Institut für Material- und Prozesstechnologie (IMPT)

Werkstoffe und Prozesse lassen sich nicht getrennt voneinander betrachten. Die Eigenschaften eines Materials bestimmen, wie es verarbeitet werden kann – und die Wahl und Gestaltung eines Prozesses beeinflussen wiederum die Eigenschaften, Leistungsfähigkeit und Nachhaltigkeit eines Werkstoffs und eines daraus hergestellten Produkts.

Genau an dieser Schnittstelle arbeitet das IMPT

Aus der Verbindung des ehemaligen Instituts für Werkstoffanwendung (IWA) und des Instituts für Anlagen- und Verfahrenstechnik (IAV) ist ein Institut entstanden, das Kompetenzen entlang der gesamten technologischen Kette zusammenführt: von der Entwicklung, Verarbeitung und Charakterisierung von Materialien über die Gestaltung und Optimierung von Produktionsprozessen bis hin zu Recycling, Kreislaufwirtschaft und nachhaltiger Ressourcennutzung.

Werkstoffe und Prozesse gemeinsam denken

Ob Metalle, Polymere und Verbundwerkstoffe, Keramiken und Gläser oder neuartige Materialien – am IMPT beschäftigen wir uns mit Werkstoffen und ihren Anwendungen ebenso wie mit den Prozessen, die aus Werkstoffen leistungsfähige technische Produkte machen.

Unsere Kompetenzen reichen dabei von der Werkstoffentwicklung und -auswahl über Verarbeitung, Fügetechnik und Fertigung bis zur Werkstoffprüfung, Charakterisierung und Modellierung. Ergänzt werden diese Kompetenzen durch die Entwicklung und Optimierung verfahrenstechnischer Prozesse, beispielsweise für Stofftrennung, Wasseraufbereitung, CO₂-Abtrennung, Recycling und die Nutzung nachwachsender Rohstoffe.

So entstehen neue Möglichkeiten, Materialien und Prozesse nicht isoliert, sondern als zusammenhängendes System zu betrachten.

Forschung für eine nachhaltige Industrie

Die Transformation zu einer ressourcen- und energieeffizienten Wirtschaft stellt Industrie und Gesellschaft vor große technologische Herausforderungen. Das IMPT entwickelt hierfür anwendungsorientierte Lösungen – von der Materialebene bis zum industriellen Prozess.

Ein besonderer Fokus liegt auf:

- nachhaltigen Materialien und Werkstoffsystemen

- ressourcen- und energieeffizienten Produktionsprozessen

- Kreislaufwirtschaft und Recycling

- geschlossenen Stoffkreisläufen und der Vermeidung von Downcycling

- Membran- und Trennverfahren

- Wasseraufbereitung und Rückgewinnung wertvoller Stoffe

- CO₂-Abtrennung und Nutzung von CO₂ als Kohlenstoffquelle

- innovativen Fertigungs- und Fügeverfahren

- Korrosion, Werkstoffschädigung und Lebensdauer

- Polymeren, Verbundwerkstoffen, Metallen, Keramiken und neuen Werkstoffen

- Simulation, Modellierung und digital unterstützten Entwicklungsprozessen

Damit verbindet das IMPT grundlegende ingenieurwissenschaftliche Fragestellungen mit konkreten Anwendungen für Industrie und Gesellschaft. Die Forschung des früheren IAV fokussierte bereits auf geschlossene Materialkreisläufe, nachhaltige Prozesse, Membranverfahren sowie Energie- und Ressourceneffizienz; die werkstofftechnische Expertise des früheren IWA reicht von der Verarbeitung über die Prüfung bis zur Charakterisierung unterschiedlichster Werkstoffgruppen.

Von der Idee zur Anwendung

Als Institut der TH Köln stehen für uns anwendungsorientierte Forschung, Lehre und Transfer eng miteinander in Verbindung.

Wir entwickeln Technologien nicht nur im Labor, sondern gemeinsam mit Partnern aus Wirtschaft, Forschung und Gesellschaft. Dabei entstehen Lösungen, die sich an realen Herausforderungen orientieren und den Weg von der wissenschaftlichen Erkenntnis zur praktischen Anwendung verkürzen.

Aktuelle Forschungsarbeiten zeigen die Bandbreite dieser Zusammenarbeit: Das IMPT arbeitet beispielsweise an KI-gestützten Technologien für das automatisierte Unterwasserschweißen und verbindet dabei Werkstoff- und Fügetechnik mit Robotik, Bildverarbeitung und künstlicher Intelligenz.  Auch aktuelle Arbeiten zu Kreislaufwirtschaft, grüner Stahlherstellung, Membranverfahren und Korrosion verdeutlichen die thematische Breite des Instituts.

Lehre, Forschung und Transfer

Das IMPT bringt seine Kompetenzen in die Ausbildung von Ingenieurinnen und Ingenieuren ein und verbindet wissenschaftliche Grundlagen mit praktischer Anwendung.

Studierende lernen, Materialien und Prozesse ganzheitlich zu verstehen, technische Zusammenhänge zu analysieren und innovative Lösungen zu entwickeln. Dabei profitieren sie unmittelbar von den Forschungsaktivitäten und der engen Zusammenarbeit des Instituts mit Unternehmen und Forschungspartnern.

Auch in neuen Lehrangeboten wird diese Verbindung sichtbar: Im Maschinenbau der TH Köln bildet beispielsweise die Nachhaltige Verfahrenstechnik einen eigenen Schwerpunkt.

Gemeinsam Zukunft gestalten

Die großen technologischen Herausforderungen unserer Zeit – Klimawandel, Ressourcenknappheit, Energieeffizienz und der Aufbau einer funktionierenden Kreislaufwirtschaft – erfordern neue Materialien, neue Prozesse und vor allem das Zusammendenken beider Bereiche.

Das IMPT steht für genau diese Verbindung.

Wir wollen Materialien besser verstehen, Prozesse effizienter gestalten und daraus nachhaltige technische Lösungen entwickeln.