Forschung & Projekte

Die Circular Economy steht, anders als das vormals gelebte lineare Wirtschaften, für das Schließen der Stoffkreisläufe und die ganzheitliche Betrachtung von Produkten – von der Designphase über die Produktions- und Nutzungsphase bis hin zur Wiederverwertung und Neu-Nutzung von Werkstoffen. Die Betrachtung des gesamten Kreislaufs für Produkte und Werkstoffe erfordert, neben Strategien für Reparatur, Remanufacturing/Refurbishment für ein Second Life, auch Prozesse für die Rückgewinnung von weiterverwendbaren Bauteilen und sortenreinen Materialien. Die sortenreinen Materialien werden entweder wiederverwertet oder in einem Re- und Upcycling-Prozess mit alternativen Werkstoffen aus dem Recycling oder biologischer Quelle zu neuen Rohstoffen formuliert, um den Bedarf an fossilen Primärrohstoffen kontinuierlich zu reduzieren. Aus der daraus resultierenden Vision, aus alten Mobilitätsträgern wieder neue Mobilitätsträger in einem möglichst geschlossenen Kreislauf herzustellen, wurden am Forschungscampus vier Forschungsschwerpunkte entwickelt:

1. „Design for Circular Economy” befasst sich mit den Themen Leichtbau und Materialeffizienz, Design for ReX (Repair, Refurbish, Reuse, Recycling), Bauteilgestaltung und –optimierung sowie Kreislaufwirtschaftskonzepte für komplexe Bauteile.

2. Im Rahmen von „Prozesse für Reverse-Production“ werden Strategien zur automatisierten Demontage und Zerlegung von Bauteilen und Fahrzeugen entwickelt. Zudem werden demontagegerechte Fügeprozesse mit Fokus auf „Debonding on Demand” sowie Zerlege- und Trenntechnologien konzipiert.

3. Zirkuläre Werkstoffkonzepte umfassen die Entwicklung und den Einsatz von Rezyklaten und nachwachsenden Rohstoffen sowie die dazugehörige Materialperformance-Simulation. Ein weiteres Thema ist die Entwicklung nachhaltiger Oberflächentechnologien.

4. Der Schwerpunkt Gesamtsystemanalyse und -gestaltung bewertet bewertet die Nachhaltigkeit von Produkten, Prozessen und Werkstoffen (LCA, Carbon Footprint, Waterfootprint, Stoffstromanalyse), darüber hinaus steht auch die Optimierung über ein Life Cycle Engineering im Fokus.

In der Open Hybrid Labfactory haben die Mitglieder des OHLF e.V. beste Möglichkeiten an Lösungen für die Umsetzung der Circular Economy zu forschen und ihre Ergebnisse in die Praxis zu integrieren. Die Zusammenarbeit im Forschungscampus bietet für die kooperierenden Parteien vor allem Vorteile durch das große Technikum, das für großseriennahe Forschung und Fertigung ausgelegt ist. Die Anlagentechnik ermöglicht die Verarbeitung unterschiedlichster Werkstoffe in einer Vielzahl von Prozessen. Von der Metallverarbeitung in einem Warm- oder Kaltumformprozess über Niederdruckguss bis hin zu Verfahren der Kunststoffverarbeitung wie dem Spritzguss, um nur einige Beispiele zu nennen, können großseriennahe Bauteile hergestellt werden. Neben der vielseitigen Anlagentechnik im Produktionsmaßstab stehen moderne Labore zur Verfügung, in denen die Bauteile nach der Fertigung optisch, chemisch und mechanisch geprüft werden können. Kooperierende Unternehmen profitieren von der flexiblen Anlagentechnik, die es ermöglicht, Prototypenbauteile im Serienmaßstab abseits der eigenen Produktion herzustellen. Die Forschungseinrichtungen profitieren vor allem durch die Nähe zur Industrie. So können industrielle Anforderungen in die Entwicklung einfließen und der Transfer in die Industrie wird wesentlich erleichtert.

Das Technikum wird von den Partnern am Forschungscampus gemeinschaftlich genutzt, um Innovationen von der Materialprüfung bis zum Bauteil voran zu treiben. Hier arbeiten Wissenschaft und Wirtschaft auf Augenhöhe an den kreislaufwirtschaftsgerechten Mobilitätslösungen von morgen. Einige dieser Arbeiten finden in öffentlich geförderten Projekten statt, zu denen weitere Informationen verfügbar sind.