Werkstoffe und Produktsysteme

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.

 

Landnutzung und Biodiversität

Die Berechnung und Messung der Auswirkungen von Produkten, der Landnutzung und menschlichem Handeln auf Ökosystemfunktionen und die Biodiversität hat große Relevanz. Dieser Thematik widmet sich das Fraunhofer IBP im Forschungsbereich Landnutzung und Biodiversität.

 

Kunststoffe und Verbundwerkstoffe

Kunststoffe sind allgegenwärtig, neue Materialien finden in immer mehr Branchen Anwendung. Den Einsparungen stehen jedoch oft eine aufwendige Herstellung sowie Entsorgung gegenüber. Zum Leistungsportfolio des Fraunhofer IBP zählt daher auch die Ökobilanzierung dieser Werkstoffe.

 

Chemie und Biotechnologie

Chemie und Biotechnologie sind die Grundlage für viele Produkte. Doch die Vielfalt an Stoffen ist groß. Das Fraunhofer IBP unterstützt bei der ökologischen Bewertung und Verbesserung der Herstellung sowie der Entwicklung nachhaltiger Herstellungsprozesse.

 

Recyclingverfahren und Rückgewinnung von Rohstoffen

Umweltgerechte Produkte bedingen eine möglichst umfassende Rezyklierbarkeit und ein hochwertiges Recycling. Wann lohnt sich welches Recycling? Wie werden Recyclingverfahren bewertet und was bedeutet das für die Ökobilanz? Mit diesen und ähnlichen Fragen befasst sich das Fraunhofer IBP im Forschungsbereich Recyclingverfahren und Rückgewinnung von Rohstoffen.