Ressourcen schonen, Emissionen reduzieren
Wissenschaftler*innen der Universität Siegen untersuchen, wie in der metallverarbeitenden Industrie Materialressourcen wiederverwendet werden können. Ziel des gerade angelaufenen Forschungsprojektes ist es, den Einsatz neuer Ressourcen sowie Emissionen zu reduzieren.
Die metallverarbeitende Industrie hat eine lange Tradition in Südwestfalen. Um sie in die Zukunft zu führen, muss sie jedoch nachhaltiger werden, denn die Herstellung von Metall ist ressourcenintensiv und hat erhebliche Auswirkungen auf die Umwelt. Ein neues Projekt der Universität Siegen setzt hier an und will untersuchen, wie Materialressourcen durch zirkuläre Prozesse wiederverwendet werden können. Auf diese Weise sollen der Einsatz neuer Ressourcen sowie Emissionen reduziert werden. Das Projekt „TwinCE“ wird aus Mitteln des Landes NRW und der Europäischen Union mit mehr als 1,3 Mio. Euro gefördert.
Vom Ressourcenverbrauch zum Ressourcengebrauch
Bislang werden in der Metallverarbeitung hauptsächlich Primärrohstoffe verwendet. Eine Lösung, um der schlechten Öko- und Energiebilanz entgegenzuwirken, bietet der Einsatz von sogenannten Sekundärrohstoffen, die nach dem Recycling der Wertschöpfungskette wieder zugeführt werden. Ziel des neuen Projektes ist es, eine Kreislaufwirtschaft für Nicht-Eisen-Metalle zu etablieren. Im Fokus steht dabei der Aufbau ressourcenschonender Produktionsprozesse, die Umwelt und Ökosysteme entlasten, Treibhausgasemissionen senken und zur Rohstoffsicherung beitragen.
„Es geht um nicht weniger als eine völlig neue Denkweise in den Wertschöpfungsketten“, ordnet Projektleiter Walter Schäfer vom Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik und Neue Medien der Universität Siegen das Projekt ein. Ziel sei es, in der metallverarbeitenden Industrie zirkuläre Prozesse aufzubauen und Materialien am Ende ihres Lebenszyklus der Wiederverwertung zuzuführen. Das soll mit Hilfe von intelligentem Rohstoffmanagement gelingen, das den kompletten Stoffkreislauf entlang der Lieferkette abbildet. Dafür gilt es jedoch einige Weichen zu stellen. Aus diesem Grund bündelt das Projekt – eine Kooperation aus Wissenschaft und Industrie – die Expertise verschiedener Partner. Die Universität Siegen ist neben dem Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik und Neue Medien (Leitung: Prof. Dr. Volker Wulf) mit dem Lehrstuhl für Materialwissenschaften von Prof. Dr. Axel von Hehl beteiligt. Zusätzlich hat sich die Universität das Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung der RWTH Aachen ins Boot geholt. Als Praxispartner sind der Aluminiumlieferant BIKAR Recycling GmbH aus Bad Berleburg und der Schmelzspezialist Franz Hillebrand KG aus Iserlohn am Projekt beteiligt.
Mit dem digitalen Zwilling zur Ressourcenschonung
Die Anforderungen an zirkuläre Material- und Produktionsprozesse sind vielfältig und greifen in verschiedene Geschäftsbereiche ein – von der Produktentwicklung bis zur Logistik. Im Rahmen des Projekts soll daher erforscht werden, wie ein geschlossener Materialkreislauf sowohl auf technischer als auch auf organisatorischer Ebene aufgebaut werden kann. Die Projektpartner untersuchen unter anderem den Erhalt, beziehungsweise die Wiedererlangung der Materialeigenschaften im Recyclingprozess sowie den Aufbau neuer Geschäftsprozess- und Logistikketten.
Ein Kernelement des Projekts stellt die Virtualisierung des Materialkreislaufs mit Hilfe eines digitalen Zwillings dar. Dieser ermöglicht es, Materialeigenschaften auf Basis von Prozess- und Datenmodellen sowie Algorithmen zu visualisieren und einen geschlossenen Stoffkreislauf virtuell abzubilden, bevor er real umgesetzt wird. Mit Hilfe dieser digitalen Technologien kann ein intelligentes Rohstoffmanagement aufgebaut werden, das als Basis für zukünftige Geschäftsmodelle dienen kann.
Kontakt:
Jennifer Jung (Presse- und Öffentlichkeitsarbeit Mittelstand-Digital Zentrum Ländliche Regionen)
Tel.: 0271 740-3289
E-Mail: jennifer.jung@uni-siegen.de
Die Projektpartner trafen sich zum Projektauftakt an der Universität Siegen. Ganz rechts im Bild: Projektleiter Walter Schäfer vom Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik und Neue Medien.