GoProZero: Gestaltung von integrierten Produktentstehungssystemen als Enabler für Zero Emissions
01.01.2025 bis 31.12.2027
Die Klimakrise sowie aktuelle geopolitische und soziale Krisen gelten als zentrale und entscheidende Herausforderungen für Politik, Gesellschaft und Wirtschaft. Unter steigendem Regulierungsdruck streben Unternehmen nach reduzierten Emissionen und Ressourceneinsatz entlang ihrer Wertschöpfungsketten. Während firmeninterne Emissionen oft gut bekannt sind, fehlen Informationen zu Up- und Downstream Aktivitäten. Die Untersuchung des Downstreams ist besonders schwierig, da hier Emissionen außerhalb des direkten Einflussbereichs des Unternehmens anfallen – durch die Produkte im Feld. Daraus folgt, dass der Betrieb der Produkte in Zukunft deutlich ressourcen-effizienter erfolgen muss. Daher ist es essentiell, bereits während des Produktentstehungsprozesses eine nachhaltige und ressourceneffiziente Ausrichtung zu priorisieren. Neben dem effizienten Betrieb von Produkten weist ein weiterer wesentlicher Lösungsansatz besonderes Potential hinsichtlich der Reduktion von Emissionen und der Schonung von Ressourcen auf: die Kreislaufwirtschaft. Im Kontext der Kreislaufwirtschaft bekommt die Produktentstehung eine erweiterte Dimension, da nicht nur die Funktionalität und Wirtschaftlichkeit des Produkts im Vordergrund stehen, sondern auch dessen gesamter Lebenszyklus – von der Entstehung bis zum Ende seiner Nutzungsdauer und darüber hinaus. Die Kreislauwirtschaft erfordert ein Umdenken in der Produktentstehung, von der linearen zur zirkulären Wertschöpfung: Dabei gilt es beim Produktdesign, die Langlebigkeit, eine ressourceneffiziente Gestaltung, Modularität sowie Reparierbarkeit und ein recyclingfreundliches Design harmonisch zu vereinen.
Das synergetische Zusammenwirken von Digitalisierung und Nachhaltigkeit (Schlagwort „Duale Transformation“) bei der Gestaltung und Betrieb ressourceneffizienter kreislauffähiger Produkte steht im Fokus des Projektes GoProZero. Jedoch stehen die Unternehmen meist nicht auf einer unberührten Wiese; bestehende Geschäftsmodelle, Organisationsstrukturen und Abläufe müssen bei der Gestaltung und Betrieb ressourceneffizienter kreislauffähiger Produkte berücksichtigt und angepasst werden. Daher besteht dringender Bedarf, das Engineering auf Kreislaufwirtschaft und ressourceneffizienten Betrieb auszurichten. Um Unternehmen zu befähigen, die aufgezeigten Handlungsbedarfe zu adressieren, ist das Ziel des Projekts eine Systematik zur Entwicklung von kreislauffähigen und ressourceneffizienten Produkten unter Einsatz digitaler Technologien. Das Ziel lässt sich durch sechs Teilziele detaillieren: (1) Schaffung eines konzertierten Engineering Paradigmas: Damit ist gemeint, dass die wesentlichen Stellhebel für den Entwurf ermittelt und zusammengeführt werden. (2) Gestaltung des Engineering Management: Hier geht es um das Design und die Veränderung der Engineering-Prozesse und -Organisation sowie die Anpassung an neue Geschäftsmodelle und Wertschöpfungsstrukturen. (3) Entwicklung von Methoden und Hilfsmitteln für das modellbasierte Design, Analyse und Bewertung: Diese sollen die Unternehmen befähigen, ihre Produkte nach konkreten Vorgaben auf die Kreislaufwirtschaft und den effizienten Betrieb hin zu entwickeln und dies auch zu validieren. (4) Konzipieren eines ganzheitlichen Lifecycle Data Managements: Dieses Teilziel dient dazu, alle relevanten Daten für Nachhaltigkeit und Engineering zusammenzubringen und verfügbar zu machen (z.B. über einen Digital Twin). (5) Unterstützung durch AI-supported Engineering Tools: Engineering- und Nachhaltigkeitsdaten werden genutzt, um Entscheidungsprozesse (z.B. im Design) mit KI zu unterstützen. (6) Umfassender Transfer und Validierung: Um die Wirksamkeit der Ergebnisse zu belegen, werden die Resultate über das Projektkonsortium hinaus vorgestellt.
Das Projektkonsortium besteht aus sechs Forschungsinstituten, einem Technologienetzwerk und acht Unternehmenspartnern. Das inIT ist im Projekt hauptsächlich an der Entwicklung eines Lifecycle Data Managements beteiligt wie auch an der Umsetzung der Projektergebnisse bei den Partnern CLASS und DENIOS SE.
