Forschungsthemen

Gestaltung ressourceneffizienter Anlagen

Die Ressourceneffizienz von Produktionssystemen wird stark durch die in der Produktion eingesetzten Betriebsmittel beeinflusst. Dies ist sowohl für Betriebsmittelhersteller als auch -betreiber relevant, da die Gestaltung und Auslegung von Betriebsmitteln für eine ressourcen- und energieeffiziente Produktion eine der wichtigsten Herausforderungen der heutigen Zeit darstellen. Durch die Aufnahme der Ressourcenverbräuche und den daraus gewonnen Kenntnissen über das Betriebsmittel entstehen Richtlinien zu dessen ressourceneffizienten Gestaltung.

 

Ökoblianzierung von Produktionssystemen

Die ökologische Bewertung von Produkten orientiert sich an der Methode zur Ökobilanzierung der DIN EN ISO 14040 und 14044. Vorgehensweisen zur Bilanzierung ganzer Produktionssysteme existieren bisher jedoch noch nicht. Daher wird im Forschungsschwerpunkt „Ökobilanzierung von Produktionssystemen" der Frage nachgegangen, wie komplette Produktionssysteme ökologisch zu bilanzieren sind.

 

Bewertung der Ressourceneffizienz im Kontext bestehender Zielgrößen

Neben der ökologischen Bilanzierung des Produktionssystems ist auch die Bewertung der Ressourceneffizienz mit Hilfe eines unternehmenshierarchieübergreifenden Kennzahlensystems ein wichtiger Bestandteil zur Identifikation und Realisierung von Optimierungspotenzialen in der Produktion. Die Zielgrößen eines solchen Kennzahlensystems sind jedoch auf Konflikte mit bereits in Unternehmen bestehenden Zielsystemen zu untersuchen.

 

Integration der Ressourceneffizienz in den Fabrikplanungsprozess

Die Ressourceneffizienz nimmt zukünftig eine immer wichtigere Rolle in der Neu- und Umplanung von Fabriken ein. Bestehende Fabrikplanungsansätze definieren Ressourceneffizienz zwar als Zielgrößen, stellen jedoch keine Methoden und Werkzeuge zur Einbindung dieser in der Planung und den Betrieb von Fabriken zur Verfügung. Aus diesem Grund wird die Frage, wie die Ressourceneffizienz in der Fabrikplanung zu berücksichtigen ist, beforscht und eine Methodik entwickelt.

 

Pulverkreislauf beim Laserstrahlschmelzen

 

Das Laserstrahlschmelzen ermöglicht die materialeffiziente Herstellung von ressourceneffizienten Produkten. Schwankungen der Eigenschaften des pulverförmigen Ausgangswerkstoffs können dabei die Bauteileigenschaften beeinflussen. Der Pulverzustand kann sich entlang des Pulverkreislaufs verändern, zum Beispiel durch die Wiederverwendung von nicht-verfestigtem Pulver. Die Zielsetzung besteht darin, aus der Untersuchung der Pulver-Prozess- und Pulver-Bauteil-Wechselwirkungen Empfehlungen für die Gestaltung des Pulverkreislaufs abzuleiten.

 

 

Bauteilreinigung

 

Zur Gewährleistung der Bauteilsauberkeit ist die Entfernung von anhaftenden Verschmutzungen, wie Partikel, Öle und Fette erforderlich. Potenzielle Verfahren stellen hier z. B. die Ultraschall-, Laser und Trockendampfreinigung
dar. Diese zeichnen sich durch ihre Ressourceneffizienz aus und werden im Rahmen des anstehenden Beschaffungsprozesses bei ausgewählten Anbietern detailliert untersucht. Die Beurteilung der erzielten Bauteilsauberkeit erfolgt mit einem automatisierten Laserscanner, welcher die zurückgebliebene Verschmutzung mittels Fluoreszenz quantifiziert.

 

 

Gleichstromnetze in produzierenden Unternehmen

 

Werden erneuerbare Energien eingesetzt, finden sich viele Fälle, bei denen der erzeugte Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt wird, um anschließend beim Verbraucher wieder gleichgerichtet zu werden. Ein teilweiser Ersatz des Wechselstromnetzes durch ein Gleichstromnetz in einem Unternehmen bietet das Potenzial Wandlungsverluste zu verringern und somit die Effizienz des Energieversorgungssystems zu erhöhen. Hierzu soll ein Vorgehen entwickelt werden, die Möglichkeiten solcher Netze zu bewerten und eine effizientere Energieverteilung umzusetzen.

 

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