Presseinformationen

In der Wasserstoffwirtschaft spielen Elektrolyseure und Brennstoffzellen eine entscheidende Rolle. Kunststoffe finden sich in elektrochemisch aktiven Komponenten und in Strukturelementen (z. B. Dichtungen). Die oftmals vorliegenden harschen, alkalischen Bedingungen stellen hohe Herausforderungen an die eingesetzten Materialien. Die Zukunft der dort häufig genutzten Fluorpolymere ist ungewiss. Es besteht die Anforderung, geeignete alternative Materialien für die unterschiedlichen Komponenten zu identifizieren. Forschende am Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF haben das Verbundprojekt »Elastolox« initiiert und suchen weitere Partner mit dem Ziel, gemeinsam die Eignung von Elastomeren für den Einsatz in Elektrolyseuren und Brennstoffzellen unter oxidativ-alkalischen Bedingungen zu untersuchen.

Presseinformation Fraunhofer LBF

Neun Fraunhofer-Institute haben dreieinhalb Jahre lang im Forschungsprojekt ShaPID (Shaping the Future of Green Chemistry by Process Intensification and Digitalization) zusammengearbeitet; das Projekt endete erfolgreich im Juni 2024. Nachdem sich der Rauch des Innovationsfeuerwerks ein wenig verzogen hat, zieht Dr. Stefan Löbbecke, stellvertretender Leiter des Fraunhofer-Instituts für Chemische Technologie ICT in Pfinztal und Sprecher der Fraunhofer-Allianz Chemie Bilanz und wagt einen Ausblick.

Presseinformation Fraunhofer ICT

Um ihr Ziel der Dekarbonisierung von Rohstoffströmen zu erreichen, muss die chemische Industrie ihren Kohlenstoffbedarf aus nachhaltigen Quellen decken. Dabei hat die direkte Abscheidung von CO₂ aus der Luft bislang kaum eine Rolle gespielt – vor allem wegen der hohen Investitions- und Betriebskosten. Das wollen die Partner im Projekt »Air2Chem« ändern: Sie entwickeln ein integriertes Verfahren, das den »Direct Air Capture«-Prozess mit einer elektrolytischen Konversion der grünen carbonathaltigen Absorberlösung zu Plattformrohstoffen der chemischen Industrie verbindet.

Presseinformation Fraunhofer UMSICHT

Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) bergen aufgrund ihrer hohen Stabilität und ihrer allgegenwärtigen Verbreitung Gefahren für Mensch und Umwelt. Mit der Aufbereitungstechnologie PerfluorAd^® haben Fraunhofer UMSICHT und die Cornelsen Umwelttechnologie GmbH ein marktreifes Verfahren entwickelt, das PFAS kostengünstig und effektiv aus wässrigen Medien entfernt. Das aktuelle NRW-Vorhaben Perfluor.Dat verfolgt eine umfassende datenbasierte Prozessoptimierung, u. a. um das Verfahren an die Erfordernisse internationaler Märkte anpassen zu können.

Presseinformation Fraunhofer UMSICHT

Flexible Einwegfolien wie Tragetaschen oder Müllsäcke werden hauptsächlich aus erdölbasiertem Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) hergestellt. Sie besitzen jedoch einen großen CO₂-Fußabdruck und tragen zur Umweltverschmutzung durch Kunststoffabfälle bei. Einem Team des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung IAP ist es gelungen, ein flexibles und recycelbares Folienmaterial auf Basis des Biokunststoffs Polylactid (PLA) zu entwickeln und dessen Kommerzialisierung zu ermöglichen. Dafür werden die Forschenden mit dem Joseph-von-Fraunhofer-Preis 2024 ausgezeichnet.

Presseinformation Fraunhofer IAP

Die gesundheits- und umweltschädlichen Chemikalien PFAS, kurz für Per- und Polyfluoralkylsubstanzen, sind aufgrund ihrer Stabilität, Wasser- und Fettbeständigkeit in vielen Branchen weit verbreitet. In der Fertigung von Halbleitern werden z. B. in zahlreichen Prozessschritten PFAS-haltige Membranen eingesetzt. Mit einer neuartigen, PFAS-freien Membran haben Forschende des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung IAP nun eine nachhaltige Alternative entwickelt. Die chemisch stabile, hoch permeable Polymermembran hat einen Porendurchmesser von ca. sieben Nanometern und ermöglicht die Filtration von kleinsten Partikelverunreinigungen. Die Membran kann kundenspezifisch angepasst werden, so dass sich das neue Verfahren einfach in bestehende Anlagen integrieren lässt.

Presseinformation Fraunhofer IAP

Kunststoffe aus Polycarbonat sind wegen ihrer Vielseitigkeit und hohen Qualität begehrte Werkstoffe in der Industrie. Aber das Recycling der Kunststoffabfälle stößt derzeit noch an Grenzen, denn mechanische Recyclingverfahren generieren nicht für alle Anwendungen ausreichende Recyclat-Qualitäten. Fraunhofer-Forschende haben gemeinsam mit dem Chemieunternehmen Covestro Deutschland AG eine Methode entwickelt, mit der sich die Ausgangstoffe der Polycarbonate zurückgewinnen lassen: In der katalytischen Pyrolyse, dem kontrollierten Erhitzen unter Sauerstoffausschluss, zerfallen die Plastikabfälle in ihre Bestandteile. Hersteller nutzen die Rohstoffe für die Herstellung neuer Kunststoffe.

Presseinformation Fraunhofer IKTS

Beim Umbau unserer Wirtschaft und Gesellschaft im Sinne der Nachhaltigkeit und Klimaneutralität spielt grüne Chemie eine entscheidende Rolle. Fraunhofer-Wissenschaftlerinnen und -Wissenschaftler unterstützen die Industrie dabei maßgeblich mit praxisnahen Lösungen. Eine Auswahl ihrer aktuellen Projekte und Forschungsergebnisse präsentieren sie von 10. bis 14. Juni 2024 auf der ACHEMA, Weltleitmesse für die internationale Prozessindustrie, am Fraunhofer-Stand D49 in Halle 6.0.

Presseinformation Allianz Chemie

Synthetischer Kautschuk ist heute unverzichtbar, insbesondere für PKW-Reifen und technische Gummiwaren. Die Rohstoffe für seine Herstellung werden bislang weitgehend aus fossilen Quellen gewonnen. Unter Federführung des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung IAP erschließen nun vier Fraunhofer-Institute alternative, biobasierte Rohstoffquellen für Synthesekautschuk, die völlig neue Kautschuktypen für Autoreifen ermöglichen werden. Das dreijährige Projekt wird durch Fraunhofer mit 3,25 Millionen Euro finanziert und startet im April 2024.

Presseinformationen IAP

Die chemische Industrie ist in Deutschland unverzichtbar in einer Vielzahl industrieller Wertschöpfungsketten und wichtiger Impulsgeber für neue Produktentwicklungen. Die Branche steht vor großen Herausforderungen, um grüner und nachhaltiger zu werden. Dank moderner Prozesstechniken wie der Mikroverfahrenstechnik, lassen sich energieeffiziente Synthesen für neue und bekannte Rohstoffe schnell, sicher, material- und energiearm – und somit kostengünstig - entwickeln. Neben der Reaktionsführung bei gefahrgeneigten Syntheseprozessen, z.B. von landwirtschaftlichen oder Pharma-Produkten, eignen sich diese Verfahren insbesondere auch für die Digitalisierung, z.B. für die Anwendung von Machine-Learning-Algorithmen. Da in kurzer Zeit viele Prozessdaten unterschiedlicher Syntheserouten über integrierte Prozessanalysetools in Echtzeit erfasst werden, können chemische Prozesse deutlich effizienter werden.

