FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR KURZZEITDYNAMIK, ERNST-MACH-INSTITUT, EMI
FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR KURZZEITDYNAMIK, ERNST-MACH-INSTITUT, EMI
© Bundeswehr / Marco Dorow

Geschäftsfeld Verteidigung

© Bundeswehr / Marco Dorow

Geschäftsfeld Verteidigung

Zukunftsfähige Systeme für Land, Luft, See und Weltraum

Das Fraunhofer EMI untersucht wissenschaftlich-technologische Fragestellungen aus den Bereichen Schutz und Wirkung sowie wehrtechnische Sicherheit und Systeme.

Mit zum Teil weltweit einzigartiger Messtechnik werden Fragen untersucht aus: Impakt- und Stoßwellenphysik, Ballistik, Blastwirkung und Sprengphysik sowie Laserwirkung.

Leistungsangebot

Detailliertes Leistungsangebot

Konzeption und Analyse von Schutzmechanismen
  • Fahrzeugschutz gegenüber Beschuss und Explosionen
  • Transparente Schutzsysteme (Panzer-/Sicherheitsglas)
  • Persönliche Schutzausrüstung (Schutzwesten, Helme etc.)
  • Schutz von Feldlagern und Munitionsdepots
  • Verwundbarkeit von Flugzeugkomponenten gegenüber Beschuss und Explosionen
Kurzzeitmesstechnik
  • Visualisiertechniken für transiente Vorgänge: Hochgeschwindigkeits-Fotografie und -Videografie, Schlieren-Fotografie; Röntgenblitz-Fotografie, -Tomografie und -Kinematografie
  • Untersuchung von Beschuss, Explosionen und anderen Extremereignissen
  • Ballistische Analysen in verschiedenen Anwendungsgebieten
  • Laborbeschleuniger für Impaktgeschwindigkeiten von 10 m/s bis 10 000 m/s
  • Nutzung modernster Messtechnik wie Hochgeschwindigkeitskameras und Röntgenblitz-Tomografie
  • Entwicklung moderner Messtechnik und Diagnostik
  • Anwendung und Entwicklung für hochdynamische, transiente Vorgänge und raue Umgebungen; Weg, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Stoßbelastung und Druck; EMV-Untersuchungen
Numerische Simulation von Impakt- und Stoßwellenereignissen
  • Simulation und Modellierung von hochdynamischen Ereignissen
  • Nutzung des EMI-eigenen Rechenclusters zur Durchführung leistungsintensiver Simulationen
  • Erfassung, Beschreibung und Modellbildung für die zu beobachtenden physikalischen Vorgänge bei Impakt-, Stoßwellen- und Lasereffekten
  • Materialmodellbildung und numerische Simulation für das Verhalten bei hochdynamischem Lasteintrag
Materialcharakterisierung und Versagensanalyse
  • Modellbildung für kurzzeitdynamische Vorgänge und hochdynamische Belastung
  • Multiskalenmodellierung und Multiphysics-Prozesse
Entwicklung von Sensorik und Elektronik für extreme Bedingungen
  • Druck- und Beschleunigungssensoren für hohe und höchste Geschwindigkeiten
  • Sensorik zur Erfassung und Bewertung der Auswirkung von Explosionen
  • Diagnostikentwicklung wie optische und laser-basierte Verfahren zur Temperatur und Geschwindigkeit von (Verbrennungs-) Gasen und hochdynamischen Oberflächen (VISAR und PDV)
Analysen zur technischen Sicherheit und Zuverlässigkeit wehrtechnischer Systeme
  • Beratung bei der Entwicklung wehrtechnischer Systeme
  • Simulation des physikalischen Systemverhaltens und der Systemkomponenten
  • Semi-formale Modellierung der Systemerfordernisse
  • Methoden (u.a.): Hazard Analysis, FTA, FMEA (qualitativ und quantitativ)

Beschuss von Batterien

© Fraunhofer EMI
In einem feuer- und explosionsfesten Bunker führt das Institut Propagationstests an Batteriemodulen und Systemen durch.

Anwendungsprofil

Schutzkonzepte und technische Sicherheit
  • Analyse moderner Schutzkonzepte und neuer Werkstoffe für hochdynamische Beanspruchung
  • Entwicklung von Sensorik für ballistische Anwendungen
  • Erstellung praxisgerechter Ingenieurprogramme
  • Analysen zur technischen Sicherheit und Zuverlässigkeit wehrtechnischer Systeme
Experimentelle Untersuchungen
  • Nutzung von Beschleunigeranlagen zur Analyse endballistischer Mechanismen bei Impakt
  • Untersuchung der Laserwirkung im Zusammenhang mit Impaktprozessen
  • Detonationsforschung in Laboren mit einzigartiger Messtechnik
  • Einsatz bildgebender Verfahren (Röntgenblitztechnik, Hochgeschwindigkeitskameras)
  • Entwicklung und Anpassung von Kurzzeitmesstechniken und schneller Sensorik
Numerische Simulationen und Materialmodellierung
  • Theoretische Analyse von Impaktvorgängen und Stoßwellenereignissen
  • Nutzung des hauseigenen Rechenclusters für simulationsbasierte Analysen
  • Entwicklung eigener Materialmodelle mit experimentell ermittelten Kennwerten
  • Erstellung praxisnaher Ingenieurprogramme zur direkten Anwendung
Technologieentwicklung für Heer, Luftwaffe und Marine
  • Kombination experimenteller und simulationsbasierter Methoden
  • Entwicklung neuer Schutztechnologien für verschiedene Einsatzbereiche
Fahrzeugschutz und Bedrohungsabwehr
  • Analyse der Wirkung von Schulterwaffen, Minen und IEDs
  • Entwicklung neuer Schutzkonzepte für gepanzerte Fahrzeuge
  • Optimierung transparenter Panzerungen für Sichtfenster
  • Verbesserung persönlicher Schutzausrüstung
  • Anwendung baulicher Schutzverfahren für Feldlager
Schutzkonzepte für Flugzeuge
  • Verwundbarkeitsanalysen von Flugzeugkomponenten unter realistischen Bedingungen
  • Bewertung und Optimierung der ballistischen Schutzleistung durch Werkstoffkombinationen
  • Entwicklung neuer Schutzkonzepte und optimierter Anordnungen

Aktuelle Forschung

 

© TDW

NEWHEAT – wehrtechnische Forschung für Europa

Experten für Wirksysteme aus sieben europäischen Nationen.

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© Fraunhofer EMI

Generative Fertigung, Designoptimierung von energieabsorbierenden Gitterstrukturen

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© Fraunhofer EMI

Schutzaufbauten mit additiv gefertigten Störstrukturen aus Titan

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© Fraunhofer EMI

ARTUS – Autonomous Rough-terrain Transport UGV Swarm

Autonom im Gelände navigierende robotische Systeme werden es zukünftig ermöglichen, Soldatinnen und Soldaten direkt im Einsatz zu unterstützen. Das Fraunhofer EMI hat sich hierzu an dem internationalen Forschungsprojekt ARTUS beteiligt und dieses auch koordiniert.

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© Fraunhofer EMI

Forschungsarchiv

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