Vier interdisziplinäre Forschungsgruppen, die Joint-Research-Groups (JRG), sind ein zentraler Baustein des „Gemeinsamen Campus Wolfsburg“. Sie werden vom Land Niedersachsen mit insgesamt 11,5 Millionen Euro gefördert, um Lösungen für kreislaufgerechte Mobilitätskonzepte zu erarbeiten. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus der Technischen Universität Braunschweig, der Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften und der Fraunhofer-Gesellschaft arbeiten dafür am Forschungscampus OHLF unter einem gemeinsamen Dach.
Anfang Februar trafen sich alle Forschungsgruppen zum Ergebnisabgleich und Wissenstransfer zum sogenannten Kolloquium. Es dient in regelmäßigen Abständen dem fachlichen und persönlichen Austausch innerhalb und zwischen den Joint-Research-Groups und unter-stützt die inhaltliche Weiterentwicklung der Forschungsarbeiten.
Status der Forschungsgruppen
Die vier Forschungsgruppen präsentierten ihre Arbeiten in jeweils 15-minütigen Teampräsentationen. Auf klassische PowerPoint Präsentationen wurde bewusst verzichtet und stattdessen direkt an Demonstratoren im Technikum über den Forschungsstand berichtet. So wurden Ergebnisse anhand konkreter Anwendungen direkt sichtbar. In anschließenden Workshops wurden Diskussions- und Erfahrungsergebnisse zusammengetragen, die in die weitere Arbeit der Gruppen einfließen werden.
Automatisierte Gesamtfahrzeug Demontage
Diese Forschungsgruppe widmet sich der Entwicklung einer Infrastruktur, die eine zerstörungsfreie Demontage von Rädern, Fahrzeugtüren und HV-Batterien von Elektrofahrzeugen ermöglicht. Es wurde dargelegt wie Autotüren, die ohne Beschädigung bereits vom Fahrzeug demontiert sind, weiter automatisiert in ihre Einzelkomponenten zerlegt werden können. Dabei betrachtete die Gruppe auch welche Herausforderungen auftreten und wie Lösungsansätze realisiert werden können. Darüber hinaus wurde die Möglichkeit diskutiert, weitere Fahrzeugkomponenten wie Elektromotoren einer automatisierten Demontage zu unterziehen.
Nachhaltige Material- und Oberflächensysteme
Gegenwärtig wird der Frage nachgegangen, welchen Einfluss Materialbeschichtungen z.B. Schutzlacke oder Harze für geschlossene Materialkreisläufe haben. Dabei betrachtet die Forschungsgruppe den gesamten Lebenszyklus bis zur Rückführung und überlegt, welche umweltschonenderen Alternativen in Frage kommen. Proben von Hybridmaterial aus Furnierholz und Kunststoff, die beispielsweise in Zierleisten oder in S-Bahn Sitzen verbaut werden, wurden in verschiedenen Zuständen dem Materialkreislauf entnommen und auf Kacheln dargestellt – ein ganzer Materialkreislauf auf einen Blick. Nachhaltige Alternativen wie Naturöle wurden bereits getestet, deren Ökobilanz ermittelt und mit herkömmlichen Beschichtungen verglichen. Doch nicht nur die Ökobilanz zählt, auch Haptik und Optik müssen stimmen. Dies wurde in einem virtuellen Shuttle für potenzielle Anwendungsfelder und alternative Beschichtungen auf Sitzoberflächen oder Handgriffen erlebbar gemacht.
Verarbeitung und Kreislauffähigkeit von biobasierten Werkstoffen
Zum Kolloquium stellte die Gruppe Ergebnisse aus Erprobungen und Charakterisierungen verschiedener biobasierter Materialien vor. Angedacht ist, semistrukturelle* Anwendungen von biobasierten Materialien im Mobilitätsbereich zu finden, um den CO2-Fußabdruck zu senken. Die Forschungsgruppe beschäftigt sich verstärkt mit Holzwerkstoffen, Naturfaserverbundkunststoffen aus biobasierter Matrix in Kombination mit Flachs- oder Hanffasern, und Myzelverbundwerkstoffen, welche ein besonders innovativen Ansatz in der Materialentwicklung darstellen. Betrachtet werden vor allem die mechanischen Eigenschaften und die Feuchtigkeitsaufnahme. Hier geht es jetzt weiter mit Versuchen zur Herstellung und Umformung von Bauteilen und Halbzeugen in Sandwichbauweise, in denen die neuen, biologischen Stoffe integriert werden. Erfolgreich umgesetzt hat die Gruppe es bereits am Beispiel eines Nickel Boards, wobei sie auch ein eigens entwickeltes Presswerkzeug einsetzten.
KI-basierte Produktentwicklung und -Optimierung
In dieser Gruppe wird der optimale Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI) in der Entwicklung von Fahrzeugkomponenten etabliert. Insbesondere liegt der Fokus auf der Generalisierung von Prozessen, Implementierung verschiedener KI-Agenten in die Entwicklungsmethodik, Effizienzsteigerung und Qualitätssicherung mit Hilfe von CAx-basierten Prozessketten. Dabei lernt und handelt die KI selbstständig durch die gezielte Verknüpfung von Multi-Agenten in einem Framework. Das gelernte Prinzip wird auf verschiedene Komponenten und Lastfälle sowie auf die Kopplung mechanischer Optimierung mit ökologischen Bewertungsmodellen übertragen. Innerhalb dieses Arbeitsschrittes werden auch Indikatoren mit hohem Einfluss auf die Kreislauffähigkeit identifiziert und mit Design-for-Recycling-Methoden erarbeitet. Für eine frühe, datenarme Bewertung von Re-X-Strategien (Recycling, -furbish oder -use) sind diese Daten sehr interessant. Der Einsatz der erarbeiteten neuen Strategien bringt beispielsweise robuste Pareto-Lösungen hinsichtlich Kosten, CO₂-Footprint und technischer Anforderungen in der KI-gestützten Optimierung hervor.
Das Team der wissenschaftlichen Begleitforschung der JRGs brachte im Rahmen des Kolloquiums gezielt datenbasierte Impulse zur Weiterentwicklung der Zusammenarbeit ein. Auf Basis erhobener Daten wurde der aktuelle Stand der Vernetzung innerhalb der Gruppen vorgestellt und gemeinsam reflektiert. Darüber hinaus präsentierte das Team neue Formate zur gezielten Förderung der Zusammenarbeit am Campus, darunter die geplante CoLab Area mit dem neuen Meeting Lab sowie Angebote zur Team- und Kooperationsentwicklung. Parallel zum Kolloquium wurden erneut Daten erhoben, um die Entwicklung der Vernetzung und Zusammenarbeit über die Projektlaufzeit hinweg systematisch zu evaluieren. Ziel der Begleitforschung ist es, Bedingungen erfolgreicher interdisziplinärer Zusammenarbeit zu identifizieren und langfristig wirksame Kooperationsstrukturen am Forschungscampus zu entwickeln.
