Life Cycle Technologien für hybride Strukturen (LCT)

Abstract

Das Projekt „Life Cycle Technologien für hybride Strukturen“ (LCT) hatte das Ziel, Methoden und Technologien zu entwickeln, die über den gesamten Lebenszyklus hinweg funktional, wirtschaftlich und ökologisch vorteilhaft wirken. Dabei wurden im Projekt vor allem die Nutzungsphase und die End-of-Life Optionen unter Zuhilfenahme eines gezielten Condition Monitorings näher untersucht. Wichtiger Bestandteil war eine ganzheitliche ökologische und ökonomische Bewertung mittels szenariobasiertem Life Cycle Assessment (LCA) / Life Cycle Costing (LCC). Im Rahmen des Projekts wurde eine Methodik zur lebenszyklusübergreifenden Auslegung von Technologien entwickelt, die ökonomische, ökologische und funktionale Kriterien berücksichtigte. Sie war exemplarisch auf hybride Strukturen im Fahrzeugbau ausgerichtet, wurde im Projektverlauf erprobt und validiert. Durch die kontinuierliche Einbindung von erhobenen Daten konnte die Modellgüte sukzessive gesteigert werden. Ergänzend wurde ein anwendungsorientierter Leitfaden erstellt, der die zentralen Erkenntnisse zur lebenszyklusübergreifenden Auslegung hybrider Strukturen zusammenfasste. Die entwickelten Inhalte lassen sich in sechs Teilresultate gliedern: Erstens wurde ein Konzept zur fertigungsbegleitenden Datenerfassung und -auswertung erarbeitet, das Aussagen über die Lebenszyklusperformance ermöglichte. Zweitens entstand ein Versuchsansatz zur Abbildung der Nutzungsphase mittels geeigneter Alterungs- und Schädigungstests sowie begleitender Prüfverfahren. Drittens wurde die Reparaturfähigkeit geschädigter Komponenten hinsichtlich Funktionalität, Ökologie und Ökonomie auf Couponprobenbasis untersucht und bewertet. Viertens wurde ein Multiskalenmodell ausgearbeitet, das den Bauteillebenszyklus inklusive relevanter Randbedingungen abbildete und die Einbindung realer Versuchsdaten zuließ. Fünftens erfolgte eine umfassende LCA und LCC der Demonstratorbauteile unter Berücksichtigung von Unsicherheiten und variierenden Randbedingungen. Schließlich resultierte aus diesen Arbeiten ein Leitfaden, der die Anwendung der Methodik für verschiedene Technologieauslegungen dokumentiert.