Ressourcenschonend produzieren

Lebenszyklusanalysen mit Fokus auf Ressourcen- und Systemeffizienz, Nachwachsende Rohstoffe, Kunst- und Verbundwerkstoffe, Verpackungssysteme, Recycling und Energiekostensensitivität von Werkstoffen.

Werkstoffe und Produktsysteme

Aus der Forschung

Ein schonender und rücksichtsvoller Umgang mit natürlichen Ressourcen ist eine wesentliche Aufgabenstellung bei der Entwicklung neuer Produktsysteme. Anhand einer Ökobilanz ist es möglich, die Umweltwirkungen, die in Zusammenhang mit der Produktion, Anwendung und unterschiedlichen Recyclingverfahren entstehen, zu adressieren.

Produktsysteme ganzheitlich im Fokus

Hochleistungskunststoffe, seltene Metalle, Pflanzenextrakte, Kohlenstofffasern und Verbundwerkstoffe – die Abbildung spezieller Materialien in Ökobilanzen ist die Kernkompetenz der Gruppe Werkstoffe und Produktsysteme. Dies schließt die Produktion der Ausgangsstoffe ebenso ein wie die Verarbeitung zu Werkstoffen und Bauteilen bis zum Recycling oder Entsorgung am Lebensende. Eingebunden sind Werkstoffe und Bauteile immer in ganze Wertschöpfungsketten, die wir im Kontext der Ökobilanz Produktsysteme nennen.

Grundlage ist die Modellierung von Massen- und Energiebilanzen der einzelnen Prozesse der Wertschöpfungskette und des Lebenszyklus, verknüpft zu einem Systemmodell. Daraus lassen sich bereits die relevanten produktbezogenen Stoff- und Energieströme in der Wertschöpfungskette identifizieren und darstellen. Für die Optimierung auf Prozess- und Systemebene in Richtung einer nachhaltigen Entwicklung können nun die ökologischen, aber auch ökonomischen Treiber in der Prozesskette ermittelt und die Bedeutung einzelner Prozessparameter den Optionen zur Variation ganzer Produktsysteme gegenübergestellt werden. Komplexe Interdependenzen werden dabei berücksichtigt und im Detail diskutiert. Die Ergebnisse unterstützen sowohl Wissenschaftler bei der Entwicklung der Materialien und Prozesse von Übermorgen als auch Unternehmen bei strategischen Werkstoff- oder Prozess-Entscheidungen oder fließen in die Vergabe von Labels wie beispielsweise Carbon Footprints oder Umweltproduktdeklarationen (EPD, PEF) ein.

Methodik

Wissenschaftliches Vorgehen zur Anwendung der Ganzheitlichen Bilanzierung.

Referenzbeispiele

Ausgewählte Referenzen aus der Zusammenarbeit mit der Gruppe Werkstoffe und Produktsysteme, die im Rahmen eines Projektes erarbeitet werden bzw. wurden.

Kompetenzen im Detail

Werkstoffe und Produktsysteme

Analysiert werden Fragen rund um die Ökobilanz verschiedener Werkstoff- und Produktsysteme von der Herstellung, Nutzung bis zum Lebensende.