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Digitale Zwillinge für kritische Rohstoffe

Forschende des Zukunftslabors Circular Economy entwickeln digitale Zwillinge und digitale Produktpässe, um die Wiederverwendung kritischer Rohstoffe systematisch zu analysieren. Im Mittelpunkt stehen Windturbinen und elektronische Platinen, deren Materialzusammensetzung und Lebenszyklen digital erfasst werden. Ziel ist es, die Nutzung kritischer Rohstoffe zu verlängern und datenbasierte Grundlagen für die Kreislaufwirtschaft zu schaffen.
Digitale Zwillinge kritische Rohstoffe
Copyright: Erstellt mit ChatGPT
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Abhängigkeit von Importen steigt

Kritische Rohstoffe wie Lithium, Kobalt und seltene Erden sind wesentliche Bestandteile moderner Technologien. Da Deutschland über keine nennenswerten eigenen Vorkommen verfügt, besteht eine hohe Importabhängigkeit. Vor dem Hintergrund geopolitischer Spannungen und volatiler Lieferketten gewinnt die effiziente Nutzung vorhandener Ressourcen an Bedeutung.

Urban Mining als strategischer Ansatz

Urban Mining beschreibt die Rückgewinnung von Rohstoffen aus bestehenden Produkten, Gebäuden und Infrastrukturen. Für eine effiziente Umsetzung sind belastbare Informationen erforderlich, etwa zur Verfügbarkeit von Materialien, zu Nutzungsdauern und zu geeigneten Rückgewinnungsverfahren. Die Qualität und Menge der zurückgewonnenen Rohstoffe hängt wesentlich von diesen Daten ab.

Digitale Modelle für Produkte und Lebenszyklen

Zur Beantwortung dieser Fragestellungen werden Windturbinen und Platinen digital modelliert. Digitale Zwillinge bilden die stoffliche Zusammensetzung sowie die strukturellen Zusammenhänge einzelner Komponenten ab. Ergänzend dokumentieren digitale Produktpässe den gesamten Lebenszyklus von der Herstellung über die Nutzung bis zur Entsorgung. Diese Kombination ermöglicht eine detaillierte Analyse von Materialflüssen und Rückgewinnungspotenzialen.

Datenlage als zentrale Herausforderung

Die Erstellung digitaler Zwillinge und Produktpässe erfordert umfangreiche und präzise Daten. Dafür werden technische Dokumentationen ausgewertet und Informationen von Herstellern, Betreibern und Entsorgungsunternehmen einbezogen. Erste Auswertungen zeigen jedoch Lücken in der Datenverfügbarkeit, die eine vollständige Abbildung der Materialströme erschweren.

Perspektiven für Rückführungssysteme

In weiteren Untersuchungen wird analysiert, welche Rahmenbedingungen die Rückgabe von Altgeräten fördern können. Dabei stehen insbesondere Produkte mit kritischen Rohstoffen im Fokus. Digitale Systeme sollen dazu beitragen, Rückführungsprozesse transparenter zu gestalten und die Kreislaufführung von Materialien zu unterstützen.

Quelle: ZDIN
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