Auf dem Weg zur nachhaltigen Mobilität durch kreislauffähige Wertschöpfung (MobilKreis)

Stichtag: 4. März 2022

Am 9. Dezember 2021 wurde im Bundesanzeiger (BAnz AT 09.12.2021 B5) die Bekanntmachung vom 13. Oktober 2021 zur Förderung von Projekten zum Thema „Auf dem Weg zur nachhaltigen Mobilität durch kreislauffähige Wertschöpfung (MobilKreis)“ im Rahmen des Programms „Zukunft der Wertschöpfung – Forschung zu Produktion, Dienstleistung und Arbeit“ veröffentlicht.

Ziel der Förderrichtlinie ist es, Unternehmen der Automobil- und Mobilitätsbranche (Produzenten wie deren Dienstleister) dabei zu unterstützen, innovative Systemlösungen zu entwickeln, zu gestalten und durch Prototypen umzusetzen und einzuführen. Es sollen insbesondere produzierende Unternehmen und deren Dienstleister des Automobilsektors dabei unterstützt werden, ihre vorhandenen beziehungsweise neuen Systeme, Strukturen, Geschäftsmodelle und Kooperationsformen mit Hilfe eines systematischen, strategischen und ganzheitlichen Ansatzes optimal und langfristig auf die Kreislaufwirtschaft auszurichten.

Die zugrundeliegenden Wirksysteme und vielschichtigen Abhängigkeiten bei der Entstehung einer Kreislaufwirtschaft sollen dazu eingehend systemisch und ganzheitlich erforscht und auch geeignete Handlungsempfehlungen, insbesondere für den Mittelstand, entwickelt werden. Die Lösungen zu validieren und ihre Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit zu überprüfen gehört bei allen Projekten dazu. Neue Lösungen und der Einsatz von Industrie 4.0-Ansätzen (I4.0), wie Digitale Zwillinge oder Künstliche Intelligenz (KI), können ein Lösungsansatz im Rahmen dieses Prozesses sein. Diese Bekanntmachung reiht sich in die Förderaktivitäten der unterschiedlichen Ressorts der Bundesregierung zum Thema Mobilität ein. Mit der Bekanntmachung wird ein Beitrag dazu geleistet, Lösungen zur Gestaltung von wandlungsfähigen, menschzentrierten Strukturen für Fabriken und Netzwerke der Mobilität aufzuzeigen, weiterzuentwickeln und zu erproben.

Gefördert werden Arbeiten zu folgenden Forschungs- und Entwicklungsschwerpunkten in Form von Verbundprojekten sowie in Form eines wissenschaftlichen Projektes:

  • Verbundprojekte: Neuartige Lösungen für eine kreislauffähige und nachhaltige Mobilität

Die Forschungsschwerpunkte sind in drei Gestaltungsfelder strukturiert. Einzelne Elemente aus mindestens zwei der aufeinander bezogenen Gestaltungsfelder sind ganzheitlich unter Berücksichtigung ihrer gegenseitigen Wechselwirkungen zu bearbeiten.

  1. Gestaltungsfeld Handlungsspielräume zur Kreislauffähigkeit in den Unternehmen eröffnen
  • Gestaltung nachhaltiger Wertschöpfungssysteme: Einbindung von Kunden, Zulieferern und Verwertungsunternehmen, auch in neuen Rollen.
  • Nachhaltige Wertschöpfungsketten sind im Sinne des Konzepts des Europäischen Grünen Deals zu entwickeln, um Unternehmen zu befähigen, Barrieren zu überwinden und qualitatives Wachstum zu ermöglichen.
  • Strategien zur Erhöhung der Akzeptanz von Produkt-Service-Systemen bei Nutzern, Zulieferern und Herstellern innerhalb des Wertschöpfungssystems Mobilität.
  • Entsprechende Rahmenbedingungen sind zu beschreiben, um beispielsweise externe Kosten zu internalisieren, um ganzheitliches Systemdenken zu ermöglichen (z. B. neue Preismodelle).
  1. Gestaltungsfeld Kreisläufe verengen, schließen und Lebensdauern verlängern
  • Entwicklung und Erprobung produktbezogener und produktionsprozessbezogener Zirkularitätsindikatoren (Material, Energie und Information) für die nachhaltige Wertschöpfung (betriebswirtschaftliche Daten, CO2-Bilanzen, Life Cycle Assessments etc.).
  • Entwicklung und Erprobung notwendiger Produktionstechnologien sowie intelligenter und kreislauffähiger Produkt-Service-Systeme bzw. deren Produktionssysteme in der Mobilität (wie z. B. Repair, Refit, Remanufacture, Demontage-optimierte Herstellungsprozesse, automatisierte Demontage, neue Recyclingprozesse für hochwertige Recyclingmaterialien etc.).
  •  Entwicklung von Nachnutzungsmodellen von Produkten, Komponenten und Materialien. Spezifikation relevanter Daten zur Ausgestaltung von Prozessen für eine Umsetzung im Unternehmen (Sammlung, Strukturierung und Austausch von Daten, Entwicklung übergeordneter, generischer Strukturen etc.).
  1. Gestaltungsfeld digitale Durchgängigkeit für eine kreislauffähige Wertschöpfung
  • Entwicklung und Erprobung digitaler Assistenzsysteme für die Unterstützung der strategischen Produktplanung.
  • Entwicklung und Erprobung neuer Ansätze für eine ganzheitliche durchgehende digitale Produktionsplanung.
  • Entwicklung und Erprobung von Modellierungen, Simulationen und Werkzeugen zur Ausgestaltung eines durchgängigen Informationsflusses.
  • Weiterentwicklung des Digitalen Zwillings sowohl von Produkt als auch vom Produktionssystem als Grundlage für Lebenszyklusanalysen zur ökologischen und ökonomischen Bewertung von Produkten, Produkt-Service- Systemen und Produktionssystemen.
  • Ausgestaltung des Datenraumes Mobilität hin zu einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft, Erfassung, Verarbeitung und Nachweisführung der Lebenszyklusdaten und deren Nutzung.
  • Entwicklung und Erprobung von Implementierungsstrategien zur Nachhaltigkeit durch Einsatz von Industrie 4.0- Technologien.

Erfolgen sollen sowohl die vertikale Integration (innerhalb eines Unternehmens) wie auch die horizontale Integration (über das gesamte Wertschöpfungsnetzwerk) der Gesamtsysteme. Der Fokus der geförderten Arbeiten ist auf Anwendungen in mittelständischen Unternehmen des produzierenden Gewerbes zu legen, die komplexe Produkte herstellen oder produktionsnahe Leistungen anbieten und die auf turbulente Marktsituationen reagieren müssen. Die Auswahl dieser Anwendungen soll für den Standort bezüglich Marktsituation, Firmengröße, Leistungsspektrum und Reifegrad der digitalen Veränderungen typologisch repräsentativ sein.

  • Wissenschaftliches Projekt: Aufbau eines digitalen Hubs zur kreislauffähigen Wertschöpfung

Das wissenschaftliche Projekt sollte folgende Aufgabenbereiche umfassen:

  • Spezifikation und Entwicklung eines Leitfadens für den Aufbau eines digitalen Hubs zur kreislauffähigen Wertschöpfung von Unternehmen auf dem Weg zur nachhaltigen Mobilität.
  • Bereitstellung und Entwicklung von Methoden und Werkzeugen zur Validierung von domänenspezifischen Anwendungen auf Basis des digitalen Hubs.
  • Aufbau einer produktzentrierten zu einer geschäftsmodellorientierten Sichtweise, um auf Basis des digitalen Hubs eine nachhaltige Wertschöpfung zu ermöglichen.
  •  Konzeption und Entwicklung offener, cyberphysischer Test- und Experimentierräume für Nachhaltigkeit in der Industrie 4.0.
  • Entwicklung von allgemeinen Methoden und Werkzeugen zur Beschreibung von Anwendungen zur Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft in der deutschen Automobilindustrie.

Das wissenschaftliche Projekt soll den Transfer der Einzelergebnisse in eine übergreifende Zusammenarbeit der relevanten Akteure (Wissenschaft, Wirtschaft, Verbände, Sozialpartner, Gremien etc.) stärken, beispielsweise durch regelmäßige Treffen, Workshops, Tagungen und einen gemeinsamen Internetauftritt. Hierzu ist ein kontinuierlicher Informationsaustausch zwischen den geförderten Projekten bzw. weiteren ausgewählten Projekten zu gewährleisten sowie eine aktive Partizipation (z. B. über Partnerschaften) an den laufenden Aktivitäten notwendig.

Das Antragsverfahren ist zweistufig angelegt. In der ersten Verfahrensstufe sind

bis spätestens 04. März 2022 (Poststempel) zunächst Projektskizzen in elektronischer und in schriftlicher Form beim Projektträger Karlsruhe (PTKA)

Projektträger Karlsruhe (PTKA)
Zukunft der Wertschöpfung – Forschung zu Produktion, Dienstleistung und Arbeit (PTKA ZdW-PDA)
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Hermann-von-Helmholtz-Platz 1
76344 Eggenstein-Leopoldshafen

mit dem Stichwort „MobilKreis“ und dem betreffenden Forschungsschwerpunkt bzw. wissenschaftlichen Projekt einzureichen.

Die Einreichung der vollständigen Projektskizze in elektronischer Form erfolgt über das Internetportal easy-Online unter https://foerderportal.bund.de/easyonline/.

In der zweiten Verfahrensstufe werden die Skizzeneinreicher der am besten bewerteten Projektskizzen aufgefordert, einen förmlichen Förderantrag vorzulegen. Einzelheiten zu Thema und Verfahren können der Bekanntmachung (PDF; 0,6 MB) entnommen werden. Die Kontaktaufnahme mit dem Projektträger vor Skizzeneinreichung wird empfohlen.

Projektträger

Projektträger Karlsruhe (PTKA)
Produktion, Dienstleistung und Arbeit
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Hermann-von-Helmholtz-Platz 1
76344 Eggenstein-Leopoldshafen

+49 (0)721 608-25281
+49 (0)721 608-992003

info@ptka.kit.edu
Standort Dresden
PTKA

Ansprechpartner

Sekretariat Karlsruhe

Susanne Zbornik

+49 (0)721 608-25281
susanne.zbornik@kit.edu

Sekretariat Standort Dresden

Heike Blumentritt

+49 (0)721 608-31435
heike.blumentritt@kit.edu