Grüner digitaler Zwilling für nachhaltigere Produktion

Unternehmen sind in komplexe Lieferketten eingebettet und haben oft nur wenig direkten Einfluss auf die Nachhaltigkeit ihrer Wertschöpfung. Gleichzeitig ist es für Betriebe immer wichtiger, nachhaltig zu produzieren, um heutigen gesetzlichen Anforderungen sowie Kundenerwartungen zu entsprechen und wettbewerbsfähig zu bleiben. Die Digitalisierung bietet viele Möglichkeiten, um Nachhaltigkeitsaspekte in die einzelnen Phasen des Produktlebenszyklus zu integrieren: Ein grüner digitaler Zwilling kann helfen, Entwicklungs-, Produktions- und Betriebsdaten zu verarbeiten, auszuwerten und Nachhaltigkeitspotenziale zu identifizieren.

Transparente Lieferketten, reduzierter Ressourcenverbrauch, erhöhte Recyclingquoten: All das zahlt auf die Klimabilanz von Unternehmen ein. Wie beispielsweise der CO₂-Fußabdruck mit der Erfassung, Verknüpfung und Analyse von Daten optimiert und transparenter gestaltet werden kann, zeigt das Forschungsprojekt EcoTwin auf. In vier Arbeitspaketen entwickeln die Forscher:innen gemeinsam mit dem Wuppertaler Institut für Klima, Umwelt, Energie grüne digitale Zwillinge für verschiedene Unternehmensbereiche der Herbert Kannegiesser GmbH.

In einem ersten Schritt identifiziert das Forschungsteam Nachhaltigkeitstreiber entlang des Produktlebenszyklus und mögliche Use Cases. Am Beispiel einer industriellen Waschstraße wird ein Leitfaden erarbeitet, der aufzeigt, wie digitale grüne Zwillinge gestaltet werden. Auf Basis dieser digitalen Zwillinge werden Simulationen durchgeführt, die deutlich machen, wie sich Produkte von Anfang an nachhaltiger entwickeln lassen. Um das zu erreichen, bauen die Projektbeteiligten eine Datenbank und Informationsmodelle auf, die den gesamten Produktlebenszyklus berücksichtigen. Die anfallenden Daten werden analysiert und interpretiert. Ziel ist es, Produktionsprozesse besser zu verstehen, die Produktentwicklung nachhaltiger zu gestalten und anfallende Material-, Betriebs-, Wartungs- und Verschleißdaten für zukünftige Anwendungsfälle zu speichern und zu nutzen. Sogenannte Quick Checks prüfen die Praktikabilität der entwickelten Lösungen für andere Unternehmen, um Synergieeffekte nutzbar zu machen.