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Industrieforschungsprojekt zur KI-basierten Integration von Circular Economy und Ressourceneffizienz in die Produktentwicklung gestartet

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INEC koordiniert Forschungsverbund DfC-Industry

Quelle: Projektantrag DfC-Industry

Die Klimaschutz- und Nachhaltigkeitsziele Deutschlands erfordern große Veränderungsprozesse in Wirtschaft und Gesellschaft. Die Entwicklung ressourceneffizienter und kreislauffähiger Produkte ist ein wichtiger Stellhebel für Industrieunternehmen, um dieser Herausforderung schnell und erfolgreich zu begegnen. Koordiniert vom Institut für Industrial Ecology der Hochschule Pforzheim (INEC) werden im Industrieforschungsprojekt DfC-Industry (Design for Circularity – Operationalisierung in der industriellen Produktentwicklung) von der Robert Bosch GmbH, dem Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH sowie der iPoint-systems GmbH und ihrem Tochterunternehmen ifu Hamburg digitale Lösungsansätze für diese Herausforderung entwickelt und erprobt.
Industrielle Produktentwicklungs- und Konstruktionsprozesse müssen zukünftig den gesamten Lebensweg von Produkten von der Rohstoffförderung und Materialauswahl bis zum Ende der Nutzung kennen, um in der Lage zu sein, kreislaufwirtschaftliche Verbesserungen wie Lebenszeitdauerverlängerung, Weiternutzung (Reuse), Wiederaufbereitung (Remanufacturing) oder hochwertiges Recycling hinsichtlich Wirtschaftlichkeit, Klimafreundlichkeit und Ressourceneffizienz automatisch bewerten zu können. Im Forschungsvorhaben DfC-Industry soll genau das anhand unterschiedlicher Produktentwicklungsvorhaben der Robert Bosch GmbH genauer beleuchtet werden.
Hierfür erfolgt zu Beginn des Forschungsprojekts eine Bestandsaufnahme und Anforderungsanalyse, die bereits bestehende kreislaufwirtschaftliche Lösungen und Geschäftsmodelle explizit berücksichtigt. Auf dieser Basis wird ein Regelwerk für ein Design for Circularity abgeleitet, das kreislaufwirtschaftliche Strategien und Geschäftsmodelle im Produktentwicklungsprozess differenzieren und unterstützen kann. Parallel dazu finden Entwicklungsarbeiten statt, die die KI-gestützte Automatisierung der Umwelt- und Ressourceneffizienzbetrachtung von Produkten und Produktklassen, ein Daten- und Schnittstellenkonzept sowie ein Interaktionskonzept für die Einbindung der Lösungsansätze in marktübliche computergestützte Konstruktions- und Entwicklungsumgebungen zum Ziel haben. Nach einer Test- und Validierungsphase werden die in DfC-Industry konzipierten Lösungen abschließend so aufbereitet und weiterentwickelt, dass sie auch anderen Industrieunternehmen helfen, Kreislaufwirtschafts- und Ressourceneffizienzansätze in ihre jeweiligen Produktentwicklungsprozesse zu integrieren und damit Klimaschutz- und Nachhaltigkeitsziele unterstützen.
Die Ergebnisse von DfC-Industry können auf vielfältige Weise genutzt werden. Der Industriepartner Robert Bosch GmbH möchte die Ergebnisse unternehmensintern nutzen und weiterentwickeln und beispielsweise in verschiedenen Geschäftsbereichen, dem F&E-Bereich, aber auch im Zusammenspiel mit Partnern der Wertschöpfungsketten anwenden. Das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH wird die Erkenntnisse aus DfC-Industry für praxisrelevante Fragestellungen nutzen, um die Einbettung von Design for Circularity Kriterien in Geschäftsmodelle zu ermöglichen und so die Circular Economy in weiteren Domänen voranzutreiben. Die iPoint systems Gmbh und ihr Tochterunternehmen ifu Hamburg planen die Überführung der Ergebnisse aus dem Forschungsvorhaben in Software- und Dienstleistungsangebote und beabsichtigen, die Erkenntnisse auch in internationale Normungsprozesse im Themenfeld Circular Economy einzubringen. Das Institut für Industrial Ecology der Hochschule Pforzheim wird wichtige Erkenntnisse und Ergebnisse publizieren sowie verbreiten und für anwendungsorientierte Forschung und Transfer weiternutzen.
Die Verbreitung der Erkenntnisse und Lösungen aus DfC-Industry trägt dauerhaft zur Entwicklung von kreislauffähigen und ressourceneffizienten Produkten in vielen Wirtschaftsbereichen und damit zur Steigerung der Material- und Energieeffizienz bei, einer unabdingbaren Voraussetzung für das Gelingen der Energiewende in Deutschland.
Das Gesamtvorhaben wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz im Rahmen des Förderprogramms Ressourceneffizienz im Kontext der Energiewende für zwei Jahre gefördert und durch den Projektträger Jülich begleitet.

Ansprechpartner
Prof. Dr. Tobias Viere, Institut für Industrial Ecology, Hochschule Pforzheim, tobias.viere(at)hs-pforzheim(dot)de

Projektleitung: Prof. Dr. Tobias Viere, Prof. Dr.-Ing. Jörg Woidasky

Projektdauer: 01.02.2022 – 31.01.2024

Mittelgeber: Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) im Rahmen des Förderprogramms Ressourceneffizienz im Kontext der Energiewende gefördert und durch den Projektträger Jülich begleitet. https://www.energiesystem-forschung.de/forschen/ressourceneffizienz

Förderkennzeichen: FKZ 03EI5005A

Projektpartner: Robert Bosch GmbH (BOSCH), iPoint-systems gmbh und ihr Tochterunternehmen ifu Hamburg, Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH, Smart Enterprise Engineering (DFKI-SEE)