ZEvRA

Motivation

Es wird erwartet, dass Elektrofahrzeuge (EVs) bis 2030 75 % der neu zugelassenen Fahrzeuge in Europa ausmachen werden, was durch die Ausstiegsregelungen der wichtigsten Märkte für Verbrennungsfahrzeuge unterstützt wird. Gleichzeitig werden bei der Herstellung von Elektrofahrzeugen CO₂e-Emissionen freigesetzt, die 80 % über denen von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor liegen. Die Produktion von Elektrofahrzeugen stellt die emissionsintensivste Phase im Lebenszyklus dar, bietet jedoch gleichzeitig das höchste Reduktionspotenzial. In diesem Kontext sind Strategien des "Design for Circularity (DfC)" entstanden, und es werden über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg Technologien entwickelt, um die Umweltauswirkungen der Produktion von Elektrofahrzeugen zu verringern. Die Heterogenität der Wertschöpfungskette zwischen den verschiedenen Designs von E-Fahrzeugmodellen führt jedoch zu mehrdeutigen Ergebnissen der Lebenszyklusanalyse (LCA), deren Übertragbarkeit auf verschiedene Fälle oft nicht gegeben ist. Des Weiteren gestaltet sich die Ermittlung der effektivsten DfC-Strategie als schwierig, da bislang keine allgemein anerkannte Methodik existiert, die unmittelbar umsetzbare Lösungen bereitstellt. Außerdem erschweren Fragestellungen im Kontext der Rechte des geistigen Eigentums zwischen Original Equipment Manufacturers (OEMs) und Zulieferern die Austauschbarkeit von Technologien und Wissen.

Vorgehensweise

Die zentrale Intention des ZEvRA-Projekts besteht in der Optimierung der Kreislauffähigkeit von leichten Elektrofahrzeugen in sämtlichen Phasen ihrer Wertschöpfungskette. Dies umfasst die Materialbeschaffung, die Fertigung sowie die End-of-Life-Prozesse. Dieses Ziel korrespondiert mit der von der Europäischen Union bis 2035 angestrebten vollständigen Vermeidung von CO₂e-Emissionen, insbesondere im Kontext der Wertschöpfungskette von Elektrofahrzeugen. Die Zusammenarbeit von fünf großen OEMs wird durch das Projekt ZEvRA ermöglicht, wobei diese von europäischen Spitzenuniversitäten sowie wichtigen Akteuren aus sämtlichen Bereichen der Wertschöpfungskette unterstützt werden. Im Rahmen des Projekts wird eine harmonisierte Methodik zur Kreislaufwirtschaft demonstriert, welche die Austauschbarkeit und Replizierbarkeit in ganz Europa ermöglichen soll. Die Methodik sowie die Fertigungstechnologien werden durch digitale Werkzeuge unterstützt und anhand eines kreislauffähigen Fahrzeuges validiert, welches acht Prototyp-Komponenten beinhaltet, welche 84 % des gesamten Materialmixes im Automobil repräsentieren. Die ZEvRA-Innovationen zielen darauf ab, den Null-Emissionsansatz im Lebenszyklus und in der Wertschöpfungskette von bis zu 59 % der europäischen Elektrofahrzeuge bis 2035 zu verbessern. Als Basis für die Entwicklung und Demonstration neuer Technologien in diesem Projekt dient der Škoda Enyaq.

Ansätze und Nutzen (Projektziele)

Im Rahmen des ZEvRA-Projekts wird eine Methodik für "Design for Circularity (DfC)" sowie eine ganzheitliche Bewertungsmethode für die Kreislaufwirtschaft entwickelt. Ziel ist es, die Produktion von Elektrofahrzeugen (EVs) auf der Grundlage der 9Rs zu optimieren. Die entwickelte Methodik wird anhand der Entwicklung von Nullemissionslösungen für die wichtigsten Automobilwerkstoffe validiert. Dies umfasst Stahl, drei Varianten von Aluminium (Knet-, Guss- und Schaumstoff), thermoplastische Verbundwerkstoffe (lang- und endlosfaserverstärkt), kurzfaserverstärkte Kunststoffe, Glas, Reifen und Seltene Erden (REE). Die Umsetzung der entwickelten Lösungen wird durch eine Reihe digitaler Werkzeuge unterstützt, welche die Herstellung der Anwendungsfälle, die Bewertung der Kreislauffähigkeit, die Rückverfolgbarkeit sowie die virtuelle Integration der Komponenten in ein vollständig replizierbares Fahrzeug ermöglichen. Um die Reichweite der Methodik und der Null-Emissions-Lösungen zu maximieren, wird ZEvRA ein spezielles Schulungs- und Weiterbildungsprogramm für die Beschäftigten in der Automobilindustrie und in der Wissenschaft entwickeln. Dieses wird durch Aktivitäten ergänzt, die darauf abzielen, das Bewusstsein und die Akzeptanz für die vorgeschlagenen Null-Emissions-Lösungen zu erhöhen. Schließlich erfolgt die Entwicklung von Kreislaufgeschäftsmodellen für die Nutzungsdauer sowie für die Logistik, um die ökonomische Realisierbarkeit von Kreislauflösungen für Elektrofahrzeuge zu optimieren.