Kreislaufwirtschaft in der Praxis: Vom Bauteil zur wiederverwertbaren Ressource

Im Mittelpunkt des Projektes stand die Nachhaltigkeit: Pleuelstangen aus gebrauchten Dieselmotoren werden gereinigt und für die Wiederverwendung in generalüberholten Motoren vorbereitet, wodurch der Lebenszyklus der Komponenten erheblich verlängert und der Ressourcenverbrauch reduziert wird. Der in dieser Zusammenarbeit entwickelte automatisierte Reinigungsprozess stellt sicher, dass die hochpräzisen Komponenten die strengen Qualitätsanforderungen für ihre nächste Lebensdauer erfüllen.

 

Rapid Prototyping im Use-Case-Lab des Fraunhofer IFF

Im Use-Case Lab am Fraunhofer IFF wurde die robotergestützte Reinigungslösung innerhalb kurzer Zeit entwickelt und validiert. Eine besondere Herausforderung war es dabei, die Reinigung großer, hochpräziser Pleuelkomponenten zu automatisieren und gleichzeitig strenge Qualitätsanforderungen einzuhalten. Das Robotersystem verwendet das gleiche Werkzeug, dass auch im manuellen Prozess verwendet wird. Durch die robotergestützte Führung wird diese nun präzise und reproduzierbar eingesetzt.Durch den schonenden, kontrollierten Materialabtrag sollten zudem möglichst viele Wiederverwendungszyklen ermöglicht werden.

Das Fraunhofer IFF verfügt mit dem Use-Case Lab über die dafür notwendige Infrastruktur. So kamen Industrierobotik, Kraft-Drehmoment-Sensortechnik und Vermessungsgeräte für das Vorhaben zum Einsatz. In Kombination mit einem erfahrenen interdisziplinären Team wurde ein funktionsfähiger Proof-of-Concept realisiert und mit mehreren Komponentenvarianten getestet werden. Der automatisierte Prozess erzielte hervorragende Reinigungsergebnisse mit hoher Reproduzierbarkeit, präzise kontrollierten Kontaktkräften und minimalem Materialabtrag. So lässt sich eine hohe Zahl von Anwendungszyklen realisieren.

 

Industriegetriebene Innovation

„Dieses Projekt ist ein Paradebeispiel für bedarfsorientierte Forschung“, erklärt Dr. José Saenz, Gruppenleiter am Fraunhofer IFF. „Rolls-Royce Solutions wandte sich mit einer konkreten Produktionsherausforderung an uns, die auf ihrem Engagement für die Prinzipien der Kreislaufwirtschaft beruhte. Gemeinsam haben wir eine maßgeschneiderte Lösung entwickelt, die den realen Anforderungen der Industrie gerecht wird. Dieser Ansatz stellt sicher, dass modernste Automatisierungstechnologie wirklich den praktischen Produktionsanforderungen entspricht, anstatt nachträglich nach Anwendungsmöglichkeiten zu suchen.“

Die Zusammenarbeit war geprägt von einem intensiven Austausch zwischen den Aufarbeitungsexperten von Rolls-Royce Solutions und den Fraunhofer-Forschern. Durch iterative Test- und Optimierungszyklen im Use-Case-Lab konnten Konzepte schnell validiert und die Lösung an die spezifischen Anforderungen der Wiederverwendung von Komponenten und der Qualitätssicherung angepasst werden.

 

Partnerschaft mit Perspektiven

Der erfolgreiche Proof-of-Concept markiert den Beginn einer wachsenden Partnerschaft: Beide Organisationen haben vereinbart, ihre Zusammenarbeit in weiteren Optimierungs- und Implementierungsphasen fortzusetzen. „Die schnellen Ergebnisse, die professionelle Zusammenarbeit und der flexible Ansatz haben uns überzeugt“, erklärt Peter Killus, Senior Manager Engineering for Service bei Rolls-Royce Solutions Magdeburg. „Die Kombination aus Forschungskompetenz, praktischer Erfahrung und modernster Infrastruktur macht das Fraunhofer IFF zu einem idealen Partner für die Einführung innovativer Automatisierungslösungen in unsere Wiederaufbereitungsprozesse.“

Die nächsten Schritte umfassen die Vorbereitung der Prototypenimplementierung vor Ort auf der Grundlage des validierten Konzepts aus dem Use-Case-Lab.

 

Digitalisierung, Automatisierung und Nachhaltigkeit für die regionale Industrie

Das Projekt verdeutlicht die Rolle des Fraunhofer IFF als Brücke zwischen Forschung und Industrie. Es unterstützt Unternehmen in der Region und darüber hinaus dabei, die Herausforderungen der Digitalisierung und Automatisierung erfolgreich zu meistern und gleichzeitig Nachhaltigkeitsziele durch praktische, anwendungsorientierte Forschung voranzutreiben. Der Use-Case-Lab-Ansatz ermöglicht es Unternehmen, Automatisierungskonzepte mit überschaubarem Risiko und geringem Investitionsaufwand schnell zu testen, bevor sie sich zu einer vollständigen Umsetzung verpflichten.

 

Über die Rolls-Royce Solutions Magdeburg GmbH

Die Rolls-Royce Solutions Magdeburg GmbH ist Teil von Rolls-Royce Solutions, einem führenden Anbieter von Komplettlösungen für den Schiffs- und Infrastrukturbereich. Der Standort Magdeburg ist auf die Überholung und Aufarbeitung von Dieselmotoren und Komponenten spezialisiert und verbindet jahrzehntelanges Ingenieurswissen mit einem Bekenntnis zu nachhaltigen Geschäftspraktiken und den Prinzipien der Kreislaufwirtschaft.