INNOVENT

Entwicklungen und Projekte

Förderprojekte vom Freistaat Thüringen

Hier finden Sie einen Überblick über aktuelle Projekte von INNOVENT, die durch den Freistaat Thüringen gefördert wurden. Das vom Freistaat Thüringen geförderte Vorhaben wurde durch Mittel der Europäischen Union im Rahmen des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) kofinanziert.

 

2019 WIN 0003: Aufbau eines Messplatzes zur Prozesskontrolle und Schichtanalyse von Oberflächenfunktionalisierungen

Investition in die forschungsbezogene Geräteinfrastruktur

Vorhaben(Projekt)-Nr.: 2019 WIN 0003

Thema des Vorhabens: Aufbau eines Messplatzes zur Prozesskontrolle und Schichtanalyse von chemischen, elektrochemischen und plasma­chemischen Oberflächenfunktionalisierungen verschiedener Substrat­werkstoffe

Im Zuge steigender Anforderungen an Bauteile und deren Oberflächen gewinnt die Oberflächentechnik stetig an Bedeutung. Hierfür entwickelt die wirtschaftsnahe Forschungseinrichtung INNOVENT e.V. bereits seit 25 Jahren erfolgreich neue Schichtsysteme und innovative Oberflächenfunktio­nalisierungen. Besonders im Bereich „Oberflächentechnik“ werden dazu moderne Beschichtungsverfahren, wie die Erzeugung von Dünnschichten mittels Atmosphärendruckplasma, Flammenpyrolyse oder das Verfahren der Plasmachemischen Oxidation angewandt. Die damit verbundenen Techno­logieentwicklungen beinhalten verschiedenste chemische, elektrochemische und plasmachemische Oberflächenbehandlungen von zahlreichen Werk­stoffen wie Leichtmetallen (Aluminium, Magnesium, Titan, sowie den entsprechenden Legierungen), Edelstählen und Sonderwerkstoffen (Dispal®, Molybdän, Wolfram), aber auch Glas- und Keramikwerkstoffen, sowie Holz, Textilgewebe und Fasern.

Im Rahmen der geplanten Investition wird nun ein neuer Messplatz aufgebaut, der sowohl Probenpräparation als auch Prozessüberwachung und Schichtanalyse vereint, um so zukünftigen Herausforderungen bei der Entwicklung neuer spezifischer Schichtsysteme erfolgreich zu begegnen und die Wettbewerbsfähigkeit des Instituts zu sichern. Dabei umfasst das Vorhaben eine Glovebox für das sichere Arbeiten mit empfindlichen Oberflächen und porösen Materialien, deren Hohlräume zu analytischen Zwecken mit einem definierten Gas gefüllt sein müssen, einen gravimetrischen Titrator, der schnelle und präzise Messergebnisse bei nasschemischen Analysen zur Prozessüberwachung liefert, sowie ein Glimmentladungsspektrometer zum Nachweis der erzielten Schichteigenschaften und Funktionalitäten.

Da INNOVENT als gemeinnützige Forschungseinrichtung agiert, haben auch Industriekunden und Klein- und Mittelständischen Unternehmen Zugang zu unserem einzigartigen Know-How und der modernen Geräte- und Analysenausstattung, sodass sie auf diese Weise ebenfalls vom Standort Thüringen profitieren können.

2019 IVN 0118: Vorbereitung eines FuE-Vorhabens zur Untersuchung der Verteilung und Mobilität von Alkali-Ionen in Glasbeschichtungen und Glasoberflächen

Vorhaben(Projekt)-Nr.: 2019 IVN 0118

Thema des Vorhabens: Vorbereitung eines FuE-Vorhabens zur Untersuchung der Verteilung und Mobilität von Alkali-Ionen in Glasbeschichtungen und Glasoberflächen

Das Vorhaben dient der Recherche und Vorabuntersuchung der analytischen Möglichkeiten und Notwendigkeiten für die zeit- und ortsaufgelöste Erfassung von Migrationsbewegungen netzwerkwandelnder chemischer Komponenten in Gläsern für die Forschung und Entwicklung zur Veredlung von Glasoberflächen durch Beschichtungen und Modifikationen.

