Innovativer nachhaltiger Leichtbau erfordert nicht nur signifikante Gewichtseinsparungen bei gleichzeitiger Verbesserung der Bauteileigenschaften, wie ins­besondere der statischen und zyklischen Belastbarkeit. Zusätzlich stellt am Fraunhofer IWS der ökologische Ressourceneinsatz einen weiteren Schwerpunkt bei der Entwicklung zukunftsfähiger Leichtbaukonzepte und Fertigungstechnologien dar. Im Fokus des Tätigkeitsfeldes in Forschung und Entwicklung (FuE) stehen effiziente Fügeverfahren für metallische und nichtmetallische Mischbaustrukturen, wie das Laserstrahl- und Rührreibschweißen, das Magnetpulsfügen, strukturelle Kleben, thermische Direktfügen und eine breite Palette innovativer additiver Fertigungstechnologien. Darüber hinaus werden Auslegungskonzepte zur beanspruchungsgerechten Bauteilgestaltung und zum nachhaltigen Werkstoffeinsatz entwickelt.

Die FE-Simulation stellt dabei das entscheidende Bindeglied dar, um prozess- und beanspruchungsgerechte Designs für ressourcenschonende Mischbaustrukturen umzusetzen. Bei der Entwicklung kreislauffähiger Produkte müssen zudem lösbare Fügestellendesigns und angepasste Trenntechnik berücksichtigt werden. Dazu untersucht das Fraunhofer IWS zukunftsfähige und bezahlbare Lösungen, wie etwa das Trennen von Materialien mittels Remote-Laserschneiden. Dieses Verfahren ermöglicht auch das Konfektionieren von Faserverbundwerkstoffen, Metallfolien, tex­tilen Materialien und offenporigen Metallschäumen mit hoher Geschwindigkeit und filigraner Qualität.