Vorstellung der Arbeitsfelder

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2 Vorstellung der Arbeitsfelder 2 / Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg

3 Zusammenfassung der Projektarbeit im Positionspapier Systemeffizienter Hybrider Leichtbau 0 PRÄAMBEL Die Ressourcenverknappung ist eine der größten Herausforderungen, der sich die Menschheit in den nächsten Jahren wird stellen müssen, um die Grundbedürfnisse der Gesellschaft auch in Zukunft befriedigen zu können. In den Bereichen Habitat, Mobilität, Kommunikation, Kleidung, Nahrung, Gesundheit und Arbeit zeichnen sich grundlegende Engpässe ab, die die Industriegesellschaft in Ihren Fundamenten erschüttern werden. Drei Beispiele sollen dies verdeutlichen: Systemeffizienter Hybrider Leichtbau in Baden-Württemberg Positionspapier Stuttgart, 10. November VERTRAULICH - INHALT 0 PRÄAMBEL VISION TECHNOLOGISCHE BEITRÄGE ZUR VISION MARKTPOTENTIALE / ANWENDUNGSMÄRKTE WETTBEWERBSPOSITION / ABGLEICH MIT BADEN-WÜRTTEMBERGISCHEN KOMPETENZEN HANDLUNGSEMPFEHLUNGEN China hat in den drei Jahren von 2011 bis 2013 genauso viel Beton verbaut wie die USA im gesamten 20. Jahrhundert. Derzeit wird die Ressource Bausand knapp 1. Auf der Erde leben 2,2 Mrd. Menschen unter 16 Jahren. Diese werden in den nächsten 20 Jahren eine Wohnung / ein Haus, einen Arbeitsplatz etc. benötigen. 2,2 Mrd. Menschen lebten zuletzt 1930 auf dieser Erde auf dem oben genannten Hintergrund erscheint es unmöglich, eine komplette Welt wie 1930 mit herkömmlichen Mitteln aufzubauen 2. Jährlich werden 278 Millionen Desktop-Computer gebaut, die Tonnen Stahl benötigen. Davon können rund 50 Prozent nicht recycelt werden. Der Verlust entspricht 1/30 des jährlichen Stahlbedarfs Chinas 3. Hinzu kommt das Problem der CO2-Emissionen, das über den Weg des Treibhaus-Effektes unabsehbare Gefährdungspotentiale für die Lebensqualität auf dem Planeten hat. Schon heute beziffert die US-Regierung Schäden durch CO2-Folgekosten mit 965 Mrd. US-$ pro Jahr 4. Das ist mehr als das Siebenfache der jährlichen Entwicklungshilfeaufwendungen der OECD-Länder. Allein von 2012 auf 2013 ist die Konzentration von CO2 in der Luft so stark angestiegen wie seit 30 Jahren nicht mehr 5, auf ein bisher unerreichtes Niveau. Herkömmliche Technologien können diese Herausforderungen nicht bewältigen Leichtbau im Sinne von Ressourceneffektivität kann helfen, die grundlegenden menschlichen Bedürfnisse die Qualität unseres Lebensumfeldes - zukunftsfähig und nachhaltig zu befriedigen. 1 Vaclav Smil (2013): "Making the Modern World: Materials and Dematerialization 2 Professor Dr. Werner Sobek, ILEK Universität Stuttgart; persönliche Kommunikation 3 Gartner Inc. (2014): "Gartner Says Worldwide Traditional PC, Tablet, Ultramobile and Mobile Phone Shipments Are On Pace to Grow 6.9 Percent in 2014", unter (abgerufen am ); ewasteguide.info (2014): "Weight", unter (abgerufen am ); Worldsteel Association (2014): "World Steel in Figures 2014", unter /document/World%20Steel%20in%20Figures%202014%20Final.pdf (abgerufen am ). 4 Interagency Working Group on Social Cost of Carbon, United States Government (2014): "Social Cost of Carbon for Regulatory Impact Analysis" 5 Weltorganisation für Meteorologie (WMO), eine Gruppe der UN (2014): "Greenhouse Gas Bulletin" 3 / Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg

4 Strategische Arbeits-/Handlungsfelder: Basis-Thema: Lebenszyklus- und Massenstromanalysen als elementare Grundvoraussetzung für Ressourcen-Effektivität Architektur und Mobilität: Stadtentwicklung / Stadtplanung und Mobilität Funktionsintegration: Ver- und Entsorgungssysteme der Zukunftsstadt Technischer Sektor: Standardisierung / Charakterisierung / Simulierbarkeit von Werkstoffen Simulation hybrider Systeme und entlang durchgängiger Lieferketten (standardisierte Datenkommunikation) Produktionstechnik / Automatisierung / Hybride Lösungen: Oberflächen- und Verbindungstechnik Overlay: Methoden-Kompetenz 4 / Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg

5 Basisthema: Integrale Lebenszyklusanalyse Ressourceneffizienzbewertung hybrider Leichtbaustrukturen 5 / Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg

6 Handlungsfeld 1: Architektur und Mobilität Konzepte vom weißen Blatt Papier: Versorgung der Stadt der Zukunft 6 / Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg

7 Handlungsfeld 2: Werkstoffe Entwicklung und Anwendung von Prüfmethoden für Leichtbauwerkstoffe Langzeitbewährung unter Umgebungsbedingungen Simulierbarkeit neuer Werkstoffe Projektentwicklung gemeinsam mit TecNet Leichtbau der automotive BW 7 / Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg

8 Handlungsfeld 3: Simulation und IT-Architektur Optimierung der Turn-Around-Zeit für die Simulation hybrider Bauteile und Systeme für effektiven Leichtbau, unterstützt durch standardisierte Datenkommunikation (24h- Simulation) Verbesserung der gegenseitigen Einflüsse von Bauteil und Fertigungsmethode beim Leichtbau Topologie-Optimierung / Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg

9 Handlungsfeld 4: Hybride Lösungen, Produktionstechnik und Automatisierung Identifizierung von serienspezifischen Prozessketten für hybride Leichtbauprodukte Beplankung durch plattenförmige Konstruktionselemente Leichte Antriebe Optimierung des SECAM Inserts NIDA-Bond Punktförmige Fügeelemente für die Sandwichbausweise Verbindungsfestigkeit im Crashfall für Regale/ Ladeböden in Nutzfahrzeugen 9 / Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg

10 Handlungsfeld 5: Prozessmethodik Methodenhandbuch für den gesamten Produktprozess 10 / Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg