Die Nachfrage nach kritischen Materialien wie Lithium, Cobalt und Seltenen Erden steigt, aber auch herkömmliche Rohstoffe wie Aluminium sind zunehmend von Knappheit betroffen. Die Industrie muss verstärkt auf Sekundärrohstoffe zurückgreifen, die durch das Recycling von bereits verwendeten Metallen hergestellt werden. Das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS in Dresden beteiligt sich an dem neuen Fraunhofer-Leitprojekt „Digitales Ökosystem für eine resiliente und nachhaltige Versorgung mit funktionssicheren Werkstoffen (Orchester)“. Zusammensetzungen und Eigenschaften sollen präzise, schnell und kostengünstig erfasst werden, um passende Materialkombinationen in Zukunft zum Beispiel aus Sekundärmaterialien zu finden.
Während des Recyclingprozesses können Fremdstoffe wie Lacke, Kunststoffe oder andere Metalle, die sich im Altmaterial befinden, zu Verunreinigungen führen. Es ist daher notwendig, die Zusammensetzung und die Materialeigenschaften präzise, schnell und kostengünstig zu erfassen, um industrielle Prozesse darauf abzustimmen. Dafür wird ein Ansatz aus der Materialforschung genutzt, der digitale Modelle und praktische Experimente eng miteinander verbindet, das sogenannte Kombinatorische Werkstoffdesign. Mit dieser Methode können im Labor verschiedene Szenarien durchgespielt werden. Indem digitale Simulationen und reale Tests kombiniert werden, können Materialeigenschaften besser vorausgesagt und notwendige Anpassungen schneller vorgenommen werden. Am Beispiel von Hochentropie-Legierungen wurde dies bereits demonstriert.
