Bewertungsmethode für ökologische Nachhaltigkeitsaspekte von Karosseriestrukturen

Autor*in:

Sebastian Spohr

Seitenzahl:

179

DOI:

https://doi.org/10.18154/RWTH-2025-09891

Keywords:

Bewertungsmethode, Karosseriestrukturen, Life Cycle Assessment, Nachhaltigkeit

Jahr:

2025

Sprache:

Deutsch

Format:

digital

Um die langfristigen Folgen des Klimawandels noch abmindern zu können, besteht akuter Handlungsbedarf. Insbesondere der Ausstoß von Treibhausgasen wie CO2 ist dafür unmittelbar zu begrenzen. Der Transportsektor verursacht einen signifikanten Anteil des weltweiten Treibhausgasausstoßes, weshalb die Fahrzeughersteller unter gesellschaftlichem und zunehmend auch regulatorischem Druck stehen, die Umweltwirkungen ihrer Fahrzeugflotte zu begrenzen.

Das gängige Werkzeug zur Erfassung des CO2-Fußabdrucks von Fahrzeugen über ihren Lebenszyklus ist die Ökobilanz (LCA, Life Cycle Assessment). Insbesondere im Anwendungsfall Kraftahrzeug fehlt dabei jedoch eine geeignete Standardisierung, was sich negativ auf die Vergleichbarkeit von Ökobilanzen aus unterschiedlichen Quellen auswirkt. Weiterhin ermöglicht es die LCA nicht, einige kraftfahrzeugspezifische Umweltaspekte zu erfassen, die nicht direkt als Emissionen quantifizierbar sind.

Im Rahmen dieser Arbeit wurde daher eine neuartige Bewertungsmethode für ökologische Nachhaltigkeitsaspekte von Kraftfahrzeugen mit dem Fokus auf Karosseriestrukturen entwickelt, die eine transparente, nachvollziehbare und ganzheitliche Bewertung dieser ermöglicht. Aufbauend auf einem eigens entwickelten methodischen Ansatz wurden produktbezogene Umweltverbesserungsstrategien analysiert, um insgesamt neun Bewertungsaspekte herauszuarbeiten, die das Umweltprofil von Karosseriestrukturen beeinflussen. Für jeden dieser Einflussfaktoren wurde eine individuelle Berechnungsvorschrift definiert, anhand derer eine Nachhaltigkeitseinstufung auf einer Bewertungsskala von null bis zehn vorgenommen werden kann.

Hinsichtlich der Produktionsphase von Karosseriestrukturen wurden so Bewertungsansätze für die eingesetzten Rohmaterialien, die Anzahl unterschiedlicher Materialien sowie Produktionsprozesse, Verbindungstechnologien und Korrosionsschutzmaßnahmen definiert. In der Nutzungsphase wurden Leichtbau und die Demontierbarkeit der Verbindungstechnologien bewertet. Für die Verwertungsphase erfolgte abschließend die Evaluation von Demontageaufwand und Recyclingfähigkeit. Im Sinne einer repräsentativen Bewertung wurde im letzten Schritt eine begründete Gewichtung der Einflussfaktoren Ei vorgenommen, um den Bewertungsfaktor B, das Endergebnis der Methode, zu berechnen. Die praktische Anwendbarkeit der entwickelten Bewertungsmethode wurde abschließend anhand zweier Batteriegehäusestrukturen validiert. Es konnte somit eine nachvollziehbare und transparente Bewertungsmethode definiert werden, die die emissionsbasierte Bewertung der LCA mit kraftfahrzeugspezifischen Aspekten kombiniert, ohne die universelle Anwendbarkeit der LCA einzubüßen. Zudem konnte gezeigt werden, dass die Methode für eine Vielzahl unterschiedlicher Karosseriestrukturen anwendbar ist und mit geringem Aufwand an veränderliche Randbedingungen oder Prioritäten angepasst werden kann.