RE-USE
Ressourceneffiziente Entwicklung von Upcycling-Strategien für Elektrobatterien
RE‑USE zielt darauf ab, EV-Batterien am Ende ihrer Lebensdauer effizient, sicher und ressourcenschonend wieder in den Materialkreislauf zurückzuführen. Dabei sollen wertvolle Rohstoffe erhalten, Abfälle reduziert und die Kreislaufwirtschaft nachhaltig gestärkt werden, indem Demontageprozesse wirtschaftlich und zukunftsfähig gestaltet werden.
Um dieses Ziel zu erreichen kombiniert das Forschungsprojekt den Digitalen Produktpass mit smarten Maschinen und KI-gestützte Systeme, um die Zusammenarbeit von Mensch und Maschine bei der Demontage optimal zu steuern. Bereits existierende Demontageanleitungen werden dabei gezielt genutzt und mit neuen Produkt- und Materialdaten angereichert. Diese Informationen fließen anschließend in den Digitalen Produktpass ein und ermöglichen die Ableitung präziser Handlungsanweisungen für automatisierte Robotersteuerungen. Auf diese Weise werden Abläufe kontinuierlich optimiert, wertvolle Bauteile identifiziert und wiederverwendet während der gesamte Prozess flexibel, transparent und energieeffizient bleibt.
Unsere Rolle im Projekt
Das August-Wilhelm Scheer Institut fokussiert sich im Gesamtprojekt auf die Entwicklung der digitalen Infrastruktur und der datenbasierten Services, die eine automatisierte Demontage von EV-Batterien ermöglichen. Die Expertise des Instituts liegt hierbei in der Datenzentrierung, Künstlichen Intelligenz (KI) und der Gestaltung des Digitalen Produktpasses (DPP). Dies beinhaltet folgende Kernaufgaben:
Technische Konzeption des Digitalen Produktpasses (DPP)
Spezifikation der Datenformate, Schnittstellen und Sicherheitsanforderungen, um einen reibungslosen, firmenübergreifenden Austausch von Demontage- und Zustandsdaten sicherzustellen.
KI-gestützte Datenextraktion und -aufbereitung
Entwicklung von Verfahren, um relevante Informationen (z. B. Materialzusammensetzung, Verbindungstechniken) aus dem DPP zu extrahieren und für die Automatisierungssysteme nutzbar zu machen.
Entwicklung adaptiver Demontageprozesse
Konzeption von Software-Algorithmen, die basierend auf den extrahierten Daten spezifische Handlungsanweisungen für die Robotersteuerung generieren.
Integration und Echtzeit-Synchronisation
Implementierung cloudbasierter Schnittstellen, die eine stabile Echtzeit-Kommunikation zwischen dem Datenraum und der physischen Produktionsumgebung gewährleisten.
Die Ausgangssituation
Der Handlungsbedarf im Überblick
Die industrielle Wertschöpfung ist heute weitgehend automatisiert, während Demontageprozesse weiterhin überwiegend manuell und wenig standardisiert ablaufen. Gleichzeitig gewinnen Kreislaufwirtschaft, Ressourceneffizienz und regulatorische Vorgaben auf europäischer und nationaler Ebene deutlich an Bedeutung. Unternehmen stehen damit vor der Herausforderung, nicht nur Produktions-, sondern auch Rückführungsprozesse digital und wirtschaftlich tragfähig zu gestalten. Mit der Einführung des Digitalen Produktpasses entsteht ein verbindlicher Rahmen für die Bereitstellung produktbezogener Daten, jedoch fehlen bislang konkrete Anwendungen, die diese Daten für automatisierte Demontageprozesse nutzbar machen.
Manuelle Demontage ist kostenintensiv und nicht skalierbar
Automatisierung der Demontage bislang unzureichend
Regulatorische Anforderungen an Kreislaufwirtschaft steigen
Digitale Produktdaten sind vorhanden, aber nicht nutzbar
Eure Kontaktperson
RE-USE
Ressourceneffiziente Entwicklung von Upcycling-Strategien für Elektrobatterien
Dr. Robert Becker
robert.becker@aws-institut.de
+49 162 2934 698
Eure Kontaktperson
RE-USE
Ressourceneffiziente Entwicklung von Upcycling-Strategien für Elektrobatterien
Dr. Robert Becker
robert.becker@aws-institut.de
+49 162 2934 698
Unser Lösungsansatz im Fokus
Das Projekt entwickelt ein innovatives System, das die Demontage von Produkten – im Fokus stehen EV-Batterien – effizient, flexibel und nachhaltig gestaltet. Ziel ist es, die vorhandenen Produktinformationen aus dem Digitalen Produktpass (DPP) und Datenräumen maschinenlesbar zu nutzen, um automatisierte, adaptive Demontageprozesse zu ermöglichen. Dabei wird die Zusammenarbeit von Mensch und Maschine gezielt optimiert: Automatisierte Systeme übernehmen standardisierte Arbeitsschritte, während Menschen bei komplexen Aufgaben eingreifen. KI-basierte Services unterstützen die Planung, Steuerung und Optimierung der Prozesse unter Berücksichtigung von Wirtschaftlichkeit, Energieverbrauch und Wiederverwertbarkeit der Materialien.
Wesentliche technologische Entwicklungen umfassen:
Datenaufbau & Schnittstellen: Klärung, welche Daten aus dem DPP für Services und Demontageprozesse nötig sind.
Adaptive Automatisierungssysteme: Systeme passen sich dem Produktaufbau an und erkennen, wann menschliches Eingreifen erforderlich ist.
Mensch-Maschine-Schnittstellen: Intuitive Bedienung und Steuerung der automatisierten Systeme, inklusive energieoptimierter Prozessplanung.
KI-gestützte Prozessoptimierung: Entscheidungshilfen für Demontagestrategien und kontinuierliche Optimierung in Zeit, Energie und Wirtschaftlichkeit.
Feedback- und Lernsysteme: Sammeln von Prozessdaten, Lernen aus jedem Zyklus und Verbesserung der Effizienz.
Wiederverwendung von Komponenten: Bewertung, Aufbereitung und Integration von wiederverwendbaren Bauteilen in die industrielle Wertschöpfung.
Das System erlaubt eine wirtschaftlich tragfähige, nachhaltige Demontage, auch für komplexe Produkte, und stärkt die Kreislaufwirtschaft durch werterhaltende Rückführung und Wiederverwendung von Materialien.
Förderhinweis
Das Projekt RE-USE wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert.
Förderkennzeichen: 16KN102601
Laufzeit: 01.10.2025-30.09.2027
