Forschung für nachhaltige Materialien und Technologien

Ziel der Forschungsprojekte ist es, exzellente materialwissenschaftliche Grundlagenforschung schneller in die marktfähige Anwendung zu bringen. Dafür stehen den vier neuen Projekten am „matena innovate! center“ 1,5 Millionen Euro über einen Zeitraum von bis zu drei Jahren zur Verfügung.

Das „matena innovate! center“, ein An-Institut der Universität Bremen, gefördert von der Joachim Herz Stiftung, setzt dort an, wo klassische Innovationsketten versagen und Forschung vor dem Prototypenstadium stecken bleibt. Hier schließt es die systemische Lücke im Wissens- und Technologietransfer. Das Zentrum bringt Forschende aus den Materialwissenschaften mit Fachleuten aus dem Transfer- und Innovationsmanagement zusammen. So werden etwa Patentierungen oder die Gründung von Start-ups aus den Projekten heraus vorangetrieben.

Forschende aus dem MAPEX Center for Materials and Processes der Universität Bremen können gemeinsam mit dem „matena innovate! center“ Projektfinanzierungen durch ein mehrstufiges Bewerbungsverfahren starten. Dessen Lenkungskreis hat vier neue Transferprojekte ausgewählt, die dieses Verfahren erfolgreich durchlaufen haben. Somit werden aktuell sieben Forschungsvorhaben vorangetrieben: Drei Transfer-Pilotprojekte zur Herstellung von umweltfreundlichen Zink-Ionen-Batterien, nachhaltigen Futtermitteln in der Aquakultur und neuartigen Wasserstoffsensoren laufen bereits seit Anfang 2025.

„In Bremen entstehen gerade relevante Lösungen für sehr konkrete Probleme unserer Gegenwart im Bereich Klimaschutz und Ressourceneffizienz. Die Erkenntnisse zu neuen Materialien und Technologien sowie der nachhaltigen Wiederverwertung von Rohstoffen bleiben nicht in der Grundlagenforschung stecken, sondern sind auf dem Weg zur Marktreife. Genau das wollen wir im Sinne des Gemeinwohls mit unserer Förderung erreichen“, so Prof. Dr.-Ing. Dr. Sabine Kunst, Vorstandsvorsitzende der Joachim Herz Stiftung.

Die neuen Transferprojekte im Überblick

Use Swarf: Ziel des Projekts ist das Upcycling von Schleifschlamm – ein Abfallprodukt, das bei Schleifarbeiten, insbesondere in der Metallverarbeitung, entsteht. In Deutschland fallen jährlich knapp 200.000 Tonnen davon an. Die beteiligten Wissenschaftler:innen entwickeln ein Verfahren, um Schleifschlamm als hochwertige Ressource wiederzuverwenden: Er kann zur Herstellung von Verschleißschutzschichten erneut eingesetzt werden.

Twinspace: Das Projekt entwickelt ein neuartiges Robotersystem, um Leichtbaukomponenten in der Luftfahrtindustrie herzustellen. In dem Verfahren sollen Carbonfasern automatisiert aufeinander abgelegt und damit Produktionskosten gesenkt sowie die Energieeffizienz gesteigert werden. Mithilfe des Robotersystems sollen zudem zeit- und materialintensive Testläufe durch Simulationen und Prozesse in Echtzeit simuliert werden. Gelingen kann das mit sogenannten semantischen digitalen Zwillingen. Dabei handelt es sich um digitale Modelle der Produktionsanlage, die physikalische Modelle mit datenbasierten KI-Technologien kombinieren. 

Ostenit: Dieses Projekt widmet sich einem neuartigen optischen Sensor, der die Qualität und Ressourceneffizienz bei der Oberflächenbehandlung von Stahlprodukten steigern soll. Der Sensor soll die beim industriellen Verfahren zur Härtung von Stahloberflächen, dem Nitrierprozess, wachsende Schicht direkt am Bauteil erfassen und das aktive Einstellen ermöglichen. Durch die direkte Randzonenüberwachung am Bauteil, mittels der neuen In-Prozess-Sensorik, lassen sich erhebliche Energieeinsparungen erzielen.

Das Projekt Nachhaltige Gasaufbereitung im Stahlwerk adressiert das immense CO₂-Aufkommen bei der Stahlerzeugung und dessen Aufbereitungsproblem. Kohlendioxidhaltige Gase, die bei der Stahlerzeugung entstehen, können mithilfe von katalytischer Gasaufbereitung umgewandelt werden. Dabei entstehen Stoffe, die anschließend als Energiequellen oder Rohstoffe weiterverwendet werden können. Im Projekt soll diese katalytische Gasaufbereitung im Zusammenspiel mit Wasserstoff genutzt werden, um synthetischen Kraftstoff zu erzeugen. 

Mehr über das „matena innovate! center“

Foto: Im Transferprojekt Use Swarf wird das Upcycling von Schleifschlamm erforscht. Patrick Pollmeier, Universität Bremen.