Presseinformationen ICT

Metalle können mittels Kaltumformung zu Drähten verarbeitet werden – ein äußerst aufwändiges Verfahren. Die dafür notwendigen Schmiermittel erfüllen jedoch oft nicht die Anforderungen der Endverarbeiter. Im Rahmen des KMU-innovativ-Projekts »Polyschmierung« haben fünf Partner aus Industrie und Forschung eine neue Klasse von Polymerschmiermitteln entwickelt, die den Prozess deutlich umweltfreundlicher und wirtschaftlicher machen. Sie werden industriell bereits erfolgreich eingesetzt. Gefördert wurde das Projekt mit rund 680 T Euro durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF über den Projektträger Karlsruhe (PTKA).

Presseinformationen IAP

Klebstoffe beruhen fast immer auf fossilen Rohstoffen wie Erdöl. Fraunhofer-Forschende haben nun ein Verfahren entwickelt, mit dem der biobasierte Rohstoff Keratin erschlossen wird. Die leistungsfähige Protein-Verbindung ist beispielsweise in Hühnerfedern enthalten. Damit kann man nicht nur eine Vielzahl unterschiedlicher Klebstoffe für verschiedene Anwendungsbereiche herstellen. Die Verfahren und Endprodukte sind vielmehr nachhaltig und orientieren sich am Grundprinzip einer bioinspirierten Kreislaufwirtschaft. Das gemeinsame Projekt mit der Henkel AG & Co. KGaA adressiert einen Milliardenmarkt.
 

Presseinformationen IGB

Die ökologische und gesellschaftliche Verpflichtung zwingt uns, Kunststoffabfälle im Kreislauf zu führen, um unseren Konsum ressourceneffizienter und nachhaltiger zu gestallten. Zudem fordern gesetzliche Verpflichtungen eine anteilige Nutzung von Kunststoffrezyklaten in technischen Bauteilen. Mit dem neuen Projekt »Kunststoffrezyklate in technischen Bauteilen zuverlässig einsetzen« wird das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF gemeinsam mit Partnern grundlegende Wirkzusammenhänge aus Stoffstrom, Verarbeitung und Langzeitverhalten in hochbeanspruchten Anwendungen betrachten. Ziel ist, Produkte nachhaltiger und haltbarer herzustellen und mehr Kunststoffrezyklate zuverlässig in technischen Anwendungen einzusetzen.

Presseinformationen LBF

Wie lassen sich aus Abgasen und Abwässern E-Treibstoffe und Biotenside für die Industrie herstellen? Mit dieser Frage befasst sich im neu gestarteten Projekt BEFuel ein interdisziplinäres Konsortium koordiniert von Fraunhofer UMSICHT. Im Fokus steht die gekoppelte bioelektrochemische Produktion – also die Kombination von elektrochemischer Synthese und biotechnologischer Synthese durch Mikroorganismen.


Presseinformation UMSICHT

Die vielen Fragestellungen, für die am Fraunhofer IGB Beschichtungsprozesse entwickelt werden, hören nicht bei kleinen Laboranlagen auf. Durch die gute instrumentelle Ausstattung können wir auch Skalierungskonzepte wie zum Beispiel die kontinuierliche Behandlung von Faser- und Rollenware (Folien, Vliese) durchführen.


Presseinformation IGB

Gegenstand des Verbundprojekts SynLink ist die Herstellung erneuerbarer Kraftstoffe am Beispiel von Methanol und langkettigen Kohlenwasserstoffen bzw. Alkoholen. Hierbei wird technisch sowie ökonomisch die gesamte Wertschöpfungskette untersucht – von der Synthesegasherstellung aus CO₂ und erneuerbarer Elektroenergie und der anschließenden chemokatalytischen Umwandlung zu Kraftstoffen bis hin zu Anwendungstests in Pkw und Lkw – und im Technologie-Reifegrad (TRL) 5‑6 demonstriert. Aufgabe des Fraunhofer CBP im Projekt war die Durchführung von Langzeitversuchen zur Herstellung von Methanol im Pilotmaßstab mit TRL 5–6.


Presseinformation CBP

Tape2Grape ist ein zu hundert Prozent biobasiertes multifunktionales Veredelungsband für Obst- und Ziergehölze, welches mit individuellen biologischen Inhaltsstoffen ausgerüstet werden kann. Tape2Grape ist biologisch abbaubar und leistet daher einen wichtigen Beitrag zu einer ganzheitlichen, ökologischen Landwirtschaft.  


