Kooperationen

Das Fraunhofer IAPT ist Mitglied des Fraunhofer-Verbunds Produktion, eines kooperativen Zusammenschlusses aus elf Fraunhofer-Instituten und -Einrichtungen. Das Ziel des 1988 gegründeten Verbunds ist es, gemeinsam produktionsnahe Forschung und Entwicklung zu betreiben. Unter Nutzung der neuesten Erkenntnisse aus Produktions-, Ingenieurwissenschaft und Informatik bietet der Verbund ein Leistungsspektrum an, das den gesamten Produktlebenszyklus bzw. die gesamte Wertschöpfungskette umfasst. Forschung und Industrie sind hier eng und interdisziplinär vernetzt. Indem der Verbund die vielfältigen Kompetenzen und Erfahrungen der einzelnen Mitglieder bündelt, können deutschen und internationalen Kunden umfassende Systemlösungen angeboten werden. Auf diesem Weg werden Unternehmen fit gemacht für die »Produktion der Zukunft«. Das Fraunhofer IAPT stellt dem Verbund als einen wichtigen Baustein seine Kompetenzen in den Bereichen industrieller und autonomer Lösungen der additiven Produktionstechnologien zur Verfügung.

Gemeinsam mit den Fraunhofer-Instituten ITMP, IAP und dem Fraunhofer CML hat das Fraunhofer IAPT im Jahr 2023 das »Fraunhofer Industrial Application Center Quantum Computing Hamburg« (Fraunhofer IQHH) in Form einer virtuellen Organisation gegründet. Die vier Partner arbeiten zusammen, um Ressourcen und Kapazitäten im Bereich der neuen Quantentechnologie weiterzuentwickeln. Quantencomputer können in kürzester Zeit Rechnungen durchführen, für die herkömmliche Computer Jahre bräuchten. Mit ihrer Kapazität definieren Quantencomputer neu, was sich berechnen lässt. Sie eröffnen Wissenschaft und Wirtschaft enorme Möglichkeiten, Produkte und Produktionsprozesse auf Basis innovativer Materialien sowie logistischer Prozesse und Systeme zu gestalten und zu optimieren. Die Hamburger Wirtschaft hat mit dem Fraunhofer IQHH ein einmaliges, anwendungsorientiertes Kompetenz- und Wissensangebot erhalten. Das Fraunhofer IQHH arbeitet auch mit anderen Netzwerken wie dem Hamburg Quantum Innovation Capital (hqic) und dem Fraunhofer-Kompetenznetzwerk Quantum Computing zusammen. So kann das Anwendungszentrum IQHH bei Bedarf auf die umfangreiche Wissens- und Kompetenzbasis der 12 Fraunhofer-Institute im Fraunhofer-Kompetenznetzwerk Quantum Computing zurückgreifen. Zudem hat Fraunhofer im Rahmen einer nationalen Kooperation mit IBM einen bevorzugten Zugriff auf den IBM Quantum System One, der als einziger Quantencomputer aktuell mit gesichertem IP-Zugriff einsetzbar ist.

Das Fraunhofer Kompetenzfeld Additive Fertigung integriert deutschlandweit neunzehn Institute und bildet damit die gesamte Prozesskette der Additiven Fertigung ab. Dies umfasst die Entwicklung, Anwendung und Umsetzung additiver Fertigungsverfahren und Prozesse. Die Angebote richten sich an Branchen wie Handhabung und Montage, Medizintechnik, Mobilität, Mikrosystemtechnik und Werkzeugbau, sind aber auch branchenübergreifend nutzbar. Das Fraunhofer IAPT ist seit seiner Gründung im Jahr 2018 Mitglied des Fraunhofer Kompetenzfelds Additive Fertigung und engagiert sich mit Beiträgen zu gemeinsam angebotenen Vertragsforschungsprojekten und Messeauftritten.

Das Zukunftsfeld Life Science des Fraunhofer IAPT arbeitet bei verschiedenen Forschungsthemen zusammen mit der Abteilung Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie (MKG) des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf (UKE), mit dem Hintergrund die Additive Fertigung in den klinischen Workflow zu integrieren und anwendungsspezifisch weiterzuentwickeln. Die verschiedenen Forschungsschwerpunkte werden am UKE durch Herrn Prof. Dr. med. Dr. med. dent. Ralf Smeets koordiniert, der in der MKG die Sektion »Regenerative orofaziale Medizin« leitet. Herr Prof. Smeets ist darüber hinaus in beratender Funktion am Fraunhofer IAPT tätig, mit dem Ziel die Ideen der Mediziner in die Sprache der Ingenieure zu übersetzen. Die gemeinsamen Entwicklungsaktivitäten reichen von der digitalen Bilddatenerfassung und -aufbereitung, über die Anwendung von KI zur Rekonstruktion medizinischer Anatomien bis hin zur Entwicklung von neuen additiven Prozessen und Werkstoffen.

Das Fraunhofer IAPT arbeitet in einer strategischen Kooperation eng mit dem Deutschen Elektronen-Synchrotron DESY in Hamburg zusammen. DESY zählt zu den weltweit führenden Forschungszentren für Teilchen- und Photonenwissenschaften und verfügt über eine einzigartige Großforschungsinfrastruktur mit hochbrillanten Röntgenlichtquellen. Diese erlaubt es in Werkstoffe bis in den Nanometerbereich hineinzuschauen und selbst schnell ablaufende Fertigungsprozesse in Echtzeit zu analysieren. Ziel der Zusammenarbeit ist es, diese einmaligen Möglichkeiten der synchrotronbasierten Werkstoff- und Prozessanalytik mit der anwendungsnahen Forschung des Fraunhofer IAPT zur Additiven Fertigung zu verbinden und so neue Erkenntnisse für die industrielle Nutzung des 3D-Drucks zu gewinnen.

Die Kooperation setzt auf die übergeordnete Fraunhofer-DESY-Kooperation auf, in der Fraunhofer gemeinsam mit DESY daran arbeiten, die Großforschungsinfrastruktur systematisch für industrielle Fragestellungen noch besser nutzbar zu machen und Innovationszyklen in der Industrie zu verkürzen. Durch die Bündelung der weltweit einzigartigen Forschungsinfrastruktur von DESY mit der Expertise des Fraunhofer IAPT in der industriellen Additiven Fertigung entsteht ein einmaliges Angebot für Unternehmen entlang der gesamten Wertschöpfungskette – von der Materialentwicklung über den 3D Druck bis zur Zulassung. 

Der IAMHH e.V. ist ein branchenübergreifendes Netzwerk aus Expert:innen der Additiven Fertigung aus Industrie, Forschung und Wirtschaft mit Sitz in Hamburg. Ziel des Vereins ist es, die Additive Fertigung weiter zu industrialisieren und ihre Anwendung in realen Produktionsumgebungen zu stärken.

Der IAMHH e.V. versteht sich als Plattform und Netzwerk für Unternehmen aller Größen, die additive Fertigungstechnologien implementieren, ausbauen oder strategisch weiterentwickeln möchten. Durch Wissensaustausch, Networking-Formate, interaktive Workshops sowie die Initiierung und Koordination branchenübergreifender Verbundprojekte unterstützt der Verein die praxisnahe Weiterentwicklung der Technologie.
Besonderer Fokus liegt auf der Senkung von Einstiegshürden, der Skalierung additiver Fertigungsprozesse sowie der Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit des Industriestandorts Norddeutschland. Mit inzwischen über 45 Mitgliedern aus Industrie, Forschung und Entwicklung fördert der IAMHH e.V. aktiv die Zusammenarbeit entlang der gesamten Wertschöpfungskette der Additiven Fertigung.

Als Gründungsmitglied engagiert sich das Fraunhofer IAPT bereits seit rund 10 Jahren sehr intensiv im Netzwerk Mobility goes Additive e.V., das auf Betreiben der Deutschen Bahn hin entstanden ist, um die Additive Fertigung insbesondere für den Mobilitätssektor zu industrialisieren. Das Fraunhofer IAPT leitet im vermutlich bedeutendsten internationalen Netzwerk für 3D-Druck die Arbeitsgruppe »Education« und entwickelt dort Konzepte zur technologiebezogenen Aus- und Weiterbildung. Außerdem unterstützt das Fraunhofer IAPT die Zulassung additiv gefertigter Komponenten für den Schienenverkehr und die Entwicklung neuer – beispielsweise feuerfester – Materialien in den Arbeitsgruppen »Approval« und »Materials«. Seit 2019 ist das Fraunhofer IAPT darüber hinaus im neu gebildeten Schwesternetzwerk »Medical goes Additive« aktiv und darin bestrebt, innovative medizintechnische Anwendungsfälle für den 3D-Druck zu identifizieren und umzusetzen.

