Heutige Scheinwerfer sind für eine einmalige Lebensdauer und eine optimale Montage ausgelegt. Die Reparatur ist nur sehr eingeschränkt möglich. „Das stellt Unternehmen zunehmend vor Herausforderungen: Neue gesetzliche Vorgaben zur Kreislaufwirtschaft und Ressourcenschonung verlangen reparierbare Produkte, gleichzeitig steigen Materialkosten und der wirtschaftliche Druck, Bauteile länger zu nutzen und wiederzuverwerten“, erläutert Dr.-Ing. Christian Henke, Bereichsleiter Scientific Automation am Fraunhofer IEM.

Gemeinsam mit seinen Partnern erforscht das Fraunhofer IEM im Projekt KOLLEKT, wie zukünftige Scheinwerfer reparierbar und teilweise wiederverwertbar gemacht werden können und welche Produktions- und Logistikabläufe hierfür notwendig sind.

Ziel: Die klimaneutrale Wertschöpfungskette

„Heute werden sowohl Scheinwerfer, ebenso wie viele andere Produkte, noch selten in echten Kreisläufen genutzt. Wir erforschen daher, wie wir Materialien länger im Einsatz halten, wiederverwenden und so den Ressourcenverbrauch deutlich reduzieren können. In anderen Worten: Wir schauen uns gemeinsam mit unseren Partnern an, wie der Scheinwerfer von heute zu einem Rohstoff für morgen werden kann. Das liefert nicht zuletzt wichtige Erkenntnisse für unser Ziel, eine klimaneutrale Wertschöpfungskette zu erreichen“, sagt Dr. Michael Kleinkes, verantwortlich für die Entwicklung im Lichtbereich bei FORVIA HELLA.

Im Mittelpunkt des Forschungsprojektes steht insbesondere die Entwicklung und Umsetzung kreislaufgerechter Produktkonzepte gemäß eines „Design for Circularity“-Ansatzes. Gemeint ist hierbei eine Produktgestaltung, die von Beginn an auf Wiederverwertbarkeit ausgelegt ist. Dies basiert demnach auf den vier „R-Strategien“: Repair (Reparatur), Re-Use (Wiederverwendung), Remanufacture (Wiederaufbereitung) und Recycle (stoffliche Verwertung).

Roboterbasierte Demontagezelle für einfacheres Recycling

Das Fraunhofer IEM fokussiert sich darüber hinaus auf die Realisierung einer flexiblen Demontagezelle. Unter Verwendung von Robotern und KI-basierter Datenverarbeitung wird so die Grundlage für Wiederverwendung und Recycling von Produkten in industriellem Maßstab gelegt. Hierbei wird ein digitaler Produktzwilling genutzt, um Baugruppen präzise, möglichst sortenrein und automatisiert zu zerlegen. Ergänzt wird dieser Prozess durch eine nachgelagerte, optimierte Sortierung, die Störstoffe abtrennt und Kunststofffraktionen separiert, sowie durch eine Charakterisierung und Aufbereitung der Materialien und ein mechanisches und teilweises chemisches Recycling. Nicht zuletzt sollen die Menschen als Teil des neuen Wertschöpfungssystems befähigt werden, die zirkuläre Produktgestaltung zukünftig umzusetzen und die Kreislaufwirtschaft somit erst möglich zu machen.

Zum Projekt KOLLEKT

Im Projekt KOLLEKT werden HELLA, BMW, Covestro, Geba, Fraunhofer IEM, Fraunhofer UMSICHT, die Universität Paderborn, die Hochschule Hamm-Lippstadt, das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) sowie die Firma SW Maschinenservice für drei Jahre vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) im Rahmen der Förderrichtlinie CircularGlowUp gefördert und durch den Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut.