COMPASS

Projektbeschreibung

Bleche und thermoplastische Verbundwerkstoffe sind wichtige Werkstoffe in Luft- und Raumfahrt sowie Automobilindustrie. Komponenten aus solchen Werkstoffen werden heute gar nicht oder nur auf Materialebene wiederverwertet. Anstatt hochwertige Legierungen und faserverstärkte Kunststoffe in niedrigwertige Sekundärrohstoffe zu verwandeln, setzt COMPASS auf einen datengesteuerten Kreislaufprozess, der Bauteile auf Komponentenebene erhält. Durch (Thermo-)Umformprozesse bekommen Bleche und Verbundbauteile eine neue Form und erhalten so ein zweites oder drittes Leben in neuen Anwendungen.

Kern des Ansatzes ist ein digitaler Komponentenpass, der alle relevanten Informationen über das Design, Defekte, Reparaturen und Materialkennwerte einer Komponente über ihren Lebenszyklus hinweg sammelt. Auf dieser Datenbasis werden Demontage, Wiederaufbereitung und Re-Design geplant und optimiert. Die Hauptanwendungsfelder liegen in Luft- und Raumfahrt sowie Automotive, wo große Mengen an Blechteilen und thermoplastischen Verbundbauteilen anfallen.

COMPASS entwickelt dazu digitale Werkzeuge für Demontageprozesse, die zielgerichtet Bleche oder Verbundbauteile z.B. aus Flugzeugen entnehmen, Informationen über Defekte und Reparaturen nutzen um über ihre Eignung für weitere Anwendungen zu entscheiden. Eine Software zur Planung des Wiederaufbereitungsprozesses sorgt für bestmögliche Übereinstimmung zwischen Eingangskomponenten und gewünschten Zielteilen. So werden Recyclingquoten erhöht, Materialströme wirtschaftlicher und neue Geschäftsmodelle für Betreiber von Demontage- und Zerlegebetrieben ermöglicht.

Projektziele und technische Innovation

COMPASS verfolgt das Ziel, einen datengesteuerten Kreislaufprozess für Komponenten aus Blechen und thermoplastischen Verbundmaterialien zu etablieren und die direkte Wiederverwendung von Komponenten zu steigern. Anstatt Materialien zu schreddern oder zu schmelzen, wird Komponenten durch (Thermo-)Umformprozesse eine neue Form gegeben.

Technisch stehen drei Aspekte im Fokus:

• Entwicklung von Umformprozessen, die Komponenten aus Blech oder Verbundmaterial ohne Rückführung in Rohstoffe eine neue Form geben.
• Aufbau eines digitalen Komponentenpasses, der Zustandsdaten, Defekte und Reparaturen dokumentiert und Demontage sowie Wiederaufbereitung unterstützt.
• Software-Werkzeuge zur Planung des Wiederaufbereitungsprozesses, die den Einsatz der eingehenden Komponenten unter Berücksichtigung der geplanten Zielteilen optimieren.

Beitrag von PROFACTOR

PROFACTOR bringt Expertise im Bereich Qualitätssicherung und Digitalisierung von Reparaturprozessen ein und unterstützt die Entwicklung digitaler Werkzeuge für Planung, Datenerfassung und Qualitätssicherung entlang der gesamten Prozesskette.

Anwendung & Nutzen für Markt, Umwelt und Forschung

COMPASS bietet Luft- und Raumfahrt sowie Automobilindustrie einen wirtschaftlichen Ansatz zur Wiederaufbereitung von Blechteilen und thermoplastischen Verbundbauteilen. Durch Umformen auf Komponentenebene steigt die Recyclingquote, insbesondere bei kohlenstofffaserverstärkten Platten, auf etwa 30 %.

Recycling-Unternehmen erschließen ein neues Geschäftsmodell: Strukturmaterial wird vom Kostenfaktor zur Wertquelle, da wiederaufbereitete Teile deutlich höhere Erlöse erzielen. Digitale Komponentenpässe schließen Wissenslücken entlang der Wertschöpfungskette und ermöglichen gezielte, ressourceneffiziente Demontage-, Reparatur- und Wiederaufbereitungsprozesse.