Recycling 4.0

Digitalisierung als Schlüssel für die Advanced Circular Economy am Beispiel innovativer Fahrzeugsysteme

EFRE-Verbundprojekt mit 5 REWIMET-Mitgliedern und weiteren Partnern
Durchführungszeitraum 1.4.2018 bis 31.03.2021

Durch eine zunehmende Digitalisierung industrieller Prozesse können entlang von Supply Chains große Datenmengen gewonnen werden. Das Potenzial, die gewonnenen Daten mit innovativen Auswertungs-, Prognose- und Planungsmethoden bzw. -werkzeugen zu verknüpfen, wird oft im Kontext des Begriffs „Industrie 4.0“ genannt. In der Verwertung und im Recycling von Produkten hingegen besteht in der Praxis Handlungsbedarf.

Das Recycling steht vor der Herausforderung, immer komplexere Produkte verwerten zu müssen. Digitalisierung, eine effektive Informationsbereitstellung und die Verknüpfung der verschiedenen Akteure zu Closed-loop Supply Chains können helfen, die Probleme der Zukunft anzugehen. Bei langfristig steigenden Ressourcenpreisen und sinkenden Ressourcenvorkommen sowie einem erhöhten gesellschaftlichen Umweltbewusstsein wird ein effizientes Recycling zunehmend wichtiger.

Im Kontext dieses Verbundprojektes sollen daher, mit dem Fokus auf der Verwertung innovativer Fahrzeugsysteme wie in der Elektromobilität, welche in Zukunft in besonderem Umfang auf die Sicherung von Rohstoffrückführungen aus Abfällen angewiesen sein werden, bestehende Probleme des Recyclings analysiert, Lösungsansätze entwickelt und daraus abgeleitete Konzepte prototypisch implementiert werden. Ziel ist, die Ermöglichung eines „Recycling 4.0“ durch einen zielgerichteten und abgestimmten Informationsaustausch zwischen den Partnern einer Closed-loop Supply Chain auf Basis von Industrie-4.0-Technologien und -Methoden zur Erreichung einer Advanced Circular Economy.
 
Das Produktsegment Automobil spielt für die Niedersächsische Wirtschaft eine herausragende Rolle und soll daher im geplanten Projekt adressiert werden. Beispielhaft zeigt folgende Abbildung die heutige, bereits sehr komplexe Struktur des Lebenszyklus derzeitiger Fahrzeuge:

Struktur des Lebenszyklus derzeitiger Fahrzeuge

Aus technischer Sicht sind die einzelnen Stationen in der Produktions-, Nutzungs-, Wartungs- und End-of-Life-Phase zwar recht weit entwickelt, allerdings fehlt oftmals eine geeignete Verknüpfung der Stationen insbesondere im Hinblick auf die jeweiligen Abfallströme. Diese Situation verschärft sich mit der Einführung innovativer Fahrzeugsysteme wie etwa Fahrzeuge mit Elektro- und Hybridantrieben, die im Fokus des Projektes stehen, mit modernen spezialisierten Systemen (production on demand) und Herstellprozessen (z.B. additive manufacturing), die aus der Perspektive des Recyclings aufgrund veränderbarer stofflicher Zusammensetzung und Bauteilvarianz zu einer weiteren Steigerung der Komplexität führen. Während bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren und aus Produktionen mit Großserienfertigung der Komponenten in den letzten Jahren viele Informationen zusammengetragen wurden, fehlen diese im Bereich innovativer Fahrzeugsysteme noch weitgehend. Die strukturellen Defizite bei der Bereitstellung bzw. dem Austausch von recyclingrelevanten Informationen werden durch neue Materialien, Batteriesysteme, Antriebstränge, etc. nur noch deutlicher.

Auf Grund der sich verschärfenden Fragestellungen zur Rohstoffsicherung für die Produktion einerseits, sowie zur Schaffung einer global wettbewerbsfähigen Verwertungsindustrie, ist der Anreiz gegeben, Lösungen zu schaffen, die allerdings eine zeitsparende und effiziente Informationsstruktur erfordert.

Verbundpartner aus der Wissenschaft

  • Technische Universität Braunschweig (Mitglied bei REWIMET e.V.)
    Institut für Automobilwirtschaft und Industrielle Produktion (AIP)
    Lehrstuhl für Produktion und Logistik
    Prof. Dr. Thomas Spengler
    Mühlenpfordtstr. 23, 38106 Braunschweig
  • Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik (IWF)
    Professur Nachhaltige Produktion und Life Cycle Engineering
    Prof. Dr.-Ing. Christoph Herrmann
    Langer Kamp 19, 38106 Braunschweig
  • Technische Universität Clausthal (Mitglied bei REWIMET e.V.)
    Institut für Informatik (IFI)
    Lehrstuhl für Software Systems Engineering
    Prof. Dr. Andreas Rausch
    Julius-Albert-Str. 4, 38678 Clausthal-Zellerfeld
  • Institut für Aufbereitung, Deponietechnik und Geomechanik (IFAD)
    Lehrstuhl für Rohstoffaufbereitung und Recycling
    Prof. Dr.-Ing. Daniel Goldmann
    Walther-Nernst-Straße 9, 38678 Clausthal-Zellerfeld
  • Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften (Mitglied bei REWIMET e.V.)
    Institut für Verteilte Systeme (IVS)
    Prof. Dr.-Ing. Gert Bikker
    Salzdahlumer Str. 46/48, 38302 Wolfenbüttel
  • Institut für Produktionstechnik (IPT)
    Prof. Dr.-Ing. Holger Brüggemann
    Salzdahlumer Straße 46/48, 38302 Wolfenbüttel

Kooperationspartner aus der Wirtschaft

  • eck*cellent IT GmbH
    Theodor-Heuss-Straße 2, 38122 Braunschweig
  • Electrocycling GmbH (Mitglied bei REWIMET e.V.)
    Landstraße 91, 38644 Goslar
  • European Recycling Platform (ERP) Deutschland GmbH
    Charlottenburger Allee 41, 52068 Aachen
  • Glaub Unternehmensgruppe
    Peiner Straße 225, 38229 Salzgitter
  • IAV GmbH
    Rockwellstraße 16, 38518 Gifhorn
  • MAN Truck & Bus AG
    Heinrich-Büssing-Str. 1, 38239 Salzgitter
  • MAXXEO GmbH
    Küstriner Str. 10, 38723 Seesen
  • pdv-software GmbH (Mitglied bei REWIMET e.V.)
    Im Schleeke 50, 38642 Goslar
  • Retek AG
    Ems-Jade-Straße 3, 26632 Ihlow
  • Robert Bosch GmbH, Automotive Aftermarket AA
    Robert-Bosch-Str.  200, 31139 Hildesheim
  • TSR GmbH & Co. KG
    Alte Speicherstraße 17, 30453 Hannover
  • Volkswagen AG,
    Berliner Ring 2, 38440 Wolfsburg