Cooperations

Carbon-Neutral Circles

New technologies are key to making the energy transition work: To store and transport regeneratively generated energy in large quantities and over longer periods of time, chemical energy carriers are needed that can be integrated into a carbon-neutral circular energy economy. In addition to hydrogen and e-fuels, metals are particularly suited for this task.

Within this high-profile research topic, these innovative storage materials and their use are explored. The research behind it covers a large area ranging from fundamental chemical reactions and the development of processes through to pilot facilities. Thus, the research topic will result in important contributions covering future demand for renewable energy in all areas of application, i.e., in buildings, mobility and industry.

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Materials Design for Circularity

A sustainable development of technology involves research into innovative and customised materials and material systems. Avoiding critical raw materials and establishing a sustainable process chain from the material through to resource-efficient and reusable components pose a major challenge. This interdisciplinary problem requires input from fundamental sciences and engineering. We focus on inorganic materials with multifunctional properties as a basis for energy-efficient and resource-efficient components and technologies used in energy conversion, microelectronics and sensors.

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The new Max Planck Research Group “De Magnete – Designing Magnetism on the Atomic Scale” results from a collaboration of Max-Planck-Institut für Eisenforschung (MPIE) and TU Darmstadt. The group is headed by Prof. Oliver Gutfleisch, Professor of Functional Materials at the TU Darmstadt and scientific director at the Fraunhofer IWKS Materials Recycling and Resource Strategies.

The group analyses the critical magnetization reversal processes on the atomic scale using advanced experimental and simulation methods. The aim is to capture, reproduce and predict transitional and dynamic processes that are relevant for nucleation and propagation during all critical magnetization reversal processes on all length scales. Magnets are used in many fields of daily life and industry like in energy conversion, electromobility, data storage and robotics. Their enhancement is key to a carbon neutral economy.

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Fraunhofer – Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS

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The Darmstadt Graduate School of Excellence Energy Science and Engineering at the Technische Universität (TU) Darmstadt which is funded by the Excellence Initiative by the German federal and state governments enables PhD students to develop their scientific skills in a focused way, and to cooperate under optimal conditions in a highly stimulating interdisciplinary environment.

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MagnoTherm Solutions is a spin-off from Department of Functional Materials (TU Darmstadt) and brings the technology of magnetic cooling into products.

https://www.magnotherm-solutions.com/

Scientific Cooperations

National Scientific Cooperations

Dresden High Magnetic Field Laboratory, Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, Dresden

Max-Planck-Institut für Eisenforschung, Düsseldorf, Germany

Universität Duisburg-Essen, Duisburg, Germany

Leibniz Institute for Solid State and Materials Research Dresden (IFW), Dresden, Germany

Karlsruhe Institute of Technology, Karlsruhe, Germany

Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM, Freiburg, Germany

Fraunhofer-Projektgruppe für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS, Hanau, Germany

Hochschule Aalen, Aalen, Germany

Helmholtz-Institut für Ressourcentechnologie (HIF), Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf e.V. (HZDR), Freiberg, Germany

Technische Universität Clausthal (TUC), Clausthal, Germany

Institut für Metallurgische Prozesstechnik und Metallrecycling (IME), Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule (RWTH) Aachen, Aachen, Germany

Technische Hochschule Georg Agricola (THGA), Bochum, Germany

DIN e. V., Berlin, Germany

International Scientific Cooperations

Aix-Marseille Université, IM2NP, UMR CNRS 7334, Marseille , France

Institut NEEL CNRS/UGA UPR2940, Grenoble, France

Laboratoire de Physique et Chimie des Nano-objets (LPCNO) UMR 5215 INSA-CNRS-UPS, Toulouse, France

Centre de Physique Théorique (CPHT), UMR 7644, Ecole Polytechnique-CNRS, Palaiseau, France

Laboratoire Léon Brillouin, CEA-Saclay, Gif-sur-Yvette, France

Groupe de Physique des Matériaux (GPM), UMR 6634 CNRS/Université de Rouen, Rouen France

Systèmes et applications des technologies de l’information et de l’ènergie – SATIE UMR CNRS 8029, Cachan, France

Institut Laue-Langevin (ILL), Grenoble, France

European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), Grenoble, France

Synchrotron SOLEIL, Gif-sur-Yvette, France

KU Leuven, Leuven, Belgium

TU Delft, Delft, Netherlands

Technical University of Denmark – DTU, Copenhagen, Danemark

Jožef Stefan Institute, Ljubljana, Slovenia

University of Ljubljana, Ljubljana, Slovenia

Technische Universität Wien, Vienna, Austria

Danube University Krems, Wiener Neustadt, Austria

Universidad de Barcelona, Barcelona, Spain

Universidad de Sevilla, Sevilla, Spain

Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, CSIC, Madrid, Spain

Istituto dei Materiali per l' Elettronica ed il Magnetismo (IMEM)-CNR, Parma, Italy

Istituto nazionale die ricerca metrologica – INRIM, Torino, Italy

National Center for Scientific Research-N.C.S.R. Demokritos, Athens, Greece

Trinity College Dublin, Dublin, Ireland

Imperial College London, London UK

Uppsala University, Uppsala, Sweden

Technion – Israel Institute of Technology, Israel

University of Delaware, Newark, USA

Brooklyn College, New York, USA

Federal University of Santa Catarina, Florianopolis, Brazil

Universidade de São Paulo (USP), Sao Paulo, Brazil

Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT), Sao Paulo, Brazil

Universidad del Valle, Cali, Colombia

National Institute for Materials Science – NIMS, Tsukuba, Japan

Ningbo Institute of Material Technology and Engineering, Ningbo, China

Universidade Aveiro, Aveiro, Portugal

Past cooperations

=RESsourcenschonende Permanentmagnete durch Optimierte Nutzung Seltener Erden“.

Im Rahmen von RESPONSE werden die an der Technischen Universität Darmstadt vorhandenen stofflichen und methodischen Kompetenzen aus dem Maschinenbau, der Chemie und der Materialwissenschaft gebündelt und in den Forschungscluster Neue Materialen eingebunden. Ziel des Schwerpunktes ist es neuartige ressourcenschonende Magnetmaterialien für die Zukunft zu entwickeln. Durch die enge Verknüpfung mit den Industriepartnern und der Fraunhofer-Projektgruppe für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS in Alzenau/Hanau soll zudem eine breite Basis für eine anwendungsorientierte Wissenschaft auf dem Gebiet der Permanentmagnete geschaffen werden.

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Kernthema des Profilbereiches ist die erfolgreiche Entwicklung neuer Materialien sowie deren Überführung in innovative Produkte. Voraussetzung ist eine genaue Analyse der dahinter stehenden Wertschöpfungsketten und Nutzungsszenarien.

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Mehr als 30 Forschungsgruppen aus zehn Fachbereichen arbeiten zusammen in der Grundlagenforschung, der Technologieentwicklung, der Systemintegration sowie zu wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Fragestellungen der Energieforschung. Das Ziel ist eine verlässliche, wirtschaftliche und nachhaltige erneuerbare Energieversorgung zum Wohl unserer Gesellschaft.

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