GeoCircle - Circularity Design mittels geometrischer Zeitreihenanalyse der Nutzungsphase von Light Electric Vehicles

Das Projekt GeoCircle fokussiert darauf, die Zirkularität von Light Electric Vehicles (LEVs) durch datengetriebene Ansätze und mithilfe von geometrischen Zeitreihenanalysen zu fördern. Die Popularität von LEVs als umweltverträgliche Mobilitätslösung erfordert innovative Ansätze, um ihre Ressourceneffizienz und Langlebigkeit zu steigern. Ziel ist es, Strategien zu entwickeln, die die Lebensdauer von LEVs und deren Komponenten verlängern, sowie den Bedarf an Primärressourcen minimieren. Die Realisierung zirkulärer Wertschöpfungsketten bleibt im Kontext von LEVs trotz wachsender Nachhaltigkeitsanforderungen eine Herausforderung. Insbesondere fehlen Ansätze, die die dynamische Nutzung von LEVs systematisch auswerten, um Verschleißmuster zu verstehen und resiliente Produktdesigns zu ermöglichen. Bestehende Modelle erfassen selten die Potenziale umfangreicher Zeitreihendaten, wodurch das Wissen über die Nutzungsphase begrenzt bleibt. Diese Lücke schließt das Forschungsprojekt GeoCircle.

Mithilfe geometrischer Algorithmen und strukturierten Zeitreihendaten sollen detaillierte Erkenntnisse über Abnutzungs- ,Verschleiß- und Schadensmechanismen gewonnen werden, welche als Grundlage für umfassende datengestützte Lebenszyklusanalysen fungieren. Die erzielten Erkenntnisse stellen die Basis dar für passgenaue Design- und Verwendungsstrategien, die die Lebens- und Betriebsdauern der Produkte verlängern und auf eine vollständige Kreislauffähigkeit abzielen.

Zentrale Arbeitsschritte des Projekts sind:

1. Entwicklung eines strukturierten semantischen Datensatzes für LEVs

2. Identifikation von Nutzungsmustern und Anomalien mithilfe geometrischer Algorithmen (Fréchet-Distanzen)
3. Detaillierte Erfassung von Verschleiß- und Schadensursachen durch Zeitreihenanalysen
4. Identifikation von Komponenten und Materialien mit hoher Belastung und Ausfallwahrscheinlichkeit (z. B. Batterien, Motoren, Steuereinheiten)
5. Ableitung von R-Strategien zur Minderung von Verschleißprozessen und zur Vermeidung vorzeitiger Komponentenausfälle
6. Praxisnahe Validierung des entwickelten digitalen Design-Tools gemeinsam mit Anwendungspartnern

Insgesamt leistet das Projekt somit einen Beitrag zur Erreichung der globalen Nachhaltigkeitsziele durch praxisnahe Forschung und stellt Methoden und Werkzeugen zur Verlängerung von Produktlebensdauern unter Berücksichtigung einer ökologischen Bewertung bereit.

Die Forschungsarbeit der Hochschule Bochum