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KIT in Karlsruhe

Forschungsschwerpunkt Nachhaltige Produktion

Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) wird im neuen Forschungsbereich ‚Nachhaltige Produktion‘ erarbeitet, wie Unternehmen ihre meist noch linearen Fertigungsprozesse in Richtung einer Kreislaufwirtschaft entwickeln können. Erste Projekte laufen bereits.

Ein am KIT entwickeltes System überprüft vollautomatisch den Verschleiß an Werkzeugmaschinen, um Stillstandszeiten zu reduzieren. (Bild: Karlsruher Institut für Technologie)

Ein am KIT entwickeltes System überprüft vollautomatisch den Verschleiß an Werkzeugmaschinen, um Stillstandszeiten zu reduzieren. (Bild: Karlsruher Institut für Technologie)

Mit dem Forschungsschwerpunkt Nachhaltige Produktion am WBK Institut für Produktionstechnik sollen Unternehmen künftig unterstützt werden, ihre Produktionsprozesse vom linearen Wirtschaftsansatz zu zirkulären Ansätzen einer Kreislaufwirtschaft zu entwickeln. Diese beinhalten das Remanufacturing, also die Wiederaufbereitung gebrauchter Produkte, mit modularen Anlagen zur De- und Remontage, autonomer Produktionssteuerung und integrierter Qualitätssicherung sowie Produktionsnetzwerke und Geschäftsmodelle für die Kreislaufwirtschaft. Ein Beispiel dafür ist das Projekt DigiPrime mit einer Laufzeit von vier Jahren und einem Projektvolumen von rund 15 Millionen Euro. Im Vorhaben soll eine digitale Plattform entwickelt werden, um den wechselseitigen Informationsfluss zwischen verschiedenen Akteuren in der Kreislaufwirtschaft zu ermöglichen.

Neue Ziele für die Industrie

Die politische Relevanz des Themas zeigt sich – auch mit Blick auf die in Deutschland bis 2050 angestrebte Klimaneutralität – etwa in der Kreislaufwirtschaftsstrategie der Europäischen Union. Ziel ist die Entwicklung nachhaltiger Prozesse und Produkte, die langlebig sind oder sich wiederverwerten, reparieren oder wiederaufbereiten lassen. Zudem soll der Bedarf nach neuen Ressourcen gesenkt werden. Mit dem neuen Forschungsschwerpunkt wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Prozesse, Anlagen, Systeme und Netzwerke in Industrieunternehmen nachhaltiger gestalten und so die Ressourceneffizienz steigern.

Schritte zur Nachhaltigkeit

Auch Unternehmen, die zunächst weiter in linearen Produktionsketten arbeiten, werden von den Forscherinnen und Forschern dabei unterstützt, künftig effizienter mit Ressourcen umzugehen, indem sie einerseits ressourceneffiziente Komponenten entwickeln und entsprechende Anlagen gestalten und andererseits die Material- und Energieeffizienz von Fertigungsprozessen steigern. So zielt ein Forschungsprojekt aus der vorausschauenden Instandhaltung darauf ab, bereits bei Schrauben, Muttern und zugehörigen Komponenten möglichst ressourcenschonend zu arbeiten. Der Fokus des Projekts ‚Acoustic Emission Sensorik‘ liegt auf der Frage, wie sich Kugelgewindetriebe möglichst lange im Betrieb halten lassen. Als andere Methode, um die Fertigung ressourceneffizienter zu gestalten und auf Störgrößen im Prozess zu reagieren, kann die Oberflächenkonditionierung in der Zerspanung eingesetzt werden. Auch hier wurde bereits ein Projekt angestoßen. „Ein neuer Forschungsschwerpunkt entsteht am WBK nicht nur aufgrund theoretischer Überlegungen, sondern in sehr engem Austausch mit Partnern aus der Industrie. Gemeinsam eruieren wir künftige Herausforderungen und Ziele und stellen so sicher, dass unsere Lösungen direkt in der Wirtschaft umgesetzt werden“, sagt Professorin Gisela Lanza, Institutsleiterin am WBK Institut für Produktionstechnik des KIT.


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