Molekulardynamische Modellierungen (MD) sind sehr gut als Werkzeug geeignet, um mikroskopisch basiert Aussagen über die Alkali-Ionendynamik zu erhalten. Mit den Simulationen kann der Korrosionsprozess ebenso wie das Verhalten von möglichen Schutzschichten, mit einer hohen Genauigkeit für verschiedene Konfigurationen und Umgebungsbedingungen vorhergesagt werden, so dass zeit- und kostenaufwändige Untersuchungen für jede neue Konfiguration eingespart werden können. Die Simulationen bedürfen der experimentellen Überprüfung und müssen mit deren Ergebnissen justiert werden. Das FuE-Projekt hat das Ziel verschiedene wirtschaftlich relevante Glaskonfigurationen (Floatgläser im Architekturbereich, Behälter- und Gebrauchsgläser, technische Spezialgläser) im Zusammenwirken aus Simulation und Experiment zu untersuchen und oberflächentechnisch zu optimieren.

 

 

2019 IVN 0117: Vorbereitung eines FuE-Vorhabens zur Entwicklung von Verfahren zur Herstellung, Verarbeitung und Nutzung funktionalisierter Basaltfasern in einem Wertschöpfungsnetzwerk

Vorhaben(Projekt)-Nr.: 2019 IVN 0117

Thema des Vorhabens: Vorbereitung eines FuE-Vorhabens zur Entwicklung von Verfahren zur Herstellung, Verarbeitung und Nutzung funktionalisierter Basaltfasern in einem Wertschöpfungsnetzwerk

Der Antragsteller sowie vier weitere Unternehmen entwickeln im Rahmen des Förderinstruments „Wachstumskern Potenzial“ des BMBF Lösungsansätze zur in-situ-Funktionalisierung von Basaltfasern. Das Projektende datiert auf den 31.12.2019. Es liegen bereits jetzt Ergebnisse im Labormaßstab vor, die nach weiteren FuE-Arbeiten perspektivisch einer wirtschaftlichen Verwertung zugeführt werden können.
Hierfür sind mehrere Bedingungen zu erfüllen, die in einem durch RUBIN geförderten Projekt bearbeitet werden sollen. Kernthemen sind das Upscaling der Basaltfaserherstellung und –funktionalisierung (Reproduzierbarkeit, Wirtschaftlichkeit, Ökologie) sowie die Weiterverarbeitung der Basaltfasern durch verschiedene Technologien zu innovativen, wettbewerbsfähigen Produkten.

Mit der Durchführung der Arbeiten wurde die Wirtschafts- und Innovationsberatung Prof. Dr. Franz Rudolph beauftragt.

2019 FE 9071: Antibiotika-haltige Beschichtung zum Schutz gegen periprothetische Infektionen

Vorhaben(Projekt)-Nr.: 2019 FE 9071

Thema des Vorhabens: Zementfreie, antibakteriell funktionalisierte, keramische Femur­kondyle mit metallfreiem Instrumentarium (KeraKon)

Teilthema: Antibiotika-haltige Beschichtung zum Schutz gegen periprothetische Infektionen

Die sogenannte aseptische Lockerung sowie periprothetische Infektionen sind die am meisten gefürchteten Komplikationen beim Ersatz von Knie- oder Hüftgelenken durch Endoprothesen in der Implantologie.

Unter diesem Gesichtspunkt sind im Rahmen des Verbundvorhabens die Entwicklung und Testung einer oxidkeramischen, antibakteriell ausgerüsteten Knieprothese und die Bereitstellung des entsprechenden metallfreien medizinischen Instrumentariums zur Implantation der Prothese geplant.

Die Aufgaben des Teilvorhabens von INNOVENT beinhalten die Bereitstellung von antibakteriellen Beschichtungen, die zum einen eine langanhaltende antibakterieller Wirkung zum Schutz gegen periprothetische Infektionen aufweisen und zum anderen das Einwachsen der Prothese im umliegenden Gewebe (Osseointegration) positiv beeinflussen. Im Weiteren ist die Etablierung einer für Medizinprodukte relevanten Beschichtungstechnologie für Endoprothesen Gegenstand der Arbeiten.

