Durch Recycling und Digitalisierung lässt sich die Umweltbelastung im Produktionskreislauf erheblich verringern. Diesem Ansatz folgt das Verbundprojekt „DigiPro2green“, in dem die Forschenden Methoden und Assistenzsysteme entwickeln, um die zirkuläre Prozesskette im Leichtbau zu optimieren.
Ein wichtiger Stellhebel auf dem Weg zu einem optimierten Klimaschutz ist ein geringer Ressourcenbedarf. Dazu trägt auch ein verringerter Primäressourcenbedarf bei. Durch das konsequente Wiederverwenden von Materialien können somit die Umweltwirkungen in der Produktion reduziert werden.
Dem entgegen steht allerdings der Trend zu hochintegrierten, funktionalen und Multimaterial-Bauteilen. Das führt beispielsweise im Mobilitätssektor zu besonderen Herausforderungen im Recycling von Werkstoffverbunden: geringe produktspezifische Rückläufermengen und reduzierte Qualität von Rezyklaten sind die Folge. Deshalb müssen Produktionsprozesse für Hybridbauteile resilient auf variable Eigenschaften der Rezyklatmaterialien reagieren können. Diese Wiederverwertung und das Design for Reuseability sind trotz des hohen Umweltpotenzials und ihrer Eignung als Leichtbau-Schlüsseltechnologie bisher nicht weitergehend erforscht.
Im Verbundprojekt DigiPro2green soll deshalb ein Webclient entwickelt werden, der möglichst automatisiert im Produktdesign die geeignete Materialauswahl unterstützt und dabei die strukturelle Integrität bei gleichzeitiger Bewertung der Umweltwirkung berücksichtigt. Weiterhin werden digitale Assistenzsysteme entwickelt, um die zirkuläre Prozesskette zur Verarbeitung von Rezyklaten nachhaltig zu gestalten und eine hohe Flexibilität bei der Reaktion auf schwankende Rezyklat-, Prozess- und Zwischenprodukteigenschaften zu erreichen.
Das Institut für Produktion und Informatik (IPI) der Hochschule Kempten hat in dem Verbundprojekt das Ziel, die nachhaltige Nutzung von Digitalen Zwillingen für den Leichtbau zu erweitern. Die aufzubauende Zwillingsplattform soll dabei über eine weitgehend automatische Datenerfassung Anlagen-, Prozess- und Materialdaten verarbeiten.
„Dadurch können wiederum Assistenzsysteme optimiert werden, so dass der Rezyklateinsatz in Bauteilen sinnvoll erhöht werden kann.“
Prof. Dr.-Ing. Bernd Lüdemann-Ravit, Teilprojektleiter, Hochschule Kempten
Zudem sollen während der Förderphase Methoden für den Einsatz von wiederverwertetem Material und Vorgehensmodelle für die Auslegung von Strukturbauteilen entwickelt werden, um den Leichtbau auch in anderen Branchen umweltfreundlich etablieren zu können. Zum Forschungskonsortium gehören neben dem IPI – Institut für Produktion und Informatik der Hochschule Kempten die Technische Universität Braunschweig als Verbundkoordinator, Fraunhofer-Institute sowie Partner aus der Automobilindustrie, Softwareentwicklung und Materialtechnologie.
Bild oben: Das Projekt Digipro2Green zielt auf das Verbessern der CO2– und Umweltbilanz von leichten Struktur- und Hybridbauteilen ab. Dazu soll eine durchgängige Effizienzsteigerung, die Verwendung von Rezyklaten sowie eine LCA-optimierte Bauteilauslegung durch das Verbundprojekt umgesetzt werden. (Quelle: Depositphotos)
Quelle und weitere Infos: Pressemitteilung
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