Virtuelles Autorecycling beginnt in der Planung

von Lothar Lochmaier am , 00:00 Uhr

Laut Vorgaben der Europäischen Union sollen die Produktionslinien der Automobilindustrie zu 85 Prozent wiederverwertet werden. Softwaretools setzen zur Umsetzung der Richtlinie bereits beim Entwurfsprozess an.

Der österreichische Automotive-Spezialist Magna Steyr [1] setzt mit seinem Tool Prodtect bereits beim Beginn des Entwicklungsprozesses von Gesamtfahrzeugen an. Durch diese Simulationen sei es möglich, zeitaufwändige, kostenintensive Demontageanalysen im Entwicklungsprozess zu reduzieren, beschreibt Hannes Rabitsch, Leiter der Abteilung Energiemanagement, Umwelt und Materialien, den Nutzen des virtuellen Autorecyclings.

Entwickelt wurde Prodtect vom Kompetenzzentrum Elektronik und Umwelt (KERP). An dem Projekt ist auch die Technische Universität Braunschweig beteiligt. Den Hintergrund für die verstärkten Anstrengungen der Automobilbranche, ihre Produkte möglichst umfassend recyclingfähig zu machen, bildet dabei eine neue Richtlinie der Europäischen Union. Diese sieht auf Basis der ISO-Norm 22628:2002 ab Dezember 2008 bei jeder Neuzulassung eine Recyclingquote von mindestens 85 Prozent sowie eine Verwertungsquote von mindestens 95 Prozent je Fahrzeug vor.

„Auch bisher nicht praktikable vollständige Ökobilanzen lassen sich mit intelligenten Vereinfachungen ohne Verlust an Aussagekraft ersetzen“, sagt Rabitsch. Mit Hilfe der Softwarelösung lassen sich nämlich bereits in den frühen Phasen des Produktentstehungsprozesses verschiedene Szenarien hinsichtlich der späteren Recyclingfähigkeit und Umweltverträglichkeit des Autos simulieren beziehungsweise bewerten.

Die Produktentwicklungszyklen in der Automobilindustrie seien immer kürzer, ebenso verringere sich die Anzahl von kostenintensiven Prototypfahrzeugen, so Rabitsch. Daher gewinne die virtuelle Produktentwicklung im Fahrzeugentwicklungsprozess immer mehr an Bedeutung. Mit Prodtect Automotive wird zunächst ein virtuelles Fahrzeug anhand von Daten zu fahrzeugspezifischen Bauteilen, Materialien, Verbindungstechniken und Inhaltsstoffen abgebildet.

Hierfür laufen über eine Schnittstelle Daten aus unterschiedlichen Informationssystemen zusammen, insbesondere dem internen Produktdaten-Management-System (PDM) und dem Internationalen Materialdatensystem (IMDS) der Automobilindustrie. Der reibungslose Informationsfluss über jede einzelne zu behandelnde oder demontierende Komponente im virtuellen Fahrzeug ergänzt das Modell. Die Lösung sei dadurch bereits heute in der Lage, die von der EU geforderten Quoten für das Gesamtfahrzeug nach dem Berechnungsalgorithmus der Norm zu ermitteln.

Im Rahmen der Kalkulation ist es auch möglich, in Abhängigkeit verschiedener Recycling- und Verwertungstechnologien sowie des definierten Demontageumfangs die jeweiligen Recyclingprofile und Szenarien zu simulieren. Das Simulationstool ist laut Hersteller einsatzreif, sobald erste virtuelle Fahrzeugmodelle inklusive Material-, Masse- und Geometriedaten in Serie verfügbar sind.

Der Detaillierungsgrad der für die Simulation benötigten Daten sei jedoch abhängig von der Datenherkunft und nehme über die Projektlaufzeit kontinuierlich zu, sagt Hannes Rabitsch. Konkret beziehen sich die Simulationen auf die erzielbare Recycling- und Verwertungsquote für das Fahrzeug in Abhängigkeit von verschiedenen Szenarien inklusive der Demontagesequenzen, -zeiten und -kosten.

„Der virtuelle Recycling-Prozess ist somit Teil der virtuellen Absicherung“, gibt Rabitsch zu bedenken. Verwertbar ist beim umweltoptimierten Fahrzeug so gut wie alles. Der Prozess beginnt bei der Vorbehandlung, in der alle Betriebsflüssigkeiten wie Kraftstoff, Motoröl oder Bremsflüssigkeit sowie Batterien, Flüssiggastanks, Ölfilter, Katalysatoren, Reifen und pyrotechnische Bauteile wie Airbags oder Gurtstraffer entfernt beziehungsweise neutralisiert werden.

Anschließend gilt es, weitere Bauteile wie kupfer-, magnesium- oder aluminiumhaltige Metallbauteile oder große Kunststoffteile zu demontieren, „sofern diese Materialien nach dem Schreddern des Fahrzeugs durch eine entsprechende Aufbereitungstechnologie nicht sortenrein getrennt oder Bauteile zur Wiederverwendung als Ersatzteile demontiert werden können“, präzisiert Rabitsch.

Das Restfahrzeug wird dann im Schredder zerkleinert, die anfallenden Materialströme werden durch aufwändige Trenn- und Sortiertechniken aufbereitet. Stahl- und Eisenwerkstoffe wandern in Stahl- und Edelstahlwerke, Nichteisenmetalle in Metallhüttenwerke. Denn auch nichtmetallische Anteile des Schredderrückstands lassen sich aufbereiten und anschließend teilweise recyceln – oder zumindest energetisch verwerten beziehungsweise umweltgerecht endlagern.

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[1] Magna Steyr: http://www.magnasteyr.com/