Kollaborierender Roboterarm in einer hellen Fertigung

Projekt

Reverse-Engineering zur Verbesserung der Zirkularität und Werterhaltung entlang des (Produkt-) Lebenszyklus unter ökologischen und ökonomischen Aspekten

Die vorliegende Dissertation entwickelt eine vierphasige Methode, welche auf die Schließung technischer Kreisläufe zielt und folglich zur Transformation des linearen Wirtschaftssystems hin zur Kreislaufwirt-schaft dient. Auf Produktebene fehlt es an integrierten Methoden, die Kreislaufhemmnisse systematisch identifizi…

Die vorliegende Dissertation entwickelt eine vierphasige Methode, welche auf die Schließung technischer Kreisläufe zielt und folglich zur Transformation des linearen Wirtschaftssystems hin zur Kreislaufwirt-schaft dient. Auf Produktebene fehlt es an integrierten Methoden, die Kreislaufhemmnisse systematisch identifizieren, quantitativ bewerten und konstruktiv überwinden. Bestehende Methoden – präskriptive, evaluierende und kreative – ermöglichen dies nur unvollständig. Zu-gleich fehlt bislang eine systematische Methode, um Reverse-Engineering, als gezieltes Lernen von bestehenden Konstruktionen, zur Steigerung der Kreislauffähigkeit einzusetzen Die entwickelte Methode verbindet die präskriptiven Design-for-X-Strategien mit dem evaluierenden Life Cycle Assessment, dem Life Cycle Costing und der Life Cycle Gap Analyse zu einem präskriptiv-bewertenden Rahmenwerk. Nach Dokumentation des Ist-Zustands (Phase 1) und Definition eines höherwertigen End-of-Life-Pfades (Phase 2) werden in Phase 3 entlang des Lebenszyklus eingebrachte Veränderun-gen systematisch auf ihre Vereinbarkeit mit der angestrebten Kreislauf-führung geprüft und Reverse-Merkmale abgeleitet. Phase 4 quantifiziert den Erfolg unter der Bedingung, dass, durch die Steigerung der Kreis-lauffähigkeit, keine Problemverlagerung zulasten der Gesamtbilanz eingegangen wird. Die Validierung erfolgt an drei Fallbeispielen: einem Einwegbecher, einem Fahrradhelm sowie einer Roboter-Tragstruktur. Die qualitativen und quantitativen Ergebnisse sind der nachfolgenden Tabelle 9.1 darge-stellt und zeigen, dass die Reverse-Engineering-Methode Kreislauf-hemmnisse systematisch identifiziert und quantifizierbare Verbesserun-gen ableitet.

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