Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren

Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren
Die beiden Standorte des IZFP in Saarbrücken und Dresden
Kategorie:	Forschungseinrichtung
Träger:	Fraunhofer-Gesellschaft
Rechtsform des Trägers:	Eingetragener Verein
Sitz des Trägers:	München
Standort der Einrichtung:	Saarbrücken, Dresden
Außenstellen:	Fürth, Minsk
Art der Forschung:	Angewandte Forschung
Fächer:	Ingenieurwissenschaften
Fachgebiete:	Werkstoffwissenschaft, Verfahrenstechnik, Mikroelektronik
Grundfinanzierung:	Bund (90%), Länder (10%)
Leitung:	Christian Boller
Mitarbeiter:	ca. 150 (Stammpersonal)
Homepage:	www.izfp.fraunhofer.de, www.izfp-d.fraunhofer.de

Das Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren (IZFP), auch in der Kurzbezeichnung „Fraunhofer IZFP“ genannt, ist eine Einrichtung der Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. (FhG) und hat seinen Sitz auf dem Campus der Universität des Saarlandes in Saarbrücken und in Dresden-Klotzsche. Seine Aktivitäten sind der angewandten Forschung und Entwicklung im Fach Ingenieurwissenschaft auf den Gebieten Werkstoffwissenschaft und Verfahrenstechnik zuzuordnen. Das Institut wurde 1972 gegründet, der Institutsteil Dresden (IZFP-D) wurde 1992 eingerichtet. Die Institutsteile Saarbrücken und Dresden erhielten 2008 bzw. 2010 die Auszeichnung Ort im Land der Ideen.

Forschung und Entwicklung

Das Fraunhofer IZFP befasst sich mit den physikalischen Methoden der zerstörungsfreien Prüfung und Charakterisierung von Werkstoffen und der Kontrolle und Überwachung von Fertigungsprozessen und Anlagenkomponenten. Die methodischen Verfahren umfassen die physikalischen Verfahrensgrundlagen, die Sensorik, den Gerätebau, Handhabungstechniken, Techniken zur Ergebnisbewertung und Dokumentation sowie die Qualifizierung und Validierung neuer Prüfanwendungen und Prüfgeräte.

Die Forschungs- und Entwicklungsaufgaben gliedern sich in die Schwerpunkte Verkehr, Neue Industrien sowie Materialien und Komponenten. Die Schwerpunkte gliedern sich in verschiedene Arbeitsbereiche.

Die Arbeitsbereiche im Überblick:

