Über die Forschergruppen
Das Life Cycle Engineering umfasst das lebenszyklusorientierte, nachhaltige Planen und Produzieren, um einen zuverlässigen und energieeffizienten Betrieb von technischen Strukturen und Systemen mit hohem Nutzerkomfort und Nachhaltigkeit zu gewährleisten. Das Augenmerk liegt dabei sowohl auf der Planung und Produktion, der Überwachung als auch auf der Verwertung von Wertstoffen am Ende des Lebenszyklus.
Die Aufgabe von Ingenieuren ist dabei die Entwicklung und Erstellung der Strukturen, mit denen vorgegebene Nutzungsanforderungen erreicht werden. Dies geschieht zum einen auf der Basis der Beobachtung, Analyse und Beurteilung der Eigenschaften und Zustände komplexer Systeme. Für die Entwicklung technischer Systeme werden heute in allen Ingenieurdisziplinen Prognosemodelle erstellt, mit denen das Verhalten der zu entwerfenden technischen Systeme und Prozesse durch Simulationen vorhergesagt werden kann. Die Validierung und Kalibrierung der Prognosemodelle erfolgt durch Experimente an Prototypenmodellen oder durch die Beobachtung realer Systeme und deren Abgleich mit den Simulationsergebnissen.
Zum anderen fallen in vielen Bereichen der Material- und Bauwirtschaft große Mengen an Abfällen, Reststoffen bzw. Bauabfällen an, welche nach dem Kreislaufwirtschaftsgesetz in den Produktkreislauf zurückgeführt werden müssen. Die Produktion von Bauprodukten ist routinemäßig mit einer Vielzahl von Messaufgaben verbunden. Diese beziehen sich auf die Qualitäten der verwendeten Primär- und Sekundärrohstoffe, auf die Prozesse während der Herstellung als auch auf die Charakterisierung und Begutachtung der Endprodukte. In diesen Bereichen ergeben sich viele Anwendungen für den Einsatz von Sensorsystemen.
Die MFPA sieht in diesen Fragestellungen des Life Cycle Engineering ihren Schwerpunkt zukünftiger Forschungstätigkeit und wirtschaftlicher Angebote. Mit den aktuellen Entwicklungen der Industrie 4.0 wird sich die durchgehende digitale Modellierung und der Einsatz von sensorgestützten Verfahren zur Beurteilung entlang der Wertschöpfungsketten in allen Industriebereichen durchsetzen.
Neue Produktionsverfahren zur Herstellung funktionalisierter Materialien und Bauteile, die Vorhersage der Auswirkungen neuer Fertigungsverfahren auf die Werkstoff- und Komponenteneigenschaften sowie die adaptive Steuerung der Fertigungsprozesse, um damit bestimmte Eigenschaften der Komponenten gezielt einzustellen, verlangen nach neuen Methoden und Modellen für Prognosezwecke und zur Überwachung und Qualitätskontrolle.
Der Einsatz von sensorgestützten Verfahren in der Erkennung und Sortierung von Mineralien, Wertstoffen und mineralischen Bau- und Abbruchabfällen auf Basis von hyperspektraler Bildgebung ist unablässig für deren Qualitätssicherung. Auch im Bereich der Prüfung und Überwachung von Prozessen und Produkten ist die Bewertung von zeitlich und räumlich hochaufgelösten Material-, Produkt- und Prozesseigenschaften unabdingbar.
Zur Förderung von Forschungsaktivitäten im Life Cycle Engineering unterstützt das Land Thüringen die MFPA mittels eigens eingerichteter Forschergruppen.