2018 IVN 0098: Vorbereitung eines FuE-Vorhabens zur Entwicklung innovativer Verglasungen und Verglasungssysteme für Kulturgüter

Vorhaben(Projekt)-Nr.: 2018 IVN 0098

Thema des Vorhabens: Vorbereitung eines FuE-Vorhabens zur Entwicklung innovativer Verglasungen und Verglasungssysteme für Kulturgüter

Die Kompetenzen von INNOVENT und die Problemstellungen zur Nutzung (veränderte Nutzungsbedingungen durch neue Anforderungen) und dem Schutz von Kulturgütern lassen sich wirkungsvoll im Bereich Glas als multifunktionaler, transparenter Werkstoff mit einzigartigen Eigenschaftskombinationen verbinden.
Deshalb sollen innerhalb eines zu konzipierenden F&E-Kooperationsvorhabens die Anforderungen des Kulturgutschutzes mit neuen technologischen Möglichkeiten der Funktionalisierung von Glas sowie der Verglasungstechnologie verbunden werden.

Mit der Durchführung der Arbeiten wurde die BIT GmbH beauftragt.

2018 IVN 0094: Vorbereitung eines FuE-Kooperationsvorhabens zur Entwicklung eines Faserbeschichtungsverfahrens zur Erhöhung der Lebensdauer von Faserseilen

Vorhaben(Projekt)-Nr.: 2018 IVN 0094

Thema des Vorhabens: Vorbereitung eines FuE-Kooperationsvorhabens zur Entwicklung eines Faserbeschichtungsverfahrens zur Erhöhung der Lebensdauer von Faserseilen

Seile aus hochfesten Polymerfasern - sog. HM-HT-Fasern (high modulus - high tenacity) - haben im Vergleich zu Stahldrahtseilen eine ähnliche oder sogar höhere Zugfestigkeit und ein drei- bis fünffach geringeres Tragmittelgewicht. Daraus resultieren somit bis zu siebenfach größere Reißlängen als bei Stahldrahtseilen. Als Entwicklungsschwerpunkt wird die sogenannte Faser-Faser-Reibung im Seilinneren angesehen. Diese ist eine der Hauptschädigungsmechanismen bei dynamischen Anwendungen von Faserseilen.

Mit der Durchführung der Arbeiten wurde die texulting GmbH beauftragt.

2018 WIN 0011: Ausbau der anlagentechnischen Möglichkeiten zur chem., elektrochem. und plasmachem. Oberflächenfunktionalisierung von verschiedenen Substratwerkstoffen, vorrangig jedoch Aluminium-, Titan- und Magnesiumlegierungen sowie Glas und Keramik

Investition in die forschungsbezogene Geräteinfrastruktur

Vorhaben(Projekt)-Nr.: 2018 WIN 0011

Thema des Vorhabens:Ausbau der anlagentechnischen Möglichkeiten zur chemischen, elektrochemischen und plasmachemischen Oberflächenfunktionalisierung von verschiedenen Substratwerkstoffen, vorrangig jedoch Aluminium-, Titan- und Magnesiumlegierungen sowie Glas und Keramik

 

Kurze Beschreibung des Vorhabens:

In der Arbeitsgruppe „Elektrochemie“ der wirtschaftsnahen Forschungseinrichtung INNOVENT e.V. Jena wurden in den zurückliegenden Jahren zahlreiche Entwicklungsprojekte zur Technologieentwicklung für die chemische, elektrochemische und plasmachemische Oberflächenbehandlung von Leichtmetallen (Aluminium, Magnesium, Titan sowie deren Legierungen), Edelstählen und Sonderwerkstoffen (Dispal®, Molybdän und Wolfram) sowie auch Glas- und Keramikwerkstoffen bearbeitet und die Ergebnisse daraus in einem nicht unerheblichen Maßstab in die Industrie zur dortigen Nutzung überführt. Dieser durchgeführte Technologietransfer ist Anlass dazu, diesen erfolgreichen Weg weiter zu gehen und die Möglichkeiten dieser Oberflächenfunktionalisierung weiter zu verfolgen und auch auszubauen. Die nun geplante und zu realisierende Investition in moderne Anlagentechnik wird auch im Bundesland Thüringen für die optische Industrie und die Medizintechnik einen innovativen Beitrag für die Wettbewerbsfähigkeit dieser Industriezweige leisten.

Ziele des Vorhabens:

Mit der neuen Anlagentechnik u.a.  für das Verfahren der plasmachemischen Oxidation werden neue Voraussetzungen geschaffen, um mit der Oberflächenbehandlung von Leichtmetallen neue Anwendungsfelder für diese Werkstoffe zu erschließen und eine sinnvolle Ergänzung zu den bereits industriell genutzten Oberflächenbehandlungsverfahren zu bieten und auszubauen. Es wird die bereits bestehende Kompetenz auf dem Gebiet der chemischen und elektrochemischen Oberflächenbehandlung derart ausgebaut, dass eine neue, bisher in Thüringen nicht vorhandene Fachkompetenz für die Oberflächenbehandlung vor allem von Leichtmetallen und anderen Werkstoffen entsteht.