Presseinformation IGB

Die Produktionsprozesse der chemischen Industrie verändern sich derzeit rapide. Die Anforderungen sind hoch: Einsatz nachhaltiger Rohstoffe, Integration von Prinzipien der Kreislaufwirtschaft oder auch die Wahrung der Wettbewerbsfähigkeit bei steigenden Energiepreisen und strengeren Umweltauflagen. Die vielfältigen Lösungen, die dafür in der Branche entstehen, müssen dabei nicht nur im kleinen Maßstab funktionieren, sondern auf industriellem Niveau – das wird möglich durch Pilotanlagen, die bei der Skalierung von Herstellungsprozessen unterstützen. Beim Fraunhofer-Technologietag »Scale up Green Chemistry – NOW« am 29. November 2023 in Leuna diskutieren Fachleute aktuelle Herausforderungen und neue Möglichkeiten im Bereich der »grünen« Chemie – von biotechnologischen Prozessen und nachhaltigen Polymersynthesen über die Anwendungsmöglichkeiten von grünem Wasserstoff bis zum Leichtbau mit biobasierten Kunststoffen. Die Teilnehmenden besuchen zudem drei hochmoderne Fraunhofer-Pilotanlagen im mitteldeutschen Chemiedreieck.  

Presseinformation IMWS

Technologietag »Scale up Green chemistry«

Biopolymere als Hüllen für Mikrokapseln stehen im Mittelpunkt eines Workshops am 16. November 2023 im Fraunhofer-Konferenzzentrum des Potsdam Science Park. Biologisch abbaubare Polymere und natürliche Materialien sichern Herstellern und Anwendern von Mikrokapseln die Zulassung ihrer Produkte im Rahmen der EU-Verordnung zur Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung chemischer Stoffe (REACH). Wie natürliche Rohstoffe für die Herstellung umweltfreundlicher Mikrokapseln eingesetzt werden können, diskutieren Expertinnen und Experten der Fraunhofer-Technologieplattform Mikroverkapselung. Das Netzwerk bündelt aktuelle Erkenntnisse und identifiziert neue Möglichkeiten für die Verwendung von Mikrokapseln.  

Presseinformation IAP

Am 27. September 2023 fand im Bundeskanzleramt in Berlin unter Leitung von Bundeskanzler Olaf Scholz ein Spitzengespräch mit Vertretern der Chemieindustrie, der Bundesregierung, mehrerer Landesregierungen und Sozialpartnern statt. Auch die Fraunhofer-Allianz Chemie, vertreten durch ihren Sprecher Dr. Stefan Löbbecke, nahm an der Gesprächsrunde teil und hat die Bedeutung der angewandten Forschung als Katalysator der anstehenden Transformationsprozesse in der chemischen Industrie betont.  

Presseinformation Allianz Chemie

Pizzakartons schützen sie gegen das Durchfetten, Outdoor-Bekleidung machen sie wetterfest und im Grundwasser und im menschlichen Körper findet man sie auch schon: Per- und Polyfluoralkylsubstanzen, kurz PFAS. Einige Vertreter dieser großen Chemikaliengruppe werden inzwischen als gesundheitsgefährdend oder sogar krebserregend eingestuft. Die Europäische Union will nun eine Reihe kritischer PFAS verbieten und fördert in vier großen Verbundprojekten die Entwicklung von Ersatzmaterialien für PFAS, z. B. im EU-Projekt ZeroF. In diesem Projekt entwickelt das Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC im Verbund mit Industrieunternehmen und Forschungseinrichtungen Lösungen für PFAS-freie Lebensmittelverpackungen und Textilien.    

