Elektromobilität wurde Alupress AG prämiert. Dipl.-Ing. Siegfried Müller Druckguss, Druckgießerei Formen- und Werkzeugbau GmbH & Co. KG wurde in der Kategorie Elektrotechnik zum Sieger gekürt. In der Kategorie Werkstoffinnovation war Breuckmann GmbH & Co. KG auf Platz 1. Hippold GmbH Metallwarenherstellung war in der Kategorie Lifestyle der Spitzenreiter. In der Kategorie Schließtechnik und Sicherheit nahm die Firma Groß Druckguss GmbH den Preis mit nach Hause. 

Personentransport: Hyperloop-Projekt in Zürich nimmt Form an

Die Eurotube-Stiftung baut eine Hyperloop-Demostrecke. Das Ziel ist Personentransport mit 1000 km/h. Gegenwärtig befindet sich die Technologie in der Testphase. Das Gelingen hängt nicht zuletzt auch von der Qualität der Vakuumtechnik ab. Denn nur im Vakuumtunnel ist der Luftwiderstand so gering, dass ein energiesparendes Gleiten mit hohen Geschwindigkeiten Wirklichkeit werden kann. Am Projekt beteiligt ist daher auch der Vakuumspezialist Leybold. Im Juli 2024 feierte Eurotube den Kick-off des ersten Bauabschnitts im Innovationspark Zürich. Installiert wurden dann das Vakuumsystem und die Luftschleuse sowie Container mit Kontroll- und Vakuumsystemen. In Phase zwei des Projekts werden in einer mobilen Fabrik die Betonteile hergestellt und getestet. Diese Fabrik eröffnete im September 2025. In Phase drei sollen der elektrische Linearmotor, die Sensorik und andere Steuerelektronik installiert werden. 

Inventor of the Year 2025: Erfinderinnen und Erfinder geehrt

Siemens zeichnet zum 30. Mal eigene und bei Partnern tätige, herausragende Forscherinnen und Forscher mit dem Titel „Inventor of the Year“ aus:  

• Benno Schiefer erhielt den Design-Preis für die strömungsoptimierte Gestaltung der neuen Münchner S-Bahn. 
• Sandeep Billa, Steven Brens und Jibo Liu (USA) haben eine App entwickelt, mit der die Inbetriebnahme industrieller Klimaanlagen weniger als 30 Minuten dauert.
• Zhen Hua Zhou (China) entwickelte eine Plattform, die als Brücke zwischen Software und Fabrikautomatisierung dient.
• Der Preis „Lifetime Achievement“ ging an Dr. Bernd-Markus Pfeiffers für ein datengetriebenes System aus, das chemische Anlagen sicherer und kostengünstiger macht.
• Nora Jeskes Arbeit ermöglicht es, Elektronik nachhaltiger zu gestalten. 
• Hila Safi hat einen digitalen Zwilling entwickelt, der simuliert, wie ein Quantencomputer in einer industriellen Umgebung bestehen würde. 
• Dr. Julian Senoner und Bernhard Kratzwald entwickelten eine KI-Software-Plattform, die Werkzeuge zur Überwachung und Analyse von Fertigungsprozessen bietet.
• Sven Tauchmann, David Bitterolf, Stephan Hanse und Tobias Hamann entwickelten einen Roboter-Hybridantrieb für präzise Fertigung.