2017 IVN 0080: Vorbereitung eines FuE-Vorhabens zur Entwicklung eines innovativen Schmelzklebers zur Anwendung in den Bereichen Textilindustrie und Textilrestaurierung

Thema des Vorhabens: Vorbereitung eines FuE-Vorhabens zur Entwicklung eines innovativen Schmelzklebers zur Anwendung in den Bereichen Textilindustrie und Textilrestaurierung

Im Rahmen des Vorhabens soll die Antragstellung eines FuE-Vorhabens vorbereitet werden.

INNOVENT hält ein Patent zur Herstellung von transparent schmelzenden Stärke-Fettsäure-Estern, welche als Schmelze und daher lösemittelfrei als Klebstoff eingesetzt werden können. Nach ersten Recherchen wurden Potentiale in den Bereichen „Technische Textilien“, „Bekleidungstextilien“ und ggf. als Nebenprodukt für die Textilrestaurierung erkannt. Um ein marktrelevantes Produkt zu erhalten, müssen noch einige spezifische Entwicklungen vorgeschaltet werden.

Mit der Durchführung der Arbeiten wurde das Textilforschungsinstitut Thüringen-Vogtland beauftragt.

2017 IVN 0067: Vorbereitung eines FuE-Vorhabens zur Entwicklung innovativer Erhaltungs- und Nutzungskonzepte für schützenswerten Baubestand

Innovationsgutschein A: Vorbereitung von FuE-Kooperationsprojekten
Vorhaben(Projekt)-Nr.: 2017 IVN 0067
Thema des Vorhabens: Vorbereitung eines FuE-Vorhabens zur Entwicklung innovativer Erhaltungs- und Nutzungskonzepte für schützenswerten Baubestand als Beitrag zum nachhaltigen, regionalen Strukturwandel im Ostthüringer Land

Es zählt zu den Zukunftsaufgaben strukturschwacher Regionen wie dem Ostthüringer Land, den Herausforderungen des demografischen Wandels schlagkräftig zu begegnen. In der Verknüpfung von technologischen und sozialen Innovationen, branchenübergreifendem Kulturgutschutz sowie der wachsenden Tourismuswirtschaft in Thüringen steckt ein beachtliches Potential, das der Region zu neuer Strahl- und Wirtschaftskraft verhelfen kann. Die Befähigung der Akteure (Industrie, Handwerk, Kultur, Tourismuswirtschaft) in o.g. Themen, durch Innovation und Vernetzung einen nachhaltigen Strukturwandel zu erwirken, soll durch gezielte Forschungsaktivitäten befördert werden. Ziel der Maßnahme ist eine erfolgreiche Beteiligung von INNOVENT an der vom Bundesministerium für Bildung und Forschung veröffentlichten Förderausschreibung „WIR – Wandel durch Innovation in der Region“.

Für die Durchführung dieser Arbeiten wurde die Thielbeer Consulting beauftragt.

2017 IVN 0056: Vorbereitung eines FuE-Kooperationsvorhabens zur Entwicklung basaltgefüllter Putze mit antibakterieller bzw. bewuchshemmender Wirkung

Thema des Vorhabens: Vorbereitung eines FuE-Kooperationsvorhabens zur Entwicklung basaltgefüllter Putze mit antibakterieller bzw. bewuchshemmender Wirkung

Im Rahmen des Vorhabens soll die Antragstellung eines FuE-Vorhabens vorbereitet werden.

Die antibakterielle bzw. bewuchshemmende Eigenschaft bestimmter Basalte soll genutzt werden, um eine entsprechende Funktionalisierung von Putzen für unterschiedliche Anwendungszwecke zu erzeugen. Die zur Erlangung der Marktreife relevanten technischen, chemisch-biologischen und organisatorischen Fragestellungen sind umfangreich und in einem (oder mehreren) Forschungsverbundvorhaben zu beantworten.

Mit der Durchführung dieser Arbeiten wurde die EBF Dresden GmbH beauftragt.

2016 IVN 0033: Vorbereitung eines FuE-Vorhabens für die bedarfsorientierte Entwicklung und Herstellung von kontinuierlich gesponnenen Basaltfasern

Innovationsgutschein A: Vorbereitung von FuE-Kooperationsprojekten
Vorhaben(Projekt)-Nr.: 2016 IVN 0033
Thema des Vorhabens: Vorbereitung eines FuE-Vorhabens für die bedarfsorientierte Entwicklung und Herstellung von kontinuierlich gesponnenen Basaltfasern, mit dem Ziel, eine beständige und anwendungsgerechte Qualität der Fasermaterialien entlang der Wertschöpfungsprozesse zu erreichen.

Im Rahmen des Vorhabens soll die Antragstellung eines FuE-Vorhabens vorbereitet werden. Basis sind die Grundlagenforschungen bei Innovent zur Wirkung von unterschiedlichen mineralischen Mischungen auf die Eigenschaften von Basaltfasern. Das Vorhaben beinhaltet neben der Durchführung von Recherchen und Marktanalysen ebenso die Untersuchung der Problemstellungen, die Durchführung von Wirtschaftlichkeitsberechnungen und die Erarbeitung einer F&E-Konzeption.

Mit der Durchführung der Arbeiten wurde das Forum Technologie & Wirtschaft e.V. beauftragt.

2016 IVN 0012: Vorbereitende Tätigkeiten für die Antragstellung zur Erforschung der Oberflächenbehandlung mit Wirkstoffen aus der Natur

Innovationsgutschein A: Vorbereitung von FuE-Kooperationsprojekten
Vorhaben(Projekt)-Nr.: 2016 IVN 0012
Thema des Vorhabens: Vorbereitende Tätigkeiten für die Antragstellung im Rahmen eines FuE-Programmes beim Bund zur Erforschung der innovativen Oberflächenbehandlung mit Wirkstoffen aus der Natur zur dauerhaften Funktionalisierung von Oberflächen 

Im Rahmen des Vorhabens soll die Antragstellung eines Innovationsforums vorbereitet werden. Gemeinsame Basis für die Forschungskooperation wird die Verwendung innovativer Oberflächentechnologie und Verfahren zur applikationsgerechten Einbindung für die Nutzung von Naturwirkstoffen sein. Es werden dabei sowohl die gesamte notwendige Wertschöpfungskette vom Anbau und der Rohstoffgewinnung bis hin zur Anwendung von Produkten, als auch die Applikation unterschiedlicher Funktionalitäten aus Sicht der potenziellen Anwendungsbereiche unter die Lupe genommen.

Mit der Durchführung der Arbeiten wurde der Forum Technologie & Wirtschaft e.V. beauftragt.

2016 WFN 0021: In situ XPS-Untersuchungen zur Diffusion von Alkali- und Erdalkaliionen in oberflächennahen Bereichen und SiOx-Schichten auf beheizten Gläsern

Wirtschaftsnahe Infrastruktur
Forschungs- und Entwicklungsvorhaben der wirtschaftsnahen Forschungseinrichtungen
Vorhaben(Projekt)-Nr.: 2016 WFN 0021
Thema des Vorhabens: In situ XPS-Untersuchungen zur Diffusion von Alkali- und Erdalkaliionen in oberflächennahen Bereichen und SiOx-Schichten auf beheizten Gläsern

Im Projekt soll eine aussagefähige Analysemethodik für die Entwicklung wirksamer und kostengünstiger Schutzschichten entwickelt und validiert werden. Die Schutzschichten ermöglichen eine einfachere und kostengünstigerere Herstellung von Veredlungsschichten auf Glasoberflächen bzw. sind eine Voraussetzung für deren Entwicklung und Einsatz sowie die Erhöhung der Langzeitstabilität.
Ein wichtiger Aspekt ist dabei die Temperbarkeit der Schutzschichten, die für viele Verwendungen immer wichtiger wird, wie beispielsweise temperbare Schichtsysteme auf Flach- und Behälterglas. Ein weiterer nicht zu vernachlässigender Aspekt ist dabei auch die Verbesserung der Energieeffizienz. Eine bessere Kenntnis der Wirkungsweise der Barriereschichten und der Diffusionsvorgänge können der Optimierung der Beschichtung und der Temperprozesse bei der Glasveredlung dienen. Damit können Glashersteller in Thüringen potenziell bei der Entwicklung innovativer Produkte und Verfahren unterstützt werden.

Mit der Durchführung dieser Arbeiten wurden das Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC und die Firma Eurofins Umwelt Ost GmbH beauftragt.