Presseinformation ISC

Der neue Erweiterungsbau des Synthesetechnikums des Fraunhofer-Pilotanlagenzentrums für Polymersynthese und -verarbeitung PAZ in Schkopau wurde am 21. September 2023 feierlich eröffnet. Auf einer zusätzlichen Fläche von ca. 550 m² bietet das Gebäude Platz für neue Anlagen und Verfahren. Die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten konzentrieren sich auf innovative Synthesekautschuke und energieeffiziente Syntheseverfahren. Finanziert wurde der Neubau mit rund 7 Millionen Euro aus Mitteln der Europäischen Union (EFRE), des Ministeriums für Wissenschaft, Energie, Klimaschutz und Umwelt des Landes Sachsen-Anhalt und des Bundesministeriums für Bildung und Forschung.

Presseinformation IAP

Das Berliner Climate-Tech-Start-up C₁ gibt heute mit seinen Partnern – dem Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme IWES, dem Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT, dem DBI-Gastechnologisches Institut gGmbH Freiberg sowie der Technischen Universität Berlin – den Start des Projekts »Leuna100« bekannt. Ziel ist die marktreife und skalierbare Herstellung grünen Methanols für die Schiff- und Luftfahrt. Der Alkohol gilt als Schlüssel, um diese Industrien zu defossilisieren und aus der Abhängigkeit von Erdöl zu befreien. Dafür setzt das Konsortium auf das neuartige C₁-Katalyseverfahren zur Herstellung von grünem Methanol. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) über die nächsten drei Jahre mit insgesamt 10,4 Millionen Euro gefördert.

Presseinformation UMSICHT

Presseinformation IWES

Wie Wasserstoff kostengünstig und nachhaltig erzeugt werden kann, gehört zu den zentralen Fragen der Energiewende. Hochleitfähige Membranen für Elektrolyseure sind eine Schlüsselkomponente der Wasserstofftechnologie. Ein Forschungsteam am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP entwickelte nun zusammen mit dem Zentrum für Brennstoffzellen Technik ZBT GmbH innovative Anionenaustauscher-Membranen (AEM), die es ermöglichen, Kosten für Elektrolyseure zu reduzieren und Wasserstoff umweltfreundlich als klimaneutrale Energiequelle zu erschließen.

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Projekt AtWaPlas zur Abwasserreinigung erfolgreich abgeschlossen

Vom Menschen gemachte Umweltbelastungen gibt es viele. Zu den gravierendsten gehört die Verschmutzung mit der gesundheitsschädlichen Ewigkeitschemikalie PFAS, die in vielen Böden und Gewässern und damit auch in unserer Nahrung zu finden ist. Sie zu entfernen ist zwar möglich, aber aufwendig und produziert Sondermüll. Nun ist es Forschenden des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB gelungen, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem PFAS energieeffizient aus kontaminiertem Wasser entfernt werden könnten. Das Projekt AtWaPlas endete dieser Tage nach zwei Jahren Forschungsarbeit mit konkret anwendbaren Ergebnissen.

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Bayerisches Zentrum für nachhaltige Kraftstoffe (ZENK)

Das Zentrum für nachhaltige Kraftstoffe (ZENK) an den Fraunhofer-Instituten IGB in Straubing und UMSICHT in Sulzbach-Rosenberg hat das Ziel, neue Produktionswege für klimaneutrale Kraftstoffe auf Basis von CO₂, Biomasse und erneuerbarem Strom zu entwickeln.

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Butadien ist eine wichtige Plattformchemikalie, um Polymere – u.a. für die Produktion von Autoreifen – herzustellen.Bislang wird das Monomer aber meist auf Basis von Erdöl gewonnen.

Eine alternative Syntheseroute haben Forschende des Fraunhofer UMSICHT im Rahmen des Projektes Power2C4 untersucht. Im Fokus: ein katalytisches Verfahren unter Einsatz regenerativ erzeugten Stroms.

