Referenzprojekte zum Thema Nachhaltigkeit und Circular Economy

Klettergriffe beim Bouldern oder Seilklettern unterliegen einem hohen Verschmutzungsgrad sowie einem hohen Verschleiß und müssen regelmäßig gereinigt bzw. ausgetauscht werden. Die Bewertung des Grips und Verschleißes erfolgt bisher ausnahmslos subjektiv. Es gibt keine objektive Prüfmethode oder vergleichbare Kennwerte, um die Abriebfestigkeit und Grip-Entwicklung der Oberfläche des Klettergriffes bei Belastung zu bestimmen. Hier setzt das Projekt an.

Steigenden Umweltbewusstsein sowie sich wandelnde gesellschaftliche Aspekte führen dazu, dass bestehende System- und Produktionskonzepte zukünftig noch stärker hinterfragt werden. Wirtschaftliche Krisen sorgen zudem dafür, dass neue und finanzstarke Anbieter auf den Markt treten, die den hochdynamischen Wandel von Technologien und Produkten beschleunigen und damit auch etablierte Unternehmen unter Druck setzen. Um diesem Druck standzuhalten, müssen insbesondere deutsche Unternehmen resiliente Produktionstechnologien und Digitalisierungsansätze etablieren. In verschiedenen Projekten wird die Entwicklung und Erprobung von Schlüsseltechnologien und methodischen Basiskonzepten verfolgt.

Die fortschreitende Digitalisierung erzeugt stetig steigende Datenmengen, deren Nutzung erhebliche gesellschaftliche und ökonomische Potenziale bietet. GAIA-X – ein europäisches Projekt – bietet den Rahmen für eine vernetzte Dateninfrastruktur und die Schaffung eines digitales Ökosystems auf der Grundlage europäischer Werte. Das Projekt COOPERANTS (Collaborative Processes and Services for Aeronautics and Space) will Digitalisierungsprozesse in der Luft- und Raumfahrtbranche mithilfe von GAIA-X beschleunigen, um effizientere Formen für zukünftige Arbeitsmethoden und Prozesse über den gesamten Lebenszyklus von Raum- oder Luftfahrzeugen hinweg umzusetzen.

Ziel unseres Projekts ist es, mittelfristig eine Strategie für die Verwertung von Abfällen aus dem Bereich Medizintechnik zu entwickeln und diese in die Wirtschaft zu überführen. Im Fokus stehen vor allem Abfälle von Kliniken oder Arztpraxen. Dazu müssen Kernfragen zur Zusammensetzung des Abfalls, zu Akteuren innerhalb der Prozesskette, Regularien, Materialströmen und Verarbeitung von Rezyklaten beantwortet werden.

Eine gute, optimal ange­passte Raum­akustik ist an allen Orten, an denen Kommuni­kation eine wesent­liche Rolle spielt (z. B. Büro­räume, Hörsäle, Konzert­säle etc.) unum­gänglich. Aller­dings sind gängige, indivi­duell ange­passte Akustik­absorber schwer zu reali­sieren, meist nicht nach­haltig und in der Produktion durch gesund­heits­schäd­liche Roh­stoffe negativ behaftet. Ziel des Forschungs­projekts ist die Herstellung indivi­duell ange­passter Schall­absorber aus nach­wachsenden Rohstoffen mittels innova­tiver Fertigungs­technologie.

Naturfaserverstärkte Kunststoffe besitzen ein hohes Potential zur energie- und ressourceneffizienten Herstellung von nachhaltigen und wettbewerbsfähigen Bauteilen, kommen bisher jedoch nur vereinzelt zur Anwendung. Das Fraunhofer IWU forscht an neuen, wettbewerbsfähigen und werkstoffangepassten Fertigungsverfahren sowie belastungsgerechten Bauweisen unter Berücksichtigung ressourceneffizienter Stoffkreisläufe. Speziell das Projekt LaNDER³ will den gesamten Lebenszyklus von naturfaserverstärkten Materialien abbilden.

Das Konsortium des Fraunhofer-Leitprojekts »FutureCarProduction« wird ganzheitliche Lösungsansätze für die Bewertung neuer Karosseriekonzepte der Automobilindustrie entwickeln. Dazu gilt es Methoden, Prozesse und Technologien zu etablieren, mit denen die ökologische Nachhaltigkeit methodisch bewertet und technologisch gewährleistet werden kann im Zielkonflikt mit technischer Performance und Kosten.

Im InnoCaT®-Teilprojekt »2.1.5 Kleine Stückzahlen« wurde eine Fertigungsmethode für einen Sitzquerträger entwickelt, bei der über kleine Änderungen am Bauteildesign ein erheblicher Teil der Werkzeugkosten eingespart werden kann. Mehrstufige Umformwerkzeuge wurden auf eine einzelne Stufe reduziert, die restliche Bearbeitung erfolgt mit Blechbearbeitungssystemen in Stanz-Biege-Füge-Fertigung. Das Werkzeugmaterial wurde stark reduziert und der Blechausnutzungsgrad erhöht.

Wenn Hersteller, Krankenhäuser, Ärzte und Recyclingunternehmen an einem Strang ziehen, können Stoffkreisläufe geschlossen und Rezyklate nachhaltig eingesetzt werden – ohne in Krankenhäusern und Arztpraxen eine zusätzliche Arbeitsbelastung zu verursachen. Ein innovativer Ansatz zum Recycling von medizinischen Einwegprodukten kann helfen, in der Medizintechnik verwendete Rohstoffe in den Werkstoffkreislauf zurückzuführen – auch bei Recyklaten, die nicht mehr für Medizinprodukte verwendbar sind. Wir denken dabei an einen Behälter für die Aufbereitung von Abwasser aus Dusche, Badewanne und Waschbecken in Privathaushalten.

Langsame Ladezeiten und eine relativ kurze Lebensdauer der Batterien hemmen noch immer die Akzeptanz von Elektrofahrzeugen beim Endverbraucher. Das MARBEL-Projekt will nun mit einem neuen Batteriedesign die Einführung von Ultra-Hochleistungsbatterien für batterieelektrische Fahrzeuge (BEV) und Plug-in-Hybride (PHEV) auf dem Massenmarkt beschleunigen.