Kreislaufwirtschaft und Lebenszyklusanalyse
Forschungsgruppe CIRCLE – Circular Economy and Life Cycle Engineering
Die Forschungsgruppe CIRCLE widmet sich der Frage, wie technische Systeme, Produkte und Wertschöpfungsketten so gestaltet und bewertet werden können, dass sie zur Lösung zentraler Nachhaltigkeitsprobleme beitragen – statt diese zu verschärfen.
Unser Ziel ist es, wissenschaftlich fundierte, quantifizierbare und anwendungsorientierte Grundlagen für eine Technikgestaltung zu schaffen, die ökologische Tragfähigkeit, wirtschaftliche Machbarkeit und gesellschaftliche Verantwortung vereint. Im Fokus stehen Strategien für Circular Economy und Life Cycle Engineering, die durch Methodenentwicklung, Systemmodellierung und datenbasierte Nachhaltigkeitsbewertung operationalisiert werden.
Schwerpunkt der Forschung
- Computergestützte Modelle für transparente und zugängliche Ökobilanzen
Die Komplexität herkömmlicher LCA-Prozesse stellt für viele Unternehmen – insbesondere KMUs – eine Einstiegshürde dar. CIRCLE entwickelt rechnergestützte, teilautomatisierte Methoden und Werkzeuge, um Lebenszyklusanalysen effizienter, nachvollziehbarer und skalierbar zu gestalten. Unsere Forschung kombiniert methodische Standardisierung, automatisierte Datenverarbeitung und intelligente Modellierungslogiken, um LCA als Werkzeug der industriellen Nachhaltigkeitssteuerung breiter verfügbar zu machen. - Von der Ökobilanz zur Entscheidungsunterstützung – Life Cycle Engineering
LCA liefert wichtige Informationen – doch wie können diese Informationen in konkrete Entscheidungen über Produktdesign, Produktionsprozesse oder Technologiepfade überführt werden? CIRCLE verbindet Lebenszyklusanalyse mit Konzepten des Life Cycle Engineering, um Entscheidungsprozesse in der Technikgestaltung ökologisch fundiert, systematisch und praxisnah zu unterstützen. Wir entwickeln und erproben Bewertungsansätze, die folgende Aspekte integrieren: Trade-off-Analysen zwischen ökologischen, ökonomischen und technischen Zielgrößen, Technologiebewertungen im Kontext nachhaltiger Transformationspfade, Szenarienentwicklung für zukunftsfähige Produkt- und Produktionssysteme, Design for Recycling sowie die Bewertung von Demontierbarkeit und Reparierbarkeit, Strategien für ein nachhaltiges Product Life Cycle Management (PLM) entlang des gesamten Lebenswegs eines Produkts. Ziel ist es, die Lebenszyklusperspektive von der reinen Umweltbewertung hin zur gestaltungsrelevanten Entscheidungsgrundlage zu erweitern – sowohl im Produktdesign als auch auf Systemebene. - Bewertung zirkulärer Strategien auf Produkt‑, Produktions‑ und Systemebene
Die Circular Economy bietet vielfältige Strategien. CIRCLE entwickelt Methoden zur quantitativen Bewertung zirkulärer Strategien entlang unterschiedlicher Skalen, von einzelnen Produkten über Produktionssysteme bis hin zu sektoralen oder regionalen Stoffflüssen. Ein besonderer Fokus liegt auf der Integration von Zirkularitätsindikatoren in Lebenszyklusmodelle und der methodischen Verbindung von mikro- und makroanalytischen Perspektiven. - Systemische Nachhaltigkeitsanalysen technischer Transformationspfade
Technologien stehen nicht isoliert, sie sind eingebettet in komplexe sozio-technische Kontexte. Wir analysieren technologische Lösungsansätze im Lichte globaler Nachhaltigkeitsherausforderungen wie Klimaschutz und Ressourcenschonung.
Dazu nutzen wir dynamische Materialflussmodelle, integrierte Bewertungssysteme und Szenarioanalysen, um Wirkzusammenhänge sichtbar zu machen und robuste Entscheidungsgrundlagen zu schaffen. - Sustainable Circular Production Systems
Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung und Bewertung von nachhaltigen Produktionssystemen, die zirkuläre Strategien bereits auf Prozessebene umsetzen. CIRCLE erforscht ansatzübergreifende Modellierungs‑ und Bewertungsverfahren, um Fertigungssysteme hinsichtlich Ressourceneffizienz, Emissionsminderung und Zirkularität zu optimieren.
Ansprechperson
Prof. Dr.-Ing. Felipe Cerdas
