Zwei Fachrichtungen, eine Wertschöpfungskette

Nachhaltige Produktions- und Versorgungssysteme

Produktion wird selten daran scheitern, dass die Technik nicht existiert. Sie scheitert daran, dass Anlagen starr sind, Rückläufe unvorhersehbar und Daten nicht dort ankommen, wo entschieden wird. Genau an diesen Stellen setzen wir an.

Wir entwickeln Produktionssysteme, die sich umbauen lassen statt ersetzt zu werden. Robotersysteme, die mit variierenden Rückläufen umgehen. Und Planungsverfahren, die auch dann noch eine sinnvolle Re-X-Strategie ableiten, wenn die Information über das Produkt unvollständig ist.

Was wir dafür bauen

Digitale Zwillinge und Asset Administration Shells liefern die Datengrundlage, digitale Produktpässe machen sie über Unternehmensgrenzen hinweg nutzbar. KI-gestützte Zustandsbewertung entscheidet, ob ein Bauteil wiederverwendet, aufgearbeitet oder stofflich verwertet wird. Adaptive Robotik setzt diese Entscheidung um, ohne dass für jede Produktvariante neu programmiert werden muss.

Fragestellungen, die wir bearbeiten

• Ressourcen- und energieeffiziente Produktion
• Flexible Automatisierung und industrielle Robotik
• Mensch-Roboter-Kollaboration und Assistenzsysteme
• KI-gestützte Prozess- und Qualitätsüberwachung
• Teilautomatisierte Demontage und Re-X-Prozesse
• Digitale Produktpässe, Datenräume, digitale Zwillinge
• Resiliente Produktions- und Liefernetzwerke
• Kopplung von Energie- und Produktionssystemen
• Prüf- und Messtechnik für den laufenden Betrieb
• Nachhaltige Mobilitäts- und Versorgungssysteme

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Nachhaltige Materialien, Werkstoffe und zirkuläres Bauen

Ob ein Produkt am Ende im Kreislauf bleibt, wird zu Beginn entschieden – bei der Wahl des Werkstoffs und der Fügetechnik. Wir arbeiten deshalb an Materialien, die sich verarbeiten, prüfen und wieder trennen lassen, und an Verfahren, die zeigen, wie viel Leben in einem Bauteil noch steckt.

Das reicht von Sekundärrohstoffen und biobasierten Kunststoffen über technische Keramik und Feuerfestwerkstoffe bis zu Holz-Kunststoff-Verbundkonstruktionen für den Bau. Immer mit der Frage im Hintergrund, ob das Ergebnis industriell verarbeitbar ist.

Wo Werkstofftechnik auf Daten trifft

Sensorik, zerstörungsfreie Prüfverfahren, mikromagnetische Messungen und Bildverarbeitung liefern den Zustand von Material und Bauteil. Daraus werden Lebensdauerprognosen, und aus den Prognosen wird die Entscheidung über Wiederverwendung, Reparatur, Aufarbeitung oder Recycling. Additive Fertigung schließt den Kreis, weil sie Sekundärmaterial verarbeiten und Ersatzteile bedarfsgerecht herstellen kann.

Fragestellungen, die wir bearbeiten

• Kreislauffähige Werkstoffe und recyclinggerechte Rezepturen
• Sekundärmaterialien, Rezyklate und Reststoffnutzung
• Biobasierte und biologisch abbaubare Kunststoffe
• Technische Keramik und feuerfeste Werkstoffe
• Zerstörungsfreie Prüfung und In-situ-Analytik
• Lebensdauerprognose und Werkstoffermüdung
• Additive und ressourceneffiziente Fertigungsverfahren
• Nachhaltige Bauweisen, Holzbau und zirkuläres Bauen
• Eco-Design und materialgerechte Produktentwicklung
• Ökobilanzierung und Ressourceneffizienz

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Warum beides zusammengehört

Additive Fertigung und Materialkreisläufe

In Fachrichtung 1 entstehen und simulieren wir additive Prozesse, in Fachrichtung 2 wird geprüft, wie recyclingfähig und ressourceneffizient die eingesetzten Feedstocks wirklich sind.

Energieeffizienz und Werkstoffentwicklung

Energieeffiziente Produktionssysteme und die Entwicklung neuer Werkstoffe hängen zusammen: leichter, langlebiger, besser trennbar spart Energie über den ganzen Lebensweg.

Robotik und nachhaltige Produktion

Kollaborative Robotik für Montage und Demontage trifft auf leichte, recyclingfähige Werkstoffe – daraus entstehen adaptive Produktions- und Assistenzsysteme.

Promovierende beider Fachrichtungen treffen sich regelmäßig im clusterweiten Kolloquium. Das ist kein Pflichttermin, sondern die Stelle, an der ein Werkstoffproblem plötzlich eine produktionstechnische Lösung bekommt.