Entwicklung eines Wirkmodells für eine effiziente Gestaltung von Demontagenetzwerken für XXL-Produkte

• Antragsteller: Dr.-Ing. Georg Ullmann
• Fachliche Zuordnung: Produktionssystematik, Betriebswissenschaften, Qualitätsmanagement und Fabrikplanung
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 271230719

Der Rückbau großskaliger Produkte (XXL-Produkte: z. B. Windenergie-, Kran- oder Förderanlagen) weist auf Grund der Produktgröße und Komplexität der enthaltenen Komponenten gesonderte Anforderungen (durch z. B. erhöhte Transportaufwände) auf. Diese schlagen sich häufig in hohen Kosten für den Rückbau nieder. Eine räumlich verteilte Demontage mit einer nicht nur ökonomisch, sondern auch ökologisch und logistisch sinnvollen Netzwerkgestaltung kann eine Senkung der Rückbaukosten für XXL-Produkte bewirken. Bei der Planung eines solchen Netzwerkes bietet es sich an, neben einer reinen Kostenbetrachtung zusätzliche Zielgrößen (z. B. Recyclingquote von Produktbestandteilen, Durchlaufzeit der Demontage, Demontageleistung des Netzwerkes) in den Planungsprozess integrieren. Hauptinhalt einer derartigen Vorgehensweise ist die Festlegung der Ausprägungen der Freiheitsgrade Standortanzahl, Standortkapazitäten, Standortentfernung zur Betriebsstätte, Zuordnung von Tätigkeiten zu den jeweiligen Standorten. Eine wissenschaftliche Auseinandersetzung mit der Fragestellung, welche Einflussfaktoren die wesentlichen Treiber bei der Gestaltung eines Netzwerks zur Demontage großskaliger Produkte sind, existiert bislang nicht. Das Ziel des beantragten Vorhabens ist die Entwicklung eines Wirkmodells zur Beschreibung der Signifikanz verschiedener Einflussfaktoren auf die Gestaltungsform eines Demontagenetzwerkes für XXL-Produkte (konkret: Windenergieanlagen) unter ökonomischen, ökologischen und logistischen Gesichtspunkten. Dazu sollen entscheidende Einflussfaktoren für die Gestaltung eines solchen Netzwerks identifiziert und bewertet werden. Die Grundlage für die Entwicklung des Wirkmodells bildet ein mathematisches Standortplanungsproblem einer verteilten Demontage. Das Standortplanungsproblem in Form eines quadratischen Zuordnungsproblems ist mit Hilfe eines heuristischen Lösungsansatzes zu lösen. Durch Formulierung und Lösung von verschiedenen Probleminstanzen innerhalb eines Problemszenarios soll der Einfluss unterschiedlicher Einflussfaktoren untersucht werden. Der Einsatz eines heuristischen Lösungsansatzes erlaubt dabei eine zeitärmere bzw. eine generelle Lösbarkeit des zu Grund gelegten Standortplanungsproblems. Die wissenschaftliche Frage des beantragten Forschungsvorhabens ist, unter welchen Voraussetzungen eine räumlich verteilte Demontage für den Rückbau großer Produkte sinnvoll eingesetzt werden kann, um eine Positionierung im Spannungsfeld ökonomischer, ökologischer und logistischer Zielgrößen zu erreichen. Das Vorhaben basiert auf der Hypothese, dass eine räumliche Aufteilung des Demontageprozesses für großskalige Produkte wirtschaftlich, ökologisch und logistisch vorteilhaft ist.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr.-Ing. Peter Nyhuis