Projektbeschreibung ZirkulEA:
Kreislauffähigkeit des Elektro-Antriebsstrangs durch intelligente Demontage und Nachverfolgung

Ausgangslage:
Der derzeit in der Individualmobilität vorherrschende Wandel hin zu elektrischen Antrieben ist von einem hohen Rohstoffbedarf gekennzeichnet. Im Kontext des Konzeptes der Kreislaufwirtschaft wird angestrebt, dass Wertstoffe, Teile oder ganze Baugruppen zurückgeführt werden und somit erneut in hochwertigen Produkten eingesetzt werden können. Dennoch scheitert die Realisierung des Kreislaufes zumeist an wirtschaftlichen und technischen Herausforderungen. Besondere Schwierigkeiten entstehen dabei durch die Vielzahl beteiligter Parteien, die Heterogenität in Bezug auf ihre Spezifikation und ihren Zustand sowie die fehlende Durchlässigkeit von Informationen. Herausforderungen beginnen beim Design des Produktes und reichen über die Auswahl der richtigen Verwertungsstrategie hin zur Ausgestaltung der Demontageprozesse. Damit einhergehend müssen auch Lösungen für Planung und Steuerung von kreisläufigen Wertschöpfungsketten gefunden werden, für welche es eine softwareseitige Umsetzung benötigt. Neben der operativen Betrachtung der genannten Aspekte bedarf es Informationen im Hinblick auf Produktzustand und -Lebenszyklus, für deren Weitergabe derzeit noch keine ausreichend definierten Konzepte vorliegen.

Ziel:
Ziel des Forschungsprojektes ZirkulEA ist die Gestaltung einer möglichst wirtschaftlichen, kreisläufigen Wertschöpfungskette unter Zuhilfenahme eines umfassenden unternehmensübergreifenden Informationsaustauschs. Dieses Ziel soll in exemplarischen Use-Cases abgebildet werden, um eine zeitnahe Realisierung der erarbeiteten Konzepte in der industriellen Praxis sicherzustellen. Das Zielbild wird somit über die Betrachtung von drei integrierten Use Cases definiert, über die Gestaltungsregeln abgeleitet werden sollen. Vor dem Hintergrund der Kreislaufwirtschaft für EA-Komponenten sollen Potenziale zur skalierbaren Automatisierung untersucht und eine übergreifende Betrachtung auf verschiedenen Ebenen von Prozess zu Planung und Steuerung hin realisiert werden. Untermauert wird der Ansatz durch die zielgerichtete Ausarbeitung von Konzepten zum Informationsaustausch, die in einem Ökosystem resultieren.

Vorgehen:
Das Forschungsprojekt gliedert sich in drei thematische Arbeitspakete. Zudem sollen die Ergebnisse in drei Use Cases validiert werden. Neben den thematischen Arbeitspaketen wird die inhaltliche Arbeit von zwei weiteren AP begleitet, die sich mit der Projektorganisation (AP 1) und der Kommunikation und Dissemination (AP 5) beschäftigen. Die inhaltlichen Arbeitspakete befassen sich mit den Themen Prozessgestaltung (AP 2), Planung und Steuerung (AP 3) und Traceability (AP 4). Es ist dabei eine parallele Bearbeitung der AP vorgesehen. In diesen Arbeitspaketen wird die Expertise der unterschiedlichen Partner zielgerichtet zusammengeführt. In jedem der AP sind die Schnittstellen zu den anderen inhaltlichen Themen bereits berücksichtigt, zudem wird eine Verzahnung der unterschiedlichen Tätigkeiten durch AP 1 gezielt gefördert.
Zur Validierung der Arbeiten werden drei Use-Cases umgesetzt die sich mit dem initialen Ausbau der Komponenten aus dem Automobil, der Demontage der Batterie bis zur Modulebene und der Demontage der E-Achse auseinandersetzen. In diesen Use Cases werden insbesondere die Arbeiten aus AP 2 aber auch AP 3 und 4 anhand existierender Produkte untersucht. Jeder Use-Case wird federführend von einer am Projekt beteiligten Organisation geleitet. Innerhalb eines Use-Cases wird jeweils eine Pilotanlage zur Durchführung des betrachteten Schritts durchgeführt.