Nachhaltigkeit beschäftigt nicht nur Forschung und Politik, sondern gewinnt auch in der Industrie rapide an Bedeutung. Kunden, besonders der jüngeren Generationen, fordern zunehmend nachhaltige Produkte.
Der politische und gesellschaftliche Wille zu mehr Nachhaltigkeit wird dabei unter anderem durch die Nachhaltigkeitsziele der UN oder den Green Deal der EU besonders stark zum Ausdruck gebracht. Dabei soll stets eine ganzheitliche Betrachtung auf ökonomischer, ökologischer und sozialer Ebene erfolgen.
Ein wichtiges Handlungsfeld zur Erreichung ökologischer Nachhaltigkeit ist die Circular Economy (dt.: Kreislaufwirtschaft). Circular Economy beschreibt ein kreislaufbasiertes Modell der Produktion und des Verbrauchs, wobei Materialien und Produkte nach ihrem Gebrauch so verwertet werden sollen, dass ein weiterer Einsatz möglich ist. Dies kann in unterschiedlichen Verwertungsgraden, beispielsweise durch Wiederverwendung, Reparatur, Recycling, Wiederaufbereitung, etc. erfolgen. Dieser Kreislauf soll dabei möglichst oft wiederholt werden, indem möglichst wenige Rohstoffe, Materialien oder Produkte den Kreislauf verlassen (z. B. Verbrennung oder Land Fill).
Die Bedeutung der Circular Economy stieg in den letzten Jahren aufgrund zahlreicher äußerer Faktoren merklich an. So wurden beispielsweise im Rahmen des Ukraine-Kriegs durch die NATO-Staaten und die Europäische Union als Reaktion auf den russischen Angriff umfangreiche Wirtschaftssanktionen verhängt, um Russland von den internationalen Finanzmärkten abzuschneiden. Wichtige Rohstoffe aus Russland stehen dadurch nicht mehr in gewohnter und ausreichender Menge zur Verfügung, was ergänzend zu einer deutlichen Steigerung von Rohstoff- und Energiepreisen führt. Auch die dem Ukraine-Krieg vorangegangene Covid-19-Pandemie hat bereits zur Verknappung von wichtigen Industriegütern geführt. Als weiteres Beispiel ist die im Juli 2023 veröffentlichte, verschärfte Altfahrzeug-Verordnung zu nennen. Diese stellt nicht nur eine gesetzliche Vorgabe für die umweltfreundliche Verwertung von Altfahrzeugen dar (z. B. durch Demontage von wert- und rohstoffhaltigen Komponenten), sondern auch für die verwertungs- und recyclinggerechte Konstruktion künftiger Fahrzeuge sowie die verbindliche Nutzung von Sekundärrohstoffen.
Innerhalb der Kreislaufwirtschaft gibt es dabei verschiedene Strategien (sog. R-Strategien). Je nach verwendeter Literaturquelle sind diese unterschiedlich definiert. Die Wesentlichen sind dabei Reuse (Wiederholte Nutzung eines Produkts ohne signifikante Änderungen), Repair (Wiederinstandsetzung eines nicht-funktionsfähigen Produkts), Remanufacture (mechanische Überarbeitung von Produkten oder Komponenten zur Herstellung eines neuwertigen Zustand mit derselben oder besseren Leistungsfähigkeit als das entsprechende Neuprodukt) und Recycle (Zerlegung eines Produkts in einzelne, materielle Bestandteile und Wiederverarbeitung zu neuen Materialien / Rohstoffen unter Energie- und Wertverlust im Prozess).
Das Remanufacturing ist in diesem Zusammenhang dem Recycling vorzuziehen und stellt daher eine industriell attraktive Verwertungsvariante mit hohem Werterhalt dar. Im Rahmen des Forschungsprojektes EREP wird an neuen Möglichkeiten zur Integration unterschiedlicher Produktionsprozesse (insb. additive Verfahren in Kombination mit subtraktiven Verfahren) für die Realisierung hochwertiger und komplexer Wiederaufbereitungsprozesse gearbeitet. Im Rahmen des Forschungsprojekts wird ein Modell zur Umgestaltung von Bauteilen durch eine datenbasierte Entscheidungsfindung und eine intelligente Prozessplanung entwickelt. Nach aktuellem Stand existiert kein automatisiertes Bewertungsverfahren, mit welchem datenbasiert eine Entscheidung hinsichtlich der Remanufacturing-Eignung getroffen und ein Produktionsprozess geplant werden kann. Das Fundament des Bewertungsmodells zur automatisierten Beurteilung der Remanufacturing-Eignung stellt der Anforderungskatalog dar. Dieser klassifiziert Produkteigenschaften hinsichtlich ihres Einflusses auf den erweiterten Remanufacturing Prozess.
An dieser Stelle gilt unser Dank dem Bundesministerium für Bildung und Forschung als Förderer sowie dem Projektträger Karlsruhe (PTKA) am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) für die großzügige Unterstützung.