• Automobil
  Dieser Bereich befasst sich mit den Erfordernissen und der Weiterentwicklung zerstörungsfreier Prüfverfahren in der Automobilindustrie. Von besonderer Bedeutung sind hierbei: Leichtbaukonzepte, betriebssichere Auslegung, Fertigungskontrolle, Zuverlässigkeit bei der Nutzung, bedarfsorientierte Wartung und zunehmend auch Recycling-Strategien. Seit 2007 arbeitet am Institut das Innovationscluster Automotive Quality Saar (AQS). Es wird vom BMBF, vom Saarland, der Fraunhofer-Gesellschaft und aus EFRE-Mitteln gefördert und soll die Automobilzulieferer in Fragen der Qualitätssicherung für das Automobil der Zukunft unterstützen.
• Bahn und Schiene
  In diesem Bereich steht neben Sicherheitsaspekten die Verfügbarkeit der Schienenfahrzeuge im Vordergrund. Beides wird u.a. durch zerstörungsfreie Prüfungen sichergestellt. Das Fraunhofer IZFP Saarbrücken hat für die regelmäßige Prüfung z.B. an Rädern und Radsatzwellen im eingebauten Zustand die Unterflurprüfeinrichtung UFPE und im ausgebauten Zustand die Automatische Ultraschall Radsatzprüfanlage AURA entwickelt.
• Luft- und Raumfahrt
  In diesem Bereich wird an der Entwicklung von Sensornetzen für das Structural Health Monitoring (SHM) gearbeitet. Bei der IMA Dresden kommen die entwickelten Lösungen im Rahmen verschiedener Ermüdungsversuche, u. a. am Airbus A380, zum Einsatz. Weitere Prüfsysteme betreffen die Ultraschall-Prüfung und die Rissprüfung, beispielsweise mit Wirbelstrom. Gemeinsam mit Airbus wird an einem Verfahren zum Nachweis von Korrosion mithilfe von Nanodiamanten geforscht. Das IZFP Dresden veranstaltet gemeinsam mit der DGZfP regelmäßig das Dresden Airport Seminar, zu dem weltweit führende Experten auf dem Gebiet des SHM und der ZfP als Referenten eingeladen werden.^[1]
• Elektronik, Mikrosystemtechnik, Nanotechnologie
  Aktivitäten in diesem Bereich betreffen schwerpunktmäßig die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung und die 3-D-Vermessung im Mikro- und Nanobereich sowie die Oberflächen- und Schichtcharakterisierung. Zusammen mit der TU Dresden wurde Nanoeva® als Zentrum für zerstörungsfreie Prüfverfahren für elektronische Erzeugnisse mit dem Schwerpunkt auf der Aufbau- und Verbindungstechnik gegründet. Nanoeva entwickelt und optimiert Prüfmethoden für neue Defektarten, wie z. B. Transportphänomene, Rekristallisation, Volumenänderungen und Kirkendall-Voids. Dazu gehören Röntgen-Computertomographie, Rasterelektronenmikroskopie, Rasterkraftmikroskopie, Ultraschallmikroskopie, fokussierte Ionenstrahlung, Optische Kohärenztomographie, Ramanspektroskopie, Ultraschallthermographie und Optische Rasternahfeldmikroskopie. 2010 gründete das Institut mit der Firma Carl Zeiss AG in Dresden ein Innovationszentrum für die Elektronenmikroskopie.^[2]
• Umwelt- und Energietechnik
  Structural Health Monitoring - Systeme werden für die Überwachung von Windkraftanlagen und Rohrleitungen, Schallemissions-Systeme für die Überwachung von Salzbergwerken auf Integrität für die Langzeitdeponierung gefährlicher Abfälle entwickelt. Optische Verfahren kommen bei der Prüfung von Solarzellen zum Einsatz. Die Fraktale Dimension des Barkhausenrauschens charakterisiert die Restlebensdauer magnetischer Materialien.
• Lebenswissenschaften
  Das IZFP Dresden entwickelt Lösungen für die Medizintechnik und spezielle für die Krebsdiagnose mittels optischer Spektroskopie.^[3]
• Neue Werkstoffe und Fertigungsverfahren
  In diesem Bereich werden Verfahren zur Qualitätsprüfung von innovativen metallischen Werkstoffen (höchstfeste Stähle, Aluminium, Magnesium), faserverstärkten Kunststoffen, modernen Elastomeren, Funktionskunststoffen, Ingenieurkeramiken, Holz- und Holzwerkstoffen sowie Lebensmitteln entwickelt. Neben den klassischen Verfahren kommen auch neuartige Prüftechniken, wie Kernspinresonanz in Aufsatztechnik, Mikrowellentechnik oder Ultraschall-Kraftmikroskopie zum Einsatz.

Kooperationen

Das Fraunhofer IZFP ist Mitglied im Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile (VWB). Dieser Verbund bündelt die Kompetenzen der zwölf materialwissenschaftlich orientierten Institute der Fraunhofer-Gesellschaft. Das Institut ist außerdem Gastmitglied im Fraunhofer-Verbund Mikroelektronik, Mitglied der Fraunhofer-Allianz Bau, kooperiert mit der Fraunhofer-Allianz Vision und betreibt in Minsk gemeinsam mit der Akademie der Wissenschaften Weißrussland ein Labor für Optische Diagnose.

Im Jahr 1998 wurde das Entwicklungszentrum Röntgentechnik gegründet. Dieses ist eine gemeinsame Abteilung des Fraunhofer IZFP und des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen.

Im universitären Bereich bestehen enge Kooperationen mit dem Lehrstuhl Zerstörungsfreie Materialprüfung und Qualitätssicherung der Universität des Saarlandes und dem Institut für Aufbau- und Verbindungstechnik der TU Dresden, die den Grundlagenforschungsbedarf des Fraunhofer IZFP abdecken.

Eine aktive Mitgliedschaft besteht bei Silicon Saxony, einem Netzwerk bzw. Industrieverband der sächsischen Mikroelektronik- und Halbleiterindustrie und einschlägigen Forschungseinrichtungen. Zudem leitet des IZFP Dresden die Geschäftsstelle des Dresdner Fraunhofer-Clusters Nanoanalytik, eines Verbundes von 10 lokalen Fraunhofer-Instituten, der TU Dresden und der Helmholtz-Gemeinschaft.^[4] Das Institut ist Mitglied in Cool Silicon, einem der Sieger im Spitzencluster-Wettbewerb des BMBF.

Zahlen und Namen

Gründungsdirektor war Paul Höller, der das Institut von 1972 bis 1990 leitete. Ihm folgte Michael Kröning, der das Institut bis 2008 führte.

Der Betriebshaushalt des Fraunhofer IZFP lag im Geschäftsjahr 2009 insgesamt bei über 23 Millionen Euro, hiervon entfielen 13,81 Millionen Euro auf den Institutsteil Saarbrücken und 9,87 Millionen Euro auf den Institutsteil Dresden. Rund 6 Millionen Euro kamen aus der Grundfinanzierung, welche zu 90 % aus Bundesmitteln und zu 10 % aus Landesmitteln finanziert wird. Der überwiegende Teil der Mittel sind Erträge aus der Auftragsforschung für die Wirtschaft sowie aus öffentlichen Projekten. Der Anteil der Industrieerträge am Betriebsaufwand liegt bei 69%.^[5]

Das Fraunhofer IZFP wird seit dem 1. August 2008 von Prof. Dr. Christian Boller geleitet, einem international bekannten Wissenschaftler auf den Gebieten Structural Health Monitoring (Erkennung von Bauteilzuständen durch strukturintegrierte Sensorik) und Smart Structures. Er ist gleichzeitig Lehrstuhlinhaber für Zerstörungsfreie Materialprüfung und Qualitätssicherung an der Universität des Saarlandes. Der Institutsteil Dresden wird von Prof. Dr. Norbert Meyendorf geleitet, zugleich Professor für Materials Engineering an der Universität Dayton.

Am Fraunhofer IZFP sind heute knapp 200 Mitarbeiter beschäftigt, der überwiegende Teil davon sind Wissenschaftler und Techniker. Hinzu kommen etwa 150 studentische Hilfskräfte und Diplomanden.

Weblinks

• Homepage des Fraunhofer-Instituts für Zerstörungsfreie Prüfverfahren (IZFP), Institutsteil Saarbrücken
• Homepage des Fraunhofer-Instituts für Zerstörungsfreie Prüfverfahren, Institutsteil Dresden (IZFP-D)
• Homepage der Fraunhofer-Gesellschaft (FhG)

Einzelnachweise

1. ↑ Webseite Dresden Airport Seminar
2. ↑ Wussten Sie, dass ...... Carl Zeiss Atome sichtbar macht?
3. ↑ Pressemitteilung des Fraunhofer IZFP "Mit Licht Krebszellen auf die Spur kommen"
4. ↑ Webseite Dresdner Fraunhofer-Cluster Nanoanalytik
5. ↑ Jahresbericht 2009 des Fraunhofer IZFP