Autos mit nachhaltigen Materialien produzieren
Forschungsinstitutionen und Unternehmen verschiedener Industriebereiche erarbeiten neue Vorgehensweisen, um nachhaltige Materialien zu nutzen. Kern des Konsortialprojektes „Future Sustainable Car Materials” (FSCM) ist es, innovative Prozessrouten und Materialkonzepte über große Teile der Wertschöpfungskette zu entwickeln. Die BMW Group leitet das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderte Leuchtturmprojekt, an dem die TUM mit ihrem interdisziplinären Forschungsverbund CirculaTUM sowie drei Lehrstühlen und Professuren beteiligt ist.
Die Partner setzen es sich zum Ziel, den CO2-Fußabdruck bei der Gewinnung von Materialien sowie bei deren Verarbeitung und Wiederverwertung durch eine nachhaltige Entwicklung von Werkstoffen zu senken. Nach dem Prinzip der Kreislaufwirtschaft gilt es, einen möglichst hohen Anteil an Sekundärmaterialien in den Kreislauf einzubringen, die deutlich weniger CO2-intensiv sind als Primärmaterialien. Ein Schwerpunkt von FSCM wird auf Stahl und Aluminium liegen, die in der Produktion einen Großteil der CO2-Emissionen verursachen. Neben Recycling von Kunststoffen und Metallen stehen auch neuartige biobasierte Wertstoffe im Fokus.
Transformation in eine zirkuläre Wirtschaft
„Das Projekt ist ein erster und wichtiger Baustein einer Reihe von Aktivitäten, die wir im Rahmen von CirculaTUM – dem Circular-Economy-Netzwerk an der TUM – gemeinsam mit BMW angestoßen haben, um den nachhaltigen Wandel der Automobilindustrie hin zu zirkulärem Wirtschaften und somit das Erreichen von Klimaschutzzielen zu ermöglichen. Gleichzeitig stellt es einen wesentlichen Bestandteil unserer CirculaTUM-Aktivitäten zur Kreislaufwirtschaft in der industriellen Wertschöpfung dar“, sagt Prof. Magnus Fröhling, der am TUM Campus Straubing die Professur Circular Economy (CEC) innehat.
Die Professur bewertet im Rahmen des Projektes die neuen Materialien und Komponenten hinsichtlich der damit erzielbaren positiven Nachhaltigkeitswirkungen. „Ganz wesentlich werden dabei auch die systemischen Effekte für den Automobilsektor sein“, so Prof. Fröhling, der den Verbund CirculaTUM gemeinsam mit Prof. Johannes Fottner gegründet hat. Dessen Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik (FML) an der TUM untersucht im Projekt automatisierte Demontagetechnologien sowie vor allem dafür geeignete Komponenten und erarbeitet dazu passende Logistikkonzepte.
Mit der Digitalisierung des Werkstoffentwicklungsprozesses sowie der Nachhaltigkeit beim Verdrucken und Wiederverwenden von Aluminiumpulvern ist der TUM-Lehrstuhl für Werkstofftechnik der Additiven Fertigung (MAT) am Verbund beteiligt. „Das Projekt ermöglicht uns die Erforschung, wie man über Additive Fertigung Werkstoffkreisläufe schließen und so zu einem nachhaltigen Einsatz der Werkstoffe in der Automobilindustrie gelangen kann“, sagt Lehrstuhlinhaber Prof. Peter Mayr.
In der Fahrzeugproduktion wird bereits seit Jahren auf nachwachsende Rohstoffe wie Naturfasern gesetzt, die nicht nur leichter als Alternativmaterialien sind, sondern auch mit einem negativen Wert in die CO2-Berechnung eingehen, da sie in der Wachstumsphase CO2 aufnehmen und Sauerstoff emittieren. Auch Holz bietet als nachwachsender Rohstoff Potenzial für weitere Einsatzfelder im Automobilbau.
„Aktuell ist es besonders herausfordernd, Materialien aus verschiedenen Wertstoffströmen in einer gleichbleibend hohen Qualität für den Kreislauf bereitzustellen. Im Projekt werden Partner mit unterschiedlichen Kompetenzen in der Werkstoffentwicklung eng zusammenarbeiten, um hierfür Lösungen zu entwickeln“, sagt Martin Derks, Entwicklung Gesamtfahrzeug, Leiter Kunststoffe bei der BMW Group und Projektleiter von FSCM.