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 ist insbesondere in der frühen Produktentwicklung entscheidend, da hier die größten Gestaltungsspielräume bestehen – und genau 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 einem innovativen Software-Tool, das den Entwicklungsprozess von Fahrzeugen grundlegend verändern soll.
Dazu bündeln die Forschungspartner modellbasierte Systemtechnik, Optimierung und generative Designalgorithmen in einem digitalen Assistenten, der Entwickler darin 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.
Kollaboration
Im Projekt bündeln das Fraunhofer IAO und KTH Vehicle Design 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.
Hintergrund und Relevanz der Kreislaufwirtschaft
Die Initiative reagiert 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.
Ausblick und nächste Schritte
In den kommenden Projektphasen wird PEARL weiterentwickelt, validiert und in bestehende Entwicklungsprozesse gemeinsam mit Industriepartnern integriert. Langfristig soll die Zusammenarbeit Fahrzeugherstellern und Zulieferern Ansätze und Werkzeuge für eine praktische, transparente Entscheidungsfindung zur Optimierung von Produkten im Hinblick auf Kreislaufwirtschaft liefern.
Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO
