Klimafreundlich und recyclingfähig: Mit digitalem Produktzwilling zum nachhaltigen Scheinwerfer

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Wie gestalten wir Scheinwerfer klimafreundlicher? Dieser Frage widmet sich das Fraunhofer IEM im neuen Forschungsprojekt NALYSES. Zusammen mit Hella, BMW und weiteren Partnern aus Industrie und Wissenschaft betrachtet es dazu den vollständigen Produktlebenszyklus, vom Materialbezug bis hin zur Reparatur- und Recyclingfähigkeit. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung bis 2025 gefördert.

Nalyses
© Wolfram Schroll / Fraunhofer IEM
Seit vielen Jahren arbeiten Hella und das Fraunhofer IEM daran, die Entwicklung von Scheinwerfern effizienter zu gestalten. Im Projekt NALYSES fokussieren sie nun den Aspekt Nachhaltigkeit.

Dreh- und Angelpunkt ist ein digitaler Produktzwilling, den das Fraunhofer IEM und das Heinz Nixdorf Institut exemplarisch von einem Scheinwerfer entwerfen. Der digitale Zwilling ermöglicht es, seinen CO2-Fußabdruck in kürzester Zeit zu ermitteln. So lassen sich etwa die Recyclingfähigkeit und die Auswirkungen der Materialauswahl bereits in der Designphase evaluieren. „Die erste Herausforderung ist es, verschiedenen Datensilos, die während eines Produktlebenszyklus entstehen, zu verbinden. Durch die kluge Datenauswertung und die Ergänzung mit Ökobilanzdatenbanken und Simulationsmodellen können wir dann Nachhaltigkeitspotenziale erschließen und so beispielsweise die richtigen Designentscheidungen treffen“, erläutert Alexander Flekler, Wissenschaftler am Fraunhofer IEM das geplante Vorgehen.

Automobilindustrie ressourcenschonender und emissionsärmer gestalten

Resultate des Projektes sollen in die Entwicklung künftiger Scheinwerfergenerationen einfließen, aber auch für andere Anwendungs- und Produktbereiche nutzbar gemacht werden. „Ziel unseres Forschungsvorhabens ist es, unsere Produkte künftig ressourcenschonender und emissionsärmer zu gestalten und zu produzieren. Wir betrachten daher, welche Möglichkeiten wir haben, um den CO2-Fußabdruck eines Scheinwerfers über den gesamten Lebenszyklus hinweg zu reduzieren“, sagt Dr. Michael Kleinkes, der bei Hella die Entwicklung im Lichtbereich verantwortet.

Im Kern soll daher anhand von Scheinwerfern erforscht werden, wie Produkte und Rohstoffe im Sinne einer Kreislaufwirtschaft möglichst lange genutzt werden können. Die Erkenntnisse werden einen wesentlichen Beitrag zu dem Hella Klimaziel leisten, spätestens 2045 CO2-neutrale Produkte zu fertigen. „Relevant ist das Projekt vor allem aber auch deswegen, weil die Erkenntnisse weit über den Scheinwerfer als Produkt hinausreichen. So sollen die Ansätze aus dem Projekt auch auf Fahrzeugkomponenten aus dem Elektronikbereich und nicht zuletzt auch auf andere Branchen übertragen werden, beispielsweise auf die Fertigung von Haushaltsgeräten.“

Zum Projekt NALYSES

NALYSES steht für „NAchhaltigkeitsoptimiertes Life CYcle AsSESsment“. Hella unterstützt das Forschungsvorhaben neben der Konsortialführung vor allem durch die Kompetenzen in der automobilen Lichttechnik. BMW definiert die gesamthaften Systemanforderungen der Automobilhersteller, während Covestro, geba sowie die Hochschule Hamm-Lippstadt ihre Expertise zu nachhaltigen Materialien einbringen. Das Heinz Nixdorf Institut der Universität Paderborn sowie das Fraunhofer IEM entwickeln einen digitalen Produktzwilling, anhand dessen die Recyclingfähigkeit und die Auswirkungen von Materialauswahl oder Konstruktion auf den CO2-Fußabdruck in kürzester Zeit evaluiert werden können. Miele ist in das Forschungsprojekt involviert, um Erkenntnisse auch in andere Brachen zu übertragen.

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