Leichtbau

Teil 1 >  Ressourceneffizienz, Anwendungsbereich, Grenzen
Teil 2 >  Wege der Umsetzung und Beispiele
Teil 3 >  Methoden

Ziel und Funktion

Einordnung der Strategie/Maßnahme
Bezug Produkt
Einflussnehmender Akteur Produktentwicklung
Lebensphasen mit relevanten Auswirkungen Rohmaterialherstellung, Nutzung, Transport
Lebensweganalyse bedingt erforderlich

Leichtbauweisen zielen darauf ab, ein Produkt mittels intelligenter Werkstoffauswahl und struktureller sowie topologischer Optimierung so zu gestalten, dass es allen gängigen Beanspruchungen in der Nutzungsphase standhalten kann und dabei gleichzeitig der Materialaufwand und das Gewicht minimal ausfallen. Hierdurch können Kosten für die Herstellung bzw. den Betrieb des Produktes in nennenswertem Umfang gesenkt werden.

Bezug zur Ressourceneffizienz

Die Motivationen für Leichtbau ergeben sich einerseits durch Einsparungen von Material und Energie in der Produktion (z. B. durch Materialaussparungen an wenig belasteten Bauteilen). Darüber hinaus stellt im Fall bewegter Produkte (z. B. bei Fahrzeugen oder Flugzeugen) eine Verringerung des Energieaufwandes und der daraus resultierenden Emissionen und Umweltwirkungen in der Nutzungsphase ein wesentliches Entwicklungsziel dar. Beispielsweise können über 180 Liter Treibstoff auf einem einzelnen Flug mit einem Airbus A350 (Berlin - Teneriffa) eingespart werden, wenn nur 1 % des Flugzeug-Leergewichts verringert wird (1,3 t/130 t) [1]. Leichtbau ist damit auch ein wirksames Instrument, um den gesetzlichen Forderungen der Emissionsminderung nachzukommen. Dieser Effekt greift ebenfalls im Transport der Rohstoffe, Halbzeuge, Zwischenprodukte und vollständigen Güter, da hier jeweils weniger Masse bewegt werden muss.

Anwendungsbereiche und Akteure

Bei der Herstellung mobiler Produkte, wie von Fahrzeugen und Flugzeugen, sind Leichtbautechnologien am stärksten etabliert. Am Beispiel von Elektrofahrzeugen kann Leichtbau auch dafür verwendet werden, um die hohen Massen durch den Einbau großer Batterien auszugleichen. Ein weiterer Treiber in Unternehmen aus dem Bereich diskreter Fertigung ist die Reduzierung der Kosten im Herstellungsprozess.

Die Planung und Umsetzung einer Leichtbaustrategie erfolgen in der Produktentwicklung.

Grenzen

Bei vielen Leichtbaulösungen findet eine Betrachtung der Ressourceneffizienz primär im Hinblick auf die Nutzungsphase des Produkts statt. Für eine ganzheitliche Beurteilung der Ressourceneffizienz müssen jedoch alle Phasen des Produktlebenszyklus einbezogen werden. Beispielsweise ist es oftmals schwierig, neue leichtbauoptimierte Verbundmaterialien zu recyceln. Hierfür sind neue werkstoffgerechte Recycling-Technologien notwendig, welche Werkstoffverbünde kostengünstig und automatisiert separieren und anschließend recyceln können. Die Entwicklung dieser Ansätze ist jedoch komplex, wodurch zunächst weiterer Forschungsbedarf notwendig wird.

Darüber hinaus können durch Leichtbau auch Rebound-Effekte verursacht werden. Dies bedeutet konkret, dass die Verringerung des Gewichtes durch die Nutzung von Leichtbaumaterialien mit anderen Modifikationen am Fahrzeug, z. B. durch Hinzufügen einer Sonderausstattung, ausgeglichen wird [2].

Teil 1 >  Ressourceneffizienz, Anwendungsbereich, Grenzen
Teil 2 >  Wege der Umsetzung und Beispiele
Teil 3 >  Methoden

Worauf warten Sie noch?

Sie haben bereits Ressourceneffizienz umgesetzt? Melden Sie sich bei uns mit aktuellen Projekten und Ideen. Oder möchten Sie detaillierte Informationen aus unserem Angebot?

Schreiben Sie uns!
Fehler beim Senden Fehler beim Senden. Bitte versuchen Sie es später erneut.
Vielen Dank Ihre Nachricht wurde erfolgreich gesendet. Wir werden uns umgehend mit Ihnen in Verbindung setzen.