Wie Automobilhersteller steigende gesetzliche Nachhaltigkeitsanforderungen erfüllen können, ohne an Wettbewerbsfähigkeit zu verlieren, ergründen derzeit Forschende vom Fraunhofer IAO und KTH Vehicle Design. Sie entwickeln eine Software, die künftig datengestützte Entscheidungshilfen bieten soll, um Kreislaufwirtschaft, Ressourcenschonung und Kosteneffizienz von Anfang an ins Fahrzeugdesign zu integrieren.
Die europäische Automobilindustrie steht vor der Aufgabe, den Übergang zu einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft zu bewältigen, um gesetzlichen Anforderungen gerecht zu werden. Die Integration von Kreislaufstrategien gilt insbesondere in der frühen Produktentwicklung als entscheidend, da in diesem Bereich die größten Gestaltungsspielräume bestehen – hier setzt das Forschungsprojekt Pearl (Probabilistic, Ecological-Economic Assistant for Circular Product Design) an. Das Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO arbeitet gemeinsam mit Forschenden aus dem Bereich Vehicle Design am KTH Royal Institute of Technology an einer Software, die den Entwicklungsprozess von Fahrzeugen adressiert.
Dazu verbinden die Beteiligten modellbasierte Systemtechnik, Optimierung und generative Designalgorithmen in einem digitalen Assistenten, der Entwickler dabei anleitet, zielführende Entscheidungen zu Materialien, Bauteilen und Prozessen entlang dem Lebenszyklus eines Fahrzeugs zu treffen. Das Ziel des Tools und der gesamten Tool-Kooperation zwischen Fraunhofer IAO und KTH ist es, Automobilentwickler bei der physischen Produktgestaltung hinsichtlich der Anpassung an einen zyklusorientierten, kreislauffähigen und dennoch kostenoptimierten Lebenszyklus zu unterstützen.
Die Projektpartner bündeln ihre Kompetenzen in Lebenszyklusmodellierung, Nachhaltigkeit und Kosteneffizienz. Die Projektmanager Ciarán O’Reilly (KTH) und Dr. Lukas Block (Fraunhofer IAO) planen, Pearl zunächst exemplarisch an ausgewählten Fahrzeugkomponenten zu erproben und später auf den gesamten Fahrzeugbereich zu übertragen.
Reaktion auf Regularien und Markttrends
Mit der Initiative reagieren die Partner auf regulatorische Treiber wie ESPR, CSRD, die Neuauflage der Altfahrzeugverordnung sowie auf eine zunehmende Nachfrage nach nachhaltigen Mobilitätsangeboten. Frühzeitige Berücksichtigung der Kreislaufwirtschaft in der Produktentwicklung gilt als Schlüsselmaßnahme, um Ressourcen zu schonen, Abfall zu reduzieren und Reparatur sowie Recycling zu erleichtern. Langfristig sollen Lebenszyklusbetrachtungen fest im Designprozess verankert werden, um wirtschaftliche und ökologische Vorteile zu realisieren.
Weiterentwicklung und langfristige Ziele
Die kommenden Projektphasen dienen dazu Pearl weiterzuentwickeln, zu validieren und in bestehende Entwicklungsprozesse gemeinsam mit Industriepartnern zu integrieren. Langfristig soll die Zusammenarbeit Fahrzeugherstellern und Zulieferern Ansätze und Werkzeuge für eine praktische, transparente Entscheidungsfindung zur Optimierung von Produkten im Hinblick auf Kreislaufwirtschaft liefern.