Das Fraunhofer IAPT ist Mitglied der Steuerungsgruppe im Maritimen Netzwerk für den 3D-Druck – MN3D. Dessen Mitglieder haben sich zum Ziel gesetzt, die Potenziale der Additiven Fertigung für den Schiffbau und weitere maritime Anwendungen zu erschließen sowie in diesem Zusammenhang gemeinsame Forschungs- und Entwicklungsprojekte zu initiieren. Dabei kooperiert das Netzwerk MN3D eng mit dem Maritimen Cluster Norddeutschland e.V. (MCN).

Die Firma 3D Spark wurde im Juni 2021 von drei ehemaligen Mitarbeitern des Fraunhofer IAPT gegründet. Das Unternehmen entwickelt und vertreibt Software zur Identifikation und Quantifizierung von Kosteneinsparungen in der Fertigung von Unternehmen. Dafür werden CAD-Daten, ERP-Daten, sowie technische Zeichnungen mittels KI-getriebenen Algorithmen analysiert und genau diejenigen Bauteile erkannt, welche mit 3D-Druck günstiger herstellbar sind, als mit den bisher verwendeten Verfahren. Das Fraunhofer IAPT und 3D Spark kooperieren auf dem Gebiet des softwarebasierten »Part-Screenings«, um gemeinsam neue Anwendungen für den 3D-Druck zu erschließen und Kunden hinsichtlich der Einführung von 3D-Druck optimal zu beraten.

Eine enge und langjährige Partnerschaft verbindet das Fraunhofer IAPT mit der Hamburger Beratungsgesellschaft AMPOWER. In einem gemeinsamen Trainingskonzept vereinen beide Institutionen ihr Know-how im Bereich des Binder Jetting und bieten einen Hands-on Workshop, der sowohl das umfassende Technologie- und Marktwissen von AMPOWER als auch das Prozess- und Maschinenwissen des Fraunhofer IAPT zum Nutzen der Kunden vereint. Darüber hinaus werden in gemeinsamen Projekten unter anderem Designrichtlinien und Qualifizierungsstrategien für diesen Prozess entwickelt.

Die amsight GmbH ist eine Ausgründung von drei ehemaligen Kollegen des Fraunhofer IAPT. Während ihrer Zeit am Institut erlebten sie die Herausforderungen der Qualitätssicherung und Prozessoptimierung in der Additiven Fertigung aus erster Hand. Die Ausgründung im Jahr 2023 war somit folgerichtig und bedarfsgetrieben.

amsight hat sich zum Ziel gesetzt wertvolle Produktionsdaten, die oft ungenutzt in Silos gesammelt werden, in ein zuverlässiges Qualitätstool für die industrielle AM Produktion zu verwandeln. Ihre Qualitätsmanagement-Software haben sie speziell für die Additive Fertigung entwickelt. Sie verbindet Pulver-, Prozess- und Inspektionsdaten über die gesamte AM-Produktion hinweg und erschließt diese für die weitere Nutzung.

Zwischen amsight und dem Fraunhofer IAPT besteht eine enge Kooperation zur fortgesetzten Entwicklung und industriellen Implementierung der Software.

Das Additive Manufacturing Cooperative Research Centre (AMCRC) hat ein Konsortium von 101 Partnern gegründet, um ein erstklassiges Ökosystem für Additive Fertigung aufzubauen, das die gesamte Wertschöpfungskette umfasst. Die nachhaltige Fertigung soll die Kohlenstoffemissionen in den Lieferketten sowie die Wartungs- und Transportkosten senken und gleichzeitig das Engagement und die Produktivität erhöhen. 

Das AMCRC vereint Australiens Forschungsgemeinschaft und Unternehmen, um ein weltweit führendes AM-Ökosystem entlang der gesamten Wertschöpfungskette aufzubauen. Die Initiative zielt auf eine nachhaltigere und global wettbewerbsfähige Produktion für Australiens Wirtschaft ab. 

In der 25. Vergaberunde des CRC-Programms der australischen Regierung hat das AMCRC im Mai 2025 eine Finanzierungszusage erhalten. Mit Fördergeldern in Höhe von 58 Millionen AUD unterstützt die australische Bundesregierung die Entwicklung und Kommerzialisierung der Additiven Fertigung als Schlüsseltechnologie. Industrie- und Forschungspartner beteiligen sich mit Geld- und Sachleistungen in Höhe von 213 Mio AUD am AMCRC.

Als Associate Partner und einziges Fraunhofer-Institut im AMCRC bringt das Fraunhofer IAPT seine Expertise entlang der Additiven Fertigungsroute in Projekte mit AMCRC-Partnern aus Forschung und Industrie ein.