Research Phase 3

Maschinelle Nachhaltigkeit Klassifizierung von Produktionsprozessen

Research Ergebnisse /

In diesem Projekt wurde ein Instrument zur Klassifizierung von Produktionsprozessen im Hinblick auf ihre Nachhaltigkeit entwickelt. Durch die Durchführung einer Ökobilanzanalyse (LCA) eines normierten Produkts (Funktionseinheit), das mit verschiede-nen Prozessen oder Prozessketten hergestellt wird, können die Prozesse bewertet werden. Ein Vergleich der Nachhaltigkeitsgrade zwischen den verschiedenen Prozessen ermöglicht eine Klassifizierung von Prozessen/Prozessketten hinsichtlich ihrer Nachhaltigkeit.

Diese Methode zur Klassifizierung von Produktionsprozessen wird in einer Webanwendung namens "Sustainability Assessment Tool" (SAT) umgesetzt. Dies ermöglicht ICNAP-Partnern sowie Fraunhofer-Forscherinnen und Forschern Vergleiche und Klassifizierungen von Prozessen unter Verwendung von Ökobilanzen durchzuführen. Das SAT arbeitet über eine API-Verbindung mit Standard-Ökobilanz-Tools (wie O-penLCA) zusammen. Die Datenbanken können den Bedürfnissen des Benutzers nach in der Plattform konfiguriert werden. Die Methode wurde anhand des Anwendungs-falles Laserschweißen am Fraunhofer ILT validiert, wobei zwei verschiedene Schweißprozesse untersucht wurden. Das Energiemesssystem am Fraunhofer ILT berücksichtigt die Kühlleistung und den elektrischen Energieeintrag. 

Durch die Verwendung von einem normierten Produkt (z.B. 10x0,5x0,5 mm³ Schweißnaht) als funktionelle Einheit ist ein Vergleich der Haltbarkeitsgrade zwischen verschiedenen Verfahren möglich. Dies bedeutet, dass die entwickelte Metho-de Verfahren nur klassifizieren kann, wenn sie die gleiche funktionelle Einheit herstellen. Ein Vergleich von Prozessen, die auch nur geringfügig unterschiedliche Produkte herstellen, ist mit dieser Methode nicht möglich, da davon ausgegangen wird, dass unterschiedliche Prozesse unterschiedliche Produktqualitäten erzielen.

Eine Option für die Nachhaltigkeitsbewertung von Produktionsprozessen besteht darin, messbare Qualitätseigenschaften des Produkts als funktionelle Einheit anstelle des Produkts selbst festzulegen. Eigenschaften wie Zugfestigkeit, Kerbschlagzähigkeit und kritische Dehnung, am Beispiel einer Schweißnaht, können einen Vergleich von leicht unterschiedlichen Produkten hinsichtlich ihrer LCA-Werte ermöglichen.