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Fraunhofer LBF entwickelt neues Verfahren für schnelle Verarbeitungsstabilisierung von Kunststoffen

Kunststoffe als organische Substanzen degradieren in Gegenwart von Sauerstoff. Diese Autooxidationsprozesse finden z. B. während der Schmelze-Verarbeitung statt. Durch das Einbringen von Antioxidantien lassen sich die Oxidationsvorgänge zielgerichtet verlangsamen. Erst dies ermöglicht die Herstellung von Gebrauchsgegenständen durch den Spritzgussprozess. Bei einer Formulierungsentwicklung muss der optimale Anteil an Antioxidantien bisher in langwierigen Versuchsreihen ermittelt werden. Forschende am Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF sehen in online-rheologischen Untersuchungen eine vielversprechende Methode, den Entwicklungsprozess zu beschleunigen.

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In dem Projekt RUBIO lassen 18 Partner die Vision einer nachhaltigen Kunststoffwirtschaft Realität werden. Ihr Ziel: Aus regional verfügbaren pflanzlichen Reststoffen entstehen vielseitig einsetzbare nachhaltige Produkte, die recyclingfähig und biologisch abbaubar sind. Das Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP entwickelt im Rahmen des Projekts neuartige Typen des Biokunststoffs Polybutylensuccinat (PBS), damit er für deutlich mehr Anwendungen eingesetzt werden kann. Gemeinsam mit der Firma POLIFILM EXTRUSION GmbH hat das Fraunhofer IAP ein erstes marktfähiges Produkt entwickelt.

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Kunststoffverpackungen besser wiederverwerten: Neues Verfahren entzieht Duftstoffe

Was nicht gut riecht, ist schlecht wiederzuverwerten. Diese einfache Regel gilt auch für die weltweit wachsenden Kunststoffabfälle. Ein Weg zu ihrer umweltverträglichen und klimaschonenden Verwertung als hochwertiges »Post-Consumer«-Rezyklat führt über eine verbesserte Sortierung und Wiederaufbereitung. Bislang schränkt die verringerte Materialqualität die Wiederverwendung der Kunststoffrezyklate erheblich ein, und das liegt vor allem an ihrem Geruch. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF haben einen neuen umweltfreundlichen Prozess im Labormaßstab entwickelt, um Duftstoffe aus Kunststoffverpackungen zu entfernen. Das Fraunhofer LBF stellt die Ergebnisse des Forschungsprojektes auf der Plastics Recycling Show Europe PRSE, Amsterdam (10. bis 11. Mai 2023, Halle 11, Stand P3) und auf der Plastics World Expo Europe, Essen (14. bis 15. Juni 2023 am Stand C834) vor.

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Neues Projekt erarbeitet Analytik und Perspektiven zur stoffstromangepassten Schmelzeaufbereitung

Im Rahmen des Verbundprojektes »Werkstoff- und Langzeiteigenschaften in Rezyklaten« legt das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF die Grundlagen für die Steigerung des PCR-Anteils nun auch für hochwertige industrielle Anwendungen in technischen Kunststoffen. Dabei erarbeiten die Darmstädter Forschenden gemeinsam mit den Projektpartnern umfangreiche Kenntnisse zu Abhängigkeiten zwischen der Zusammensetzung der Eingangsmaterialien, Einflussgrößen während der Compoundierung (z. B. Anteil und Zustand Neuware, Re-Additivierung) und den resultierenden Anwendungseigenschaften. Unterstützt durch ausgewählte analytische Methoden werden grundlegende Abhängigkeiten ermittelt, die den Projektteilnehmern das notwendige Wissen zur optimalen Beherrschung ihrer Stoffströme liefern.

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Die Fraunhofer-Allianz Chemie präsentiert sich auf der ACHEMA 2022

Auf der Weltleitmesse der Prozessindustrie ACHEMA, in Frankfurt am Main, präsentiert sich die Fraunhofer-Allianz für den Leitmarkt Chemie mit gebündeltem Know-how als starker Partner für die Branche. Von 22. bis 26. August 2022 stellen die beteiligten Institute aktuelle, gemeinsame Forschungsaktivitäten zu den Schwerpunkten Digitalisierung chemischer Prozesse, Weiterentwicklung der Grünen Chemie, Erleichterung des Scale-Up, zu Sicherheits- und Regulatorikfragen und zur Effizienz chemischer Prozesse sowie zum Aufbau einer Kreislaufwirtschaft aus.

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