Design for Remanufacturing: Treibhausgasreduktion durch Kreislaufführung 

© Heidelberger Druckmaschinen AG | © ODeCon

In diesem Projekt wird am Beispiel des Pilotbereichs Industriekunden 3D-Druck der Heidelberger Druckmaschinen AG untersucht, wie die Kreislaufführung in der Produktentwicklung berücksichtigt werden kann und die daraus resultierenden ökologischen Vorteile quantifiziert. Ziel ist es, dass Teile, die für die Treibhausgasemissionen besonders bedeutsam sind, mit geringst möglichen Änderungen wieder in den Produktkreislauf gelangen. 

Problem- und Zielbeschreibung

In der aktuellen industriellen Produktion ist die Linearwirtschaft das vorherrschende System, bei dem Rohstoffe genutzt, Produkte verwendet und am Ende als Abfälle entsorgt werden. Aufgrund der begrenzten Verfügbarkeit von Rohstoffen sowie zur Erreichung von Klima- und Umweltzielen ist es notwendig auf zukunftsfähige Kreislaufkonzepte umzusteigen. Durch die Kreislaufführung kann die Lebensdauer von Produkten verlängert und somit der Bedarf an Neuproduktion, der Ressourcenverbrauch und die Treibhausgasemissionen reduziert werden. Eine Möglichkeit zur Kreislaufführung bietet das Remanufacturing (Wiederaufbereitung). Hierbei handelt es sich um einen werterhaltenden, standardisierten Prozess, bei dem aus aufgearbeiteten Bestandteilen eines oder mehrerer Gebrauchtteile sowie Neukomponenten ein wiederaufbereitetes Produkt mit mindestens der gleichen Funktionalität und Leistungsfähigkeit des ursprünglichen Produktes erzeugt wird. 

Ziel des Projekts ist es am Beispiel des Pilotbereichs Industriekunden 3D-Druck zu untersuchen wie die Wiederaufbereitung von Produkten bereits in der Produktentwicklung berücksichtigt werden kann und zu quantifizieren welche Treibhausgaseinsparungen sich durch verschiedene „Design for Circularity“-Ansätze ergeben. Die Ergebnisse sollen dazu genutzt werden ein Vorgehensmodell zu entwickeln um eine Übertragbarkeit auf andere Produkte zu gewährleisten.  

Detaillierter Projektablauf

Im Zuge des Projekts werden mehrere Schritte unternommen, um die Treibhausgasemmissionen eines 3D-Druckers zu berechnen und Möglichkeiten zur Verringerung dieser zu erkennen. Zunächst erfolgte die Ermittlung der Treibhausgasemissionen mittels einer Lebenszyklusanalyse, um die Bauteile und Komponenten zu identifizieren, die maßgeblich zu den Treibhausgasemissionen beitragen. 

Im nächsten Schritt werden geeignete Ansätze zur Wiederaufbereitung bzw. Lebensdauerverlängerung der Bauteile und Komponenten mit hoher Emissionsintensität ermittelt. Die Einsparungen an Treibhausgasen durch die identifizierten Wiederaufbereitungsansätze werden daraufhin ermittelt. Basierend auf diesen Erkenntnissen werden konkrete Handlungsempfehlungen abgeleitet, um die Wiederaufbereitung effektiv umzusetzen und die Treibhausgasemissionen zu minimieren. 

Zuletzt werden eine generische Vorgehensweise entwickelt, um die Wirksamkeit der Wiederaufbereitungsansätze zu berechnen. Dadurch ist eine regelmäßige Überprüfung und Bewertung der Maßnahmen zur Reduktion von Treibhausgasen möglich.  

Projektnutzen

• Ökologische Bilanzierung des Beispielprodukts und Identifikation treibhausgasprägender Teile 
• Definition geeigneter Wiederaufbereitungsansätze sowie möglicher Anpassungen im Produktdesign, um eine effektive Wiederaufbereitung zu gewährleisten  
• Quantifizierung der identifizierten Ansätze und Priorisierung dieser entsprechend ihrer ökologischen Wirksamkeit  
• Ableitung eines Vorgehensmodells zur Sicherstellung der Übertragbarkeit auf andere Produkte  

Remanufacturing ist ein wichtiger Bestandteil einer ressourceneffizienten und klimafreundlichen Wirtschaft und trägt zur Schließung von Stoffkreisläufen bei. Nur durch die ökologische Quantifizierung verschiedener Remanufacturingoptionen und Anpassungen des Produktdesigns kann eine umfassende Nachhaltigkeit gewährleistet werden. Das Vorgehensmodell soll dabei helfen, die ökologisch effizientesten Maßnahmen zu identifizieren. 

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