Innovative Lasertechnologien

Innovative Energietechnologie erfordert in vielen Fällen Prozesse im Hochtemperaturbereich über 800 °C. Dies stellt besondere Anforderungen an die einzusetzenden Werkstoffe und insbesondre an die für diese Werkstoffe anwendbaren Fügetechnologien. Neben der Hochtemperaturbeständigkeit sind vor allem Korrosions- und Abrasionsfestigkeit für viele Anwendungen geforderte Eigenschaften.

Die Arbeitsgruppe entwickelt deshalb seit über zehn Jahren Lasertechnologien, die sich besonders für Hochtemperaturanwendungen eignen.

Ergänzend zu den Fügetechnologien werden laserbasierte Beschichtungs-, Oberflächenstrukturierungs- und Abtragsverfahren im Rahmen von Forschungsvorhaben entwickelt und eingesetzt.

Dazu werden folgende Schwerpunkte bearbeitet:

Entwicklung und Erprobung laserbasierter Fügetechnologien zum hochtemperaturfesten Fügen keramischer Komponenten. Dadurch wird es möglich, auch komplexe vollkeramische Baugruppen herzustellen. Beispiel: Fertigung eines vollkeramischen Hochleistungs-Wärmeübertragers, basierend auf dem Heat-Pipe-Prinzip.
Entwicklung einer lasergestützten Beschichtungstechnologie (PLD-Verfahren) zum Herstellen ultradichter, in der Zusammensetzung exakt definierter Keramikbeschichtungen. Diese dienen vor allem dem langzeitstabilen, sicheren Einschluss radioaktiver Spaltprodukte sowie dem Schutz von Oberflächen gegen Korrosion und Abrasion.
Entwicklung und Erprobung eines innovativen Verfahrens zur Laserdekontamination radioaktiv oder chemisch-toxisch belasteter Oberflächen. Ein solches Verfahren stellt eine personal- und ressourcenschonende Alternative zu herkömmlichen, mechanischen Dekontaminations-Technologien dar.

Der Arbeitsgruppe steht für ihre Forschungsarbeiten ein hochmodernes Laserlabor zur Verfügung. Es ist ausgerüstet mit Diodenlasern bis 10 kW Strahlleistung, einem leistungsstarken CO₂, einem gepulsten Excimer-Laser sowie einem Laser mit grüner Wellenlänge.

In einem zweiten Themenkreis wird das Verhalten von Graphitstaub in einer 900 °C heißen Heliumströmung mittels moderner Lasermesstechnik untersucht. Hier stehen vor Allem das Ablagerungs- und Resuspensionsverhalten der Graphitpartikel auf gekühlten Metalloberflächen im Vordergrund.

Weitere Informationen zu dem Gebiet der Gasgekühlten Reaktoren

Zuständige Mitarbeiter

Leiter	Dr.-Ing. Marion Herrmann
Mitarbeiter	Dr.-Ing. Anne-Maria Reinecke M.Eng. Andreas Andris Dipl-Ing. Felix Fischer Dipl.-Ing. Marius Graffé Dipl.-Ing. Georg Greifzu Dipl.-Ing. Sebastian Hübner M.Sc. Rico Hübscher Dipl.-Ing. Torsten Kahl Dipl.-Ing. Daniel Wetzlich Hendrik Beer Erik Findeisen Franziska Made

Versuchsanlagen

Projekte

01/2018 – 12/2019	FüSiC: Arteigenes druckunterstütztes und prozessgesichertes Fügen und Verschließen von SiC-Komponenten und Behältnissen
04/2016 – 03/2019	TE-K-SYSTEM: Herstellung von keramikbasierten Hochtemperatur- Thermoelektrischen Modulen
12/2015 – 11/2018	SuperHi: Refraktärmetalllegierungen als innovative Lote für keramikbasierte Verbunde im Hochtemperaturbereich
08/2015 – 12/2018	LaPLUS: Laser-Dekontamination von Metall- und Betonoberflächen
10/2012 – 09/2014	Gezielte Gefügeeinstellung in der Verbindungszone lasergefügter Siliciumcarbid-Bauteile zur Verbesserung der Hochtemperaturbeständigkeit (LaJoin)
08/2012 - 12/2014	Weiße Biotechnologie zur Wasserstoffsynthese - Konzepte zur Aufreinigung, Speicherung und Nutzung des Wasserstoffs
10/2011 - 09/2014	Untersuchungen zum emissionsarmen Abtrag von Lackschichten mittels Laserstrahlung (LaColor)
05/2012 - 04/2014	Integration keramischer Mehrkomponentenwerkstoffe in kostengünstige und optimierte thermo-elektrische Systeme (TECer2)
04/2012 - 03/2014	CerHeatPipe –Entwicklung und Erprobung keramischer Wärmerohr-Wärmeübertrager für Hochtemperaturprozesse
01/2010 - 12/2014	Spitzenforschung und Innovation in den Neuen Ländern – Technologien für das Nacherdölzeitalter Teilprojekt: Entwicklung innovativer Werkstoffe
01/2010 - 12/2012	Entwicklung ultradichter Diffusionsbarrieren mittels Lasertechnologie
10/2009 - 09/2012	FibreCer-Entwicklung einer Lasertechnologie zum Fügen von Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen
05/2009 - 04/2012	Keramische Mehrkomponentenwerkstoffe für kostengünstige thermoelektrische Systeme zur Erhöhung des energetischen Wirkungsgrads und gleichzeitigen Verbesserung der Prozessüberwachung in Maschinen und Anlagen (TECer1)
03/2008 - 02/2012	F-Bridge - Basic Research for Innovative Fuel design for GEN IV systems
01/2009 - 12/2011	CerHeatEx – Neuartige vollkeramische Hochtemperaturwärmeübertrager für verschiedene Atmosphären
08/2008 - 07/2011	Manipulatorgesteuerter Oberflächenabtrag durch Lasertechnologie (MANOLA)
11/2008 - 10-2010	eJoin – Entwicklung von hochtemperaturbeständigen keramischen Fügeverbindungen mit definiert elektrischen Eigenschaften
04/2007 - 03/2010	CeraJoin - Fügen von keramischen Bauteilen durch laserinduziertes Löten- Entwicklung neuer Simulationstools zur Einbindung des Werkstoffverhaltens

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