ASPIRE | Auslegung von Reinigungsprozessketten in der Refabrikation

Ressourceneffizienz durch Wiederaufbereitung von Nutzfahrzeugkomponenten

Zur Steigerung der Ressourcheneffizienz entlang der gesamten Prozesskette in der Produktionstechnik ist eine bedarfsgerechte Auslegung von Reinigungsprozessen von essenzieller Bedeutung. Durch die Refabrikation von Altteilen können im Einzelfall bis zu 80 % der Herstellungskosten eingespart und der Materialverbrauch um knapp 90 % reduziert werden, weshalb die Regeneration von Alt-Produkten als eine der nachhaltigsten Formen des Recyclings betrachtet werden kann.

Gleichzeitig ergeben sich dabei große Herausforderungen, da die Verschmutzungen auf Produkten in sehr vielfältiger und individueller Auspräfung auftreten und für die wiederaufbereiteten Produkte die gleichen Qualitätsstandards und Garantieansprüche gelten wie für Neuprodukte. Darüber hinaus sind bisher kaum Spezifikationen oder Normen für die erforderlichen Sauberkeitswerte vorhanden, sodass die Auswahl und Parametrisierung von Prüf- und Reinigungsprozessen hauptsächlich auf Erfahrungswerten basieren.

Ready for round two

mit ASPIRE

Prozessketten kosten- und ressourceneffizient gestalten

Das Forschungsprojekt ASPIRE (Auslegung von Reinigungsprozessketten in der Refabrikation) zielt daher auf die Erarbeitung qualitätsgerechter Reinigungsprozessketten im Bereich Refabrikation. Ein interdiszplinäres Konsortium erforscht nun, wie beispielsweise Kraftfahrzeuge und Nutzfahrzeuge kostengünstig und ressourcenschonend mit Ersatzteilen versorgt werden können, welche höchsten, definierten Sauberkeitsgeraden und ihrer ursprünglichen Funktion gerecht werden.

Projektinhalte:

  • Systematische Auswahl und Bewertung von Anwendungsfällen
  • Identifikation von Verschmutzungen
  • Ausarbeitung von Sauberkeitsanforderungen
  • Definition und Parametrierung von Prüf- und Reinigungsverfahren
  • Dokumentation in einer erweiterbaren Wissensbasis
  • Definition von Reinigungsprozessketten
  • Demonstration von Wirkprinzipien
Beispiele für Alt-Bauteile mit hohem Potenzial zur Refabrikation
© Fraunhofer IGCV
Beispiele für Alt-Bauteile mit hohem Potenzial zur Refabrikation
Verschmutzungslandkarte: Beispielhafte Ausgangszustände AGR-Klappe und Zylinderkopf
© Fraunhofer IGCV
Verschmutzungslandkarte: Beispielhafte Ausgangszustände AGR-Klappe und Zylinderkopf
Beispielhafte Reinigungsprozesskette: Zylinderkopf
© Fraunhofer IGCV
Beispielhafte Reinigungsprozesskette: Zylinderkopf
Beispielhafte Reinigungsprozesskette: AGR-Klappe
© Fraunhofer IGCV
Beispielhafte Reinigungsprozesskette: AGR-Klappe

Entwicklung einer Demonstratorplattform

Die Erfahrung des gesamten Konsortiums floss im Projekt ASPIRE in die bedarfsgerechte Auslegung von Reinigungsprozessketten ein. Als beispielhafte Anwendungsfälle sind dabei Zylinderkopf-Kompressoren, AGR-Klappen-Module oder Drucksensoren eines Bremssteuergeräts zu nennen. So ist es inzwischen möglich, weitere Nutzfahrzeugkomponenten für einen zweiten Lebenszyklus einzusetzen.

Weiterhin profitierte das Konsortium von der erarbeiteten IST-Analyse als Bestandteil des Regelkreises, da so mehr Transparenz hinsichtlich der Verunreinigungen geschaffen wurde. Bisher fehlende Grenzwerte und Sauberkeitsklassen konnten daraus abgeleitet werden.

Um die Schnittmenge zwischen technischer Sauberkeit und Refabrikation zu untersuchen, werden nun die nächsten Teilschritte zur Zielerreichung im Rahmen des Forschungsprojekts adressiert. Am Fraunhofer IGCV wird daher eine Demonstratorplattform aufgebaut, welche Ursachen-Wirkungs-Zusammenhänge für Technologieanwendungen greifbar darstellt.  

Demonstratorplattform ASPIRE
© Fraunhofer IGCV
Demonstratorplattform ASPIRE

Industrie und Forschung ziehen an einem Strang

 

Projekt ASPIRE

Neben dem Fraunhofer IGCV sind zahlreiche weitere Partner am Projekt ASPIRE beteiligt.

Konsortium

Fraunhofer-Einrichtung für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV, Augsburg (Qualität und technische Sauberkeit),

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA, Projektgruppe Prozessinnovation, Bayreuth (Umweltgerechte Produktionstechnik),

Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH, München (Nutzfahrzeug-Anwender),

MAN Truck & Bus SE, Nürnberg (Nutzfahrzeug-Hersteller),

Nabu-Oberflächentechnik GmbH, Stulln (Reinigungschemie),

Rösler Oberflächentechnik GmbH, Bad Staffelstein (Anlagen für Strahl- und Gleitschleiftechnik) und der

Schuk GmbH, Neu-Ulm (Restschmutzanalyse, Lohnreinigung)

Zusammenarbeit

Wir finden gerne eine individuelle Lösung für Ihr Anliegen.

Branchenlösungen

Die Schlüsselbranchen des Fraunhofer IGCV:

  • Maschinen- und Anlagenbau
  • Luft- und Raumfahrt
  • Automotive und Nutzfahrzeuge

Kompetenzen

Wir gestalten den Weg in die Zukunft des effizienten Engineerings, der vernetzten Produktion und der intelligenten Multimateriallösungen.

Referenzprojekte

Zur Übersicht der Referenzprojekten am Fraunhofer IGCV.