Materialdaten-Zwilling in der Automobil-Lieferkette als Treiber der Kreislaufwirtschaft
Im Rahmen des BMFTR-Projekts EDCar haben neun Partner aus Industrie und Forschung erstmals demonstriert, wie der souveräne Austausch standardisierter Materialdaten entlang der gesamten Automobil-Lieferkette – vom Rohstofflieferanten bis zum Recyclingbetrieb – zu schnelleren Entwicklungsentscheidungen, reduziertem Materialverbrauch und neuen digitalen Geschäftsmodellen führen kann. Die Grundlage bildet die Integration der PMD-Materialdateninfrastruktur mit dem Catena-X-Datenökosystem.
Herausforderungen bei der Wiederverwertung von Fahrzeugkomponenten
Bei der Ankunft von Altfahrzeugen in Verwertungsbetrieben basieren Entscheidungen über die Wiederverwendung, Aufbereitung oder Entsorgung von Bauteilen häufig auf Erfahrungswerten. Dadurch gehen wertvolle technische Komponenten verloren, da die genauen Materialzusammensetzungen, Belastungshistorien und Qualitätszustände oft unbekannt sind. Das Projekt EDCar adressiert dieses strukturelle Problem, indem es einen datengestützten Austausch ermöglicht, der die Innovationsfähigkeit der Unternehmen steigert, ohne deren Datensouveränität einzuschränken.
Technische Verknüpfung zweier Dateninfrastrukturen
Im Fokus steht die Verbindung zweier bisher getrennter Datenwelten: der PMD-Materialdateninfrastruktur der BMFTR-Plattform MaterialDigital und dem industriellen Datenraum Catena-X, der in der Automobilbranche etabliert ist. Die PMD-Infrastruktur stellt Materialien mittels standardisierter Wissensgraphen mit technischen, ökologischen und ökonomischen Informationen digital dar. Catena-X vernetzt Hersteller, Zulieferer, Händler und Recyclingunternehmen in einem dezentralen Netzwerk.
Durch die Kombination dieser Systeme können Materialinformationen wie mechanische Eigenschaften, Rezyklat-Qualitäten oder Fahrzeugnutzungsdaten automatisiert und unter Kontrolle der Dateninhaber zwischen den Unternehmen ausgetauscht werden. Dr. Thomas Straub vom Fraunhofer IWM, Projektleiter von EDCar, betont: „Die unternehmensübergreifende Nutzung von Materialdaten ermöglicht schnellere Kostenbewertungen und die Entwicklung digitaler Geschäftsmodelle, was essenziell ist, um im internationalen Wettbewerb, insbesondere gegenüber chinesischen Unternehmen, bestehen zu können.“
Anwendungsbeispiele und Nutzen
- Ein datenbasiertes Assistenzsystem unterstützt Recyclingbetriebe bei der Entscheidung, ob Bauteile wiederverwendet, aufbereitet oder recycelt werden sollen. Dabei basieren die Entscheidungen auf tatsächlichen Zustands- und Nutzungsdaten anstelle von Schätzungen.
- Die gewonnenen Erkenntnisse zum Lebensende von Bauteilen fließen automatisiert in die Entwicklungsabteilungen von Herstellern und Verarbeitern zurück. So können zukünftige Komponenten von Anfang an kreislauffähiger gestaltet werden – ein Konzept, das als „Feedback to Design“ bezeichnet wird.
Prof. Chris Eberl, stellvertretender Institutsleiter des Fraunhofer IWM, hebt hervor, dass derzeit für kritische Entscheidungen entlang der Lieferkette häufig belastbare Informationen zu Materialien und Produkten fehlen. Die durchgängige Verfügbarkeit dieser Daten sichert nicht nur Ressourcen, sondern eröffnet neue Möglichkeiten für Innovation und Wettbewerbsfähigkeit in der europäischen Industrie.
Regulatorische Relevanz und Förderung
Die Ergebnisse des Projekts leisten zudem einen Beitrag zur Erfüllung regulatorischer Anforderungen. So wird der digitale Produktpass, der ab 2027 für zahlreiche Produktkategorien in der EU verpflichtend ist, eine durchgängige und nachvollziehbare Verfügbarkeit von Materialdaten voraussetzen – eine Anforderung, die EDCar bereits demonstriert hat.
Das Projekt wurde vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) mit etwa 1,06 Millionen Euro gefördert und lief von Juli 2025 bis Juni 2026. Das Konsortium umfasste neben dem Fraunhofer IWM als Koordinator das Fraunhofer IPK, BASF SE, BMW Group, Robert Bosch GmbH, Schaeffler Technologies AG & Co. KG, LRP-Autorecycling Leipzig GmbH sowie die Softwareunternehmen light ds GmbH und tec4U-Solutions GmbH.
Kontakt für wissenschaftliche Rückfragen
Dr. Thomas Straub
Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM
Stellvertretender Geschäftsfeldleiter Bauteilsicherheit und Leichtbau, Gruppenleiter Meso- und Mikromechanik
Telefon: +49 761 5142-537
E-Mail: thomas.straub@iwm.fraunhofer.de
