Life_TWIN - Digitale Zwillinge für die Lebenszyklusplanung ressourcenintensiver Elektronikprodukte

Ausgangssituation und Problemstellung

Elektronische Produkte (EE-Produkte) wie E-Scooter, Pedelecs oder Power Tools verursachen erhebliche Umweltwirkungen, insb. außerhalb der Nutzungsphase – also in Produktion, Vertrieb und Entsorgung. Studien zeigen, dass der Anteil dieser Nicht-Nutzungsphasen am CO₂-Fußabdruck (Global Warming Potential, GWP) beträchtlich ist. Zudem besteht eine deutliche Diskrepanz zwischen tatsächlicher und klimaneutral erforderlicher Lebensdauer der Produkte. Wieder- und Weiterverwendung von Komponenten bergen ein großes Potenzial zur Ressourceneinsparung und CO₂-Reduktion. Vor diesem Hintergrund zielt das Projekt Life_TWIN darauf ab, durch digitale Technologien und systematische Reparaturstrategien die Lebensdauer ressourcenintensiver EE-Produkte deutlich zu verlängern und so einen Beitrag zur Kreislaufwirtschaft und Klimaneutralität zu leisten.

Projektziele

Ziel des Projekts Life_TWIN ist es, die Ressourceneffizienz und Klimabilanz von EE_Produkten durch gezielte Reparatur- und Wiederverwendungslösungen zu verbessern. Mithilfe Digitaler Zwillinge sollen Lebenszyklusdaten erfasst und bewertet werden, um fundierte Entscheidungen für ReUse-, Repair- und Recycling-Maßnahmen zu ermöglichen. Angestrebt wird eine Verlängerung der Nutzungsdauer um bis zu 50 %, eine Steigerung der Reparaturrate um 60 % sowie eine Erhöhung der stofflichen Verwertungsquote um bis zu 30 %. Dabei stehen sowohl bestehende Produktgruppen (bspw. Akkus von Pedelecs) als auch zukünftige Massenprodukte wie autonome Lieferroboter im Fokus.

Lösungsansatz

Life_TWIN entwickelt eine prototypische Digital Life Cycle Workbench, die Digitale Zwillinge zur Bewertung und Steuerung von Lebenszyklusoptionen integriert. Durch sensorbasierte Erfassung und datengestützte Analyse von Produktzuständen sollen nutzungsbasierte Handlungsempfehlungen für Reparatur, Wiederverwendung und Recycling ermöglicht werden. In wwei Pilotprojekten wird die Anwendung erprobt: Eines adressiert bestehende Produktgruppen wie E-Scooter oder Akkus, das andere untersucht sensorintegrierte Designstrategien für zukünftige Produkte wie autonome Lieferroboter („Design for R“). Die Anwendungspartner Bosch und Olbrich testen praxisnah die Integration in Reparatur- und Refurbishmentprozesse. Die Workbench dient zudem als Recommender-System zur Unterstützung von Reparaturentscheidungen. Auf Basis der Pilotstudien werden Best-Practices, Designrichtlinien und Einführungsstrategien entwickelt. Ein begleitendes Netzwerk soll den Transfer in die Wirtschaft und Hochschulen sichern und die breite Anwendung digitaler Zwillinge im Sinne der Circular Economy fördern.

Förderhinweis