Digitale Methoden und zirkuläre Produktion für den nachhaltigen Leichtbau
Projekt „DigiPro2green“ an der Hochschule Kempten gestartet.
Durch wiederverwertetes Material und Digitalisierung kann die
Umweltbelastung im Produktionskreislauf erheblich verringert werden. Im
Verbundprojekt „DigiPro2green“ werden Methoden und Assistenzsysteme
entwickelt, um die zirkuläre Prozesskette im Leichtbau zu optimieren. Das
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz fördert das Vorhaben für
drei Jahre mit insgesamt rund 5 Millionen Euro.
Ein wichtiger Treiber auf dem Weg zu einer emissionsfreien Produktion ist
die zirkuläre Produktion. Sie ermöglicht einen deutlich geringeren
Primärressourcenbedarf. Durch die konsequente Wiederverwendung von
Materialien können Materialkreisläufe geschlossen und somit die
Umweltwirkungen in der Produktion reduziert werden. Der zunehmende Trend
zu hochintegrierten, funktionalen und Multimaterial-Bauteilen, bspw. im
Mobilitätssektor, führt jedoch zu Herausforderungen im Recycling von
werkstoffverbunden, wie geringe produktspezifische Rückläufermengen und
reduzierte Qualität von Rezyklaten. Folglich müssen Produktionsprozesse
für Hybridbauteile resilient auf variable Eigenschaften der
Rezyklatmaterialien reagieren können. Die Rezyklierung und das Design for
Reuseability sind trotz des hohen Umweltpotenzials und ihrer Eignung als
Leichtbau-Schlüsseltechnologie bisher nicht weitergehend erforscht.
Im Verbundprojekt DigiPro2green soll daher ein Webclient entwickelt
werden, welcher möglichst automatisiert bei der geeigneten 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.
Digitalen Zwillinge für nachhaltigen Leichtbau
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“, so
Teilprojektleiter Professor Dr.-Ing. Bernd Lüdemann-Ravit.
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.
Über das IPI – Institut für Produktion und Informatik
Das IPI am Standort Sonthofen ist eine anwendungsorientierte,
interdisziplinäre
Forschungseinrichtung an der Schnittstelle zwischen Wissenschaft und
Industrie. Als Technologietransferzentrum begleitet und unterstützt es
Industriepartner bei der Durchführung von Forschungs- und
Entwicklungsaktivitäten im Kontext der Digitalisierung von
Produktionssystemen und der Produktionsplanung.
www.hs-kempten.de/ipi
