Kreislaufwirtschaft Recyclingdaten optimieren die nächste Produktgeneration

Anbieter zum Thema

Fraunhofer IWM

GGB Heilbronn GmbH

Ruderer Klebetechnik GmbH

Heraeus AMLOY Technologies GmbH

Das Forschungsprojekt EDCar verbindet die Materialdateninfrastruktur PMD mit Catena-X. So sollen Informationen aus der Nutzungs- und Verwertungsphase in die Produktentwicklung zurückfließen und helfen, Bauteile kreislauffähiger auszulegen.

Wie lässt sich ein Bauteil so entwickeln, dass es sich am Ende seiner Nutzung leichter wiederverwenden, aufbereiten oder recyceln lässt? Dafür brauchen Entwicklungsabteilungen belastbare Informationen darüber, aus welchen Materialien Komponenten bestehen und wie sie im Fahrzeug eingesetzt und beansprucht wurden. Solche Daten sind entlang der Lieferkette jedoch oft nicht durchgängig verfügbar.Das vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) geförderte Projekt EDCar hat einen Ansatz für den Austausch dieser Informationen erprobt. Neun Partner aus Industrie und Forschung verknüpften dafür die Materialdateninfrastruktur PMD der Plattform MaterialDigital mit dem Datenökosystem Catena-X. Ziel ist, Materialdaten über Unternehmensgrenzen hinweg nutzbar zu machen, ohne dass die beteiligten Unternehmen die Kontrolle über ihre Daten abgeben.

Erkenntnisse aus dem Recycling für die Konstruktion

Im Mittelpunkt steht das Prinzip „Feedback to Design“: Informationen aus der Verwertung sollen in die Entwicklungsabteilungen von Herstellern und Verarbeitern zurückfließen. Dort können sie als zusätzliche Grundlage dienen, um künftige Produkte und Komponenten auf ihre Kreislauffähigkeit hin zu gestalten.

• In einem der beiden Anwendungsfälle unterstützt ein datenbasiertes Assistenzsystem Verwertungsbetriebe bei der Entscheidung, ob ein demontiertes Bauteil wiederverwendet, aufbereitet oder recycelt werden sollte. Die Entscheidung stützt sich auf Zustands- und Nutzungsdaten statt allein auf Schätzungen. 
• Im zweiten Anwendungsfall werden Erkenntnisse aus dieser End-of-Life-Bewertung automatisiert an die Produktentwicklung übermittelt. Für Konstrukteure können solche Daten Hinweise darauf geben, welche Materialien und Bauteile sich bewährt haben und wo sich Gestaltung oder Materialwahl verbessern lassen. Sie können damit helfen, Entwicklungsentscheidungen fundierter zu treffen und Produkte bereits bei der Auslegung besser auf Wiederverwendung und Recycling vorzubereiten.

Materialdaten unter Kontrolle der Unternehmen

Die PMD-Dateninfrastruktur stellt Materialinformationen in standardisierten Wissensgraphen bereit. Dazu zählen beispielsweise mechanische Eigenschaften und Angaben zur Rezyklatqualität. Catena-X verbindet Unternehmen der Automobilindustrie in einem dezentralen Datenökosystem. Durch die Verknüpfung beider Systeme sollen Informationen zwischen den beteiligten Unternehmen automatisiert ausgetauscht werden können – unter Kontrolle der jeweiligen Dateninhaber. „Wer seine Materialdaten unternehmensübergreifend nutzbar macht, kann schneller Kosten beurteilen und digitale Geschäftsmodelle erschließen“, sagt Dr. Thomas Straub vom Fraunhofer IWM, der das Projekt geleitet hat. „Es geht nicht nur darum, günstiger zu produzieren, sondern mit besseren Daten schneller und fundierter zu entscheiden.“ Auch mit Blick auf regulatorische Anforderungen gewinnt die durchgängige Verfügbarkeit von Produkt- und Materialinformationen an Bedeutung. Die Anforderungen an den Digitalen Produktpass werden jedoch schrittweise und abhängig von den jeweiligen Produktgruppen konkretisiert.

Auch mit Blick auf regulatorische Anforderungen gewinnt die durchgängige Verfügbarkeit von Produkt- und Materialinformationen an Bedeutung.