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Professur Nachhaltige Produktion und Life Cycle Engineering

Seit dem Jahr 2000 bieten wir ein breites Spektrum von Kompetenzen in den Themenfeldern der Nachhaltigkeit in der Produktion und dem Life Cycle Engineering. Das von uns entwickelte Konzept des Total Life Cycle Management dient hierbei als Rahmen für unsere Aktivitäten in Forschung und Lehre, die wir in enger Anbindung an die Industrie durchführen.

Aufgrund der globalen Reichweite und der hohen Komplexität unserer Forschungsfelder sind Kooperationen mit internationalen Partnern für uns essentiell. Daher sind wir mit der gemeinsamen Deutsch-Australischen Forschergruppe "Sustainable Manufacturing and Life Cycle Management" zusammen mit der Life Cycle Engineering and Management Research Group der University of New South Wales in Sydney, Australia eine enge Partnerschaft eingegangen.

Prof. Dr.-Ing. Christoph Herrmann
Bildnachweis: Christoph Herrmann/Alle Rechte bei der TU Braunschweig
Prof. Dr.-Ing. Christoph Herrmann
Langer Kamp 19b
+49 531 391 - 7149
c.herrmann(at)tu-braunschweig.de
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Forschung

Abteilung Nachhaltige Produktion
Die Abteilung Nachhaltige Produktion entwickelt Methoden, digitale Werkzeuge und Technologien für die nachhaltigkeitsorientierte Analyse und Bewertung sowie Planung und Steuerung von Produktionssystemen bzw. Fabriken. Hierbei werden alle Teilsysteme der Fabrik (Produktionsmaschinen und -prozessketten, technische Gebäudeaustattung und Gebäudehülle), alle Flüsse (Material, Energie, Information) sowie deren Einbettung im urbanen Kontext integrativ betrachtet.

Den methodischen Rahmen zur Verbesserung der Produktion in Planung und Betrieb bilden die cyber-physischen Produktionssysteme, die für eine dynamische Verknüpfung der physischen Welt mit ihrem digitalen (cyber) Abbild stehen. Dazu gehören geeignete Messstrategien und Modelle für verschiedene Anwendungen und allen Ebenen der Produktion ("vom Prozess bis zum Hallendach") sowie innovative Visualisierungskonzepte für Mitarbeiter.
Abteilung Life Cycle Engineering
Technische Systeme (technische Produkte, Maschinen und Anlagen) werden durch ihre Schnittstellen zur Umwelt beeinflusst und beeinflussen diese durch die Nutzung von Energie- und Rohstoffen. Nachhaltige Lösungen erfordern aus diesem Grund eine systemische, lebenszyklusorientierte Betrachtung. Ziel ist die Minimierung von Kosten und die Optimierung der Erlöse sowie die Minimierung von Risiken und Umweltwirkungen über den gesamten Produktlebensweg (von der Produktidee bis zur Verwertung).

Die Abteilung Life Cycle Engineering (LCE) konzentriert sich auf die Nachhaltigkeitsbewertung von Produkten und industriellen Prozessen unter der Berücksichtigung des Lebenszyklus' (cradle to gate). Zu diesem Zweck werden computergestützte Werkzeuge entwickelt, welche die Quantifizierung und ausführliche Analyse von möglichen Umweltauswirkungen erlauben.

Dabei werden bewährte Methoden zur Analyse komplexer Systeme wie bspw. Ökobilanzierung/Life Cycle Assessment (LCA) oder Life Cycle Costing (LCC) mit neuen Methoden wie Visual Analytics verbunden, um die Entscheidungsprozesse der Stakeholder innerhalb der Industrie, der Politik und von Verbrauchern zu unterstützen.
Abteilung System of Systems Engineering
Die Abteilung System of Systems Engineering erforscht die Entwicklung von Methoden und Werkzeugen zur systematischen Analyse, Bewertung und Gestaltung komplexer Systeme sowie der mit Ihnen in Wirkbeziehung stehenden Um- und Subsysteme. Produkte, Maschinen und Anlagen sind zunehmend intelligent und mit ihrer Umwelt vernetzt. In der Folge entstehen aus zuvor unabhängigen, verteilten und sich entwickelnden konstituierenden Teilsystemen komplexe übergeordnete Gesamtsysteme. Diese System of Systems bündeln die Fähigkeiten und Ressourcen der Teilsysteme und bieten in Folge einer intelligenten Kollaboration mehr Funktionalität als die Summe der Einzelsysteme, aus denen sie bestehen (emergentes Verhalten). Ein Beispiel für ein solches System of Systems ist das Mobilitätssystem, welches durch Elektromobilität und Sharing Konzepte zunehmend mit weiteren Systemen, wie dem Energiesystem oder dem Kommunikationssystem gekoppelt ist.

Für Unternehmen bietet der Trend hin zu System of Systems die Möglichkeit, mittels Generierung und Auswertung umfassender Datenmengen neue Geschäftsfelder zu erschließen. Dabei verschiebt sich der Wettbewerb zunehmend von einzelnen Produkten über Produktsysteme bis hin zu den komplexen System of Systems. Um die Potentiale der intelligenten Vernetzung von Systemen nutzbar zu machen und systemische Ineffizienzen durch Problemverschiebungen über die Systemgrenzen hinweg zu vermeiden, bedarf es geeigneter Methoden und Werkzeuge. Die Forschungsfelder der Abteilung sind das Engineering neuartiger, datengetriebener Geschäftsmodelle, Produkt-Service-Systeme, neue Mobilitätssysteme, sowie innovative Formen der Zusammenarbeit zwischen Unternehmen im Sinne einer industriellen Symbiose – Industrial Symbiosis.
Forschungsprojekte
Eine Auflistung der aktuellen Forschungsprojekte der Professur Nachhaltigkeit in der Produktion und Life Cycle Engineering.

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