Merry Christmas and a happy New Year 2024!

Dear partners, customers and friends of fem,

An eventful year is drawing to a close! Our three highlights in 2023 were the dynamic start of our new Institute Director Prof. Dr. Holger Kaßner, who is driving forward the strategic development of the fem with a lot of energy and new ideas, the founding of our Digitalization and AI department, which is all about materials informatics, and of course the grand opening of our innovation laboratory with an additional 4500 m² of space for research, development and technology transfer in important future fields.

On December 22, 2023, we will go on our Christmas and winter break and will be back for you on January 8, 2024. We look forward to many new tasks and projects and wish you and your families a Merry Christmas 🎄and a Happy New Year 🍾.

Plenty of Space for the Future: The New Innovation Lab

Rund ein Jahr nach dem 100. Geburtstag des Forschungsinstituts und exakt zwölf Monate nach Herstellung der Bodenplatte aus Stahlbeton war es soweit: Rund 200 Gäste aus Politik, Verwaltung, Wirtschaft und Forschung kamen nach Schwäbisch Gmünd, um gemeinsam mit Institutsleiter Prof. Dr. Holger Kaßner einen Meilenstein in der Geschichte des fem zu feiern. Mit der Eröffnung des Innovationslabors verwirklicht das fem ein Ziel, das vor sechs Jahren in der “Strategie 2027” formuliert worden ist. Damals entstand unter der Leitung des damaligen Institutsleiters Dr. Andreas Zielonka ein Strategiepapier zur thematischen Weiterentwicklung des Instituts, die auch eine räumliche Erweiterung in Betracht zog.

Der markante Neubau mit seiner symbolträchtigen und dynamisch geschwungenen Fassade in Gold und Silber erweitert das fem um rund 4500 qm und umfasst neben Laboratorien und Büros auch einen großen Konferenzsaal, der den Namen des früheren Institutsleiters trägt. Im offenen, großzügigen Foyer können Bürgerinnen und Bürger sich in Zukunft über die FuE-Aktivitäten des Gmünder Forschungsinstituts informieren: “Dank der transparenten Architektur im Erdgeschoss können wir uns jetzt allen Interessierten in einer Weise öffnen, die früher nicht möglich war. Wer erleben möchte, wie am fem die Technologien von morgen entstehen, ist herzlich eingeladen”, so Institutsleiter Kaßner.

In his welcoming address, Ministerial Director Michael Kleiner emphasized the importance of the fem as a technological driving force for the future of Baden-Württemberg. The purpose and obligation of the fem is to support the economy, which will be expanded and intensified with the newly created possibilities. The new building, he said, is the largest single project financed in Baden-Württemberg with money from the European Regional Development Fund (ERDF) as part of the Union's response to the COVID-19 pandemic. For the city of Schwäbisch Gmünd, said Mayor Richard Arnold, it was particularly fortunate that it had been able to play its part in the success of the project. With the construction of the electrolyzer in the Gügling industrial park and the hydrogen research at the fem, the city is on the right path into a new energy era. District Administrator Dr. Joachim Bläse pleaded for a positive picture of the future to be drawn up despite all the open questions and imponderables, to which research and the fem make an important contribution. He was impressed by the determination of the fem and the masterpiece that the new building represents. 

Kaßner unterstrich in seiner Rede die Forderung von Dr. Joachim Bläse nach einer motivierenden Zukunftsvision und warnte davor, der Forschung in schwierigen Zeiten die Lebensgrundlage zu entziehen: “Wer an der Forschung spart, spart an der Zukunft des Landes!”. Forschung, Entwicklung und der daraus resultierende Wissens- und Technologietransfer in kleine und mittlere Unternehmen, Industrie, Bildung und Gesellschaft sei für moderne Zivilisationen unverzichtbar. In den neuen Laboren habe das fem nun alle Möglichkeiten, auf den Gebieten der Materialforschung und Oberflächentechnik seinen Beitrag zur Verwirklichung der Vision zu leisten. Dass das neue Gebäude in Rekordzeit und fristgerecht errichtet werden konnte, sei der engen und konzentrierten Zusammenarbeit aller über fünfzig Projektpartner und der überaus unkonventionellen Ausführung zu verdanken. Die Rekordzeit konnte durch ein höchst agiles Projektmanagement und einer ausgeklügelten Baustellenlogistik mit großen Überschneidungen aller Gewerke erzielt werden. So wurde z.B. bereits vor der Schließung der Gebäudehülle mit Hochdruck der Innenausbau vorangetrieben.

Nach der Schlüsselübergabe durch die Architekten Armin und Marcel Stütz präsentierten Institutsleiter Kaßner und die Abteilungsleiterinnen und Abteilungsleiter des fem bei einem Rundgang durch das Innovationslabor die neuen Labore. Die Schwerpunkte liegen auf Additiver Fertigung, Batterie- und Wasserstoffforschung und auf der Unterstützung durch Hochleistungsrechner für Digitalisierung und KI. Geräteausstattung und Versorgungstechnik sind hochflexibel installiert und bieten den Forscherinnen und Forschern hervorragende Arbeitsbedingungen. “Angesichts des hohen Transformationsdrucks auf unsere Industrie und Gesellschaft ist es entscheidend, in die Entwicklung neuer Forschungs- und Arbeitsumgebungen zu investieren. Nur dann werden wir die Herausforderungen der Zukunft erfolgreich meistern. Dies ist uns hier mit Hilfe aller Beteiligten eindrucksvoll gelungen”, so Kaßner.

Elektrische Transformation von Industrie und Gesellschaft

Auch das fem Forschungsinstitut investiert in die organisatorische und technologische Transformation, um den neuen Anforderungen gerecht zu werden. Neben einer neuen Abteilung für Digitalisierung und KI ermöglicht das neue Innovationslabor, die FuE-Aktivitäten im Bereich der Galvanik auszuweiten und zu intensivieren.

Der Institutsleiter des fem beleuchtet in seinem Beitrag für das Zukunftsspecial in der aktuellen Ausgabe der Galvanotechnik mehrere exemplarische Wachstums- und Innovationsfelder, auf denen Elektrifizierung und Digitalisierung zu einer Transformation der Galvanikbranche führen werden: “Ob es sich um Effizienzsteigerungen, die Entwicklung nachhaltiger Technologien, den Einsatz von KI oder die Stärkung der Wettbewerbssituation handelt, die Möglichkeit sind vielfältig. Jetzt ist es an der Branche selbst, diese Chancen zu nutzen und sich aktiv an der Gestaltung der elektrischen Transformation zu beteiligen.”

Außerdem im Augustheft: Zwölf Seiten mit ersten Forschungsergebnissen zur galvanischen Abscheidung von dünnen Lithiumschichten für Lithium-Anoden in der Batterietechnik. Die Autoren: Dr. Şeniz Sörgel, Mareike Hägele, Dr. Martin Opitz und Dr. Reinhard Böck.

Hier geht’s zur Galvanotechnik.

Innovative Composite Material for Investment Casting of Titanium Alloys

The production of complex technical components from titanium alloys using the investment casting process is of great interest for aeronautical engineering, space technology, medical technology and the luxury goods industry. The ceramic material calcium zirconate (CaZrO₃) enables the extremely demanding investment casting of titanium, but exhibits weaknesses in thermal cycling. Crucibles made of CaZrO₃ show cracks after only one casting due to thermal shock and can only be reused to a limited extent afterwards.

Dem fem und dem Institut für Keramik, Feuerfest und Verbundwerkstoffe an der TU Bergakademie Freiberg ist es gelungen, durch die Zugabe von elektrogesponnenen CaZrO₃-Nanofasern einen innovativen Kompositwerkstoff zu erzeugen, der dieses Problem löst. Im Forschungsprojekt wurde nachgewiesen, dass der Werkstoff dank der modifizierten Mikrostruktur eine deutlich höhere Stabilität gegen thermische Belastungen und folglich eine hohe Restfestigkeit nach dem Abguss besitzt. Dadurch sind Calciumzirkonat-basierte Komposit-Tiegel endlich für den mehrmaligen Einsatz im Feinguss geeignet. Diese Entwicklung ermöglicht es Feingießereien, hochreaktive Legierungen in hoher Qualität deutlich effizienter und wirtschaftlicher zu verarbeiten.

Weitere Informationen zum IGF-Projekt finden Sie here.

UPDATE on the fem innovation lab: Final spurt!

Nur 15 Monate nach dem Spatenstich steht das Innovationslabor des fem kurz vor der Fertigstellung. Derzeit werden die letzten Böden verlegt, Büromöbel aufgestellt, die Laboreinrichtungen in die Gebäudeleittechnik integriert und sämtliche Anlagen auf ihre Funktionsfähigkeit geprüft. Dass im Planungsprozess bei aller Fokussierung auf die Optimierung der technischen Systeme auch ästhetische Aspekte nicht zu kurz kamen, stellt die äußere Erscheinung des Innovationslabors eindrucksvoll unter Beweis: “Wir freuen uns, dass es uns und den Projektpartnern gelungen ist, Funktion und Ästhetik so gut zu vereinen. Diese Kombination wird viel zu einem kreativen Arbeitsklima in unserem Neubau beitragen und ist auch architektonisch etwas Besonderes”, so Prof. Dr. Holger Kaßner.

On an additional 4,500 sqm, the fem will intensify practice-oriented R&D work in materials science and surface technology for the important future fields of energy technology, resource efficiency and digitalised process technology and expand technology transfer to SMEs and industry. Around 50 new jobs for scientific and technical employees will be created at the fem in the coming years.

The project is funded by the European Regional Development Fund (ERDF) as part of the Union's response to the COVID 19 pandemic.