Wasserstoff ist der Energieträger der Zukunft und soll Deutschland dabei helfen bis 2045 klimaneutral zu werden. Dafür wird auch Brenngasen wie Erdgas schrittweise Wasserstoff beigemengt und bspw. in bestehende Gasturbinen eingeleitet.

Moderne Hochleistungsstähle erreichen hohe Festigkeiten und verhalten sich dennoch duktil. Aufgrund der hohen Festigkeit sind diese Stähle jedoch anfällig für wasserstoffinduzierte Schäden, wobei der Einfluss der einzelnen Gefügekomponenten auf das globale Werkstoffverhalten nicht genau bekannt ist.

Die additive Fertigung stellt besondere Anforderungen an die zu verarbeitenden Werkstoffe. Neuartige Legierungskonzepte werden daher gezielt für additive Fertigungsprozesse entwickelt, darunter auch Alternativen zu konventionellen Ausgangswerkstoffen wie vorlegierten, gasverdüsten Pulvern.

Medizintechnsiche Produkte unterliegen höchsten Auflagen. So dürfen sie unter anderem nicht korrodieren und müssen für den Einsatz oftmals röntgensichtbar sein. All dies hängt von der Auswahl der richtigen Materialien ab. Betrachtet werden daher Strukturwerkstoffe, neue Funktionsschichten und die Charakterisierung innovativer Konstruktionsmuster für den Einsatz in der Medizintechnik.

Ressourcenintensive Produkte überflüssig machen, Produktlebenszyklen verlängern, Umfunktionalisierungen werkstoffkundlich ermöglichen, Ressourcen in den Kreislauf der Werkstoffe zurückführen: All dies sind Ansätze einer Circular Economy (CE), an denen wir forschen, beispielsweise durch das Upcycling metallischer Mikrospäne.

Nur mit einem umfassenden Einblick in das mikroskopische Verhalten lassen sich die Materiallösungen der Zukunft entwickeln. Dazu untersuchen wir mit State-of-the-Art-Methoden die mikromechanischen Eigenschaften von Einzelphasen und von Mikrostrukturen auf der mesoskopischen Skala.

Jeder Aspekt der Wissenschaft ist grundsätzlich datenbasiert, auch in der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik. Wir generieren, speichern, verwalten und analysieren systematisch Daten und Metadaten von Werkstoffen. Dies ermöglicht uns und ein echtes multiskaliges, maßgeschneidertes Materialdesign.