Zwtl.: Vom Abfall zum Wertstoff: Schrott als Schlüssel
für neue
Strukturen im Automobilbau
Die Automobilindustrie steht weltweit vor der Aufgabe, den wachsenden
Anforderungen an Nachhaltigkeit, Ressourceneffizienz und Klimaschutz
gerecht zu werden. Aluminium spielt dabei eine zentrale Rolle: Es ist
leicht, stabil und ermöglicht eine energieeffiziente Mobilität. Doch
die Primärproduktion des Metalls ist mit einem enormen Energieaufwand
und erheblichen CO₂-Emissionen verbunden. Recyclingaluminium könnte
hier einen entscheidenden Beitrag leisten, doch die schwankende
Qualität der Schrottlegierungen erschwert bislang den großflächigen
Einsatz in anspruchsvollen Anwendungen wie Struktur- und
Sicherheitsbauteilen. Genau hier setzt das europäische
Forschungsprojekt Digi4Circular an. Mit an Bord ist auch das LKR
Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen des AIT Austrian Institute of
Technology, das seine umfassende Expertise in Legierungsentwicklung
und Gießtechnik einbringt, um Recyclingaluminium industriell nutzbar
zu machen.
Zwtl.: Problemstellung: Qualitätsschwankungen bremsen Recycling
Obwohl Recyclingaluminium enorme ökologische Vorteile bietet,
bestehen nach wie vor Hürden bei der industriellen Nutzung.
Unterschiedliche Zusammensetzungen des Schrotts führen zu
variierenden mechanischen Eigenschaften, die die Verarbeitung oder
den Einsatz in hochbeanspruchten Bauteilen verhindern können.
Bisherige Lösungen beruhen oft auf energie- und kostenintensiven
Prozessen wie Up- oder Downcycling, wodurch ein wesentlicher Teil des
Nachhaltigkeitspotenzials verloren geht. Um die Transformation zu
einer echten Kreislaufwirtschaft zu schaffen, müssen Materialien,
Prozesse und Produktentwicklung daher enger miteinander verzahnt
werden.
Zwtl.: Digi4Circular: Digitalisierung als Hebel für
Kreislaufwirtschaft
Im Rahmen von Horizon Europe gefördert, verfolgt Digi4Circular
einen konsequent digitalen Ansatz. Mithilfe von
Simulationsplattformen wie Synera soll die gesamte Prozesskette – von
der Auswahl des Recyclingmaterials über die Legierungsentwicklung bis
hin zur Bauteilauslegung – datenbasiert unterstützt werden.
So werden Bauteile bereits in der frühen Entwicklungsphase auf
Recyclingfähigkeit ausgelegt, ohne Kompromisse bei Qualität oder
Sicherheit eingehen zu müssen. Abhängig von der jeweils verfügbaren
Schrottzusammensetzung können geeignete Legierungen identifiziert und
optimal eingesetzt werden, ohne dass aufwendiges Up- oder Downcycling
erforderlich ist. Ergänzt wird dieser Ansatz durch schnelle
Lebenszyklus- und Kostenanalysen, die ökologische und ökonomische
Auswirkungen direkt sichtbar machen. Ein zentrales Element des
Projekts ist zudem die Einführung von Digitalen Produktpässen, die
Materialflüsse entlang der gesamten Wertschöpfungskette dokumentieren
und so Transparenz und Rückverfolgbarkeit sicherstellen.
Zwtl.: Beitrag des LKR: Werkstoffexpertise für den industriellen
Einsatz
Das LKR Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen des AIT Austrian
Institute of Technology ist eines von zehn Partnern im europäischen
Konsortium und bringt seine langjährige Erfahrung in der
Legierungsentwicklung und Gießtechnik in das Projekt ein.
Im Mittelpunkt stehen die Entwicklung neuer Aluminiumlegierungen
mit erhöhtem Recyclinganteil sowie die Untersuchung
mikrostruktureller Effekte, die beim Einsatz von Schrottmaterial
auftreten. Dabei geht es insbesondere darum, Phasenbildung und
intermetallische Netzwerke so zu steuern, dass Duktilität, Festigkeit
und Verarbeitbarkeit optimiert vermieden und die Prozesssicherheit
verbessert werden. Damit übernimmt das LKR eine Schlüsselrolle, um
die Prinzipien der Kreislaufwirtschaft in praxisgerechte
Werkstofflösungen zu überführen und deren Anwendung in der
Automobilindustrie zu sichern.
Dr. Katrin Mester, Projektleiterin am LKR, betont die Relevanz
des Projekts: „Mit Digi4Circular schaffen wir die Grundlage, Schrott
nicht länger als Abfall zu betrachten, sondern als wertvolle
Ressource für neue Fahrzeugkomponenten. Digitale Tools ermöglichen
es, je nach Schrottzusammensetzung die richtige Legierung auszuwählen
und bei Bedarf sogar das Bauteildesign simulationsgestützt
anzupassen. So können wir Recyclingaluminium auch in
sicherheitskritischen Anwendungen nutzen und leisten damit einen
entscheidenden Beitrag zur Transformation hin zu echter
Kreislaufwirtschaft.“
Zwtl.: Konsortium und Förderung
Digi4Circular wurde im Dezember 2024 in Paderborn gestartet und
hat eine Laufzeit von dreieinhalb Jahren. Zehn Partner aus sechs
europäischen Ländern arbeiten gemeinsam an der Umsetzung, darunter
Forschungseinrichtungen und Industrieunternehmen: Paderborn
University (Koordination), EDAG Engineering GmbH , das LKR
Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen des AIT Austrian Institute of
Technology , University of Florence , Data CoLAB , SusDAT , EIT
Manufacturing , Fraunhofer LBF , Celsa, Ferimet sowie AMIRES .
Gefördert wird das Projekt durch das Forschungs- und
Innovationsprogramm Horizon Europe der Europäischen Union (Grant
Agreement Nr. 101177586). Insgesamt stehen dafür 5,76 Millionen Euro
zur Verfügung.
Weitere Informationen: www.digi4circular.eu
Über das AIT: https://www.ait.ac.at/ueber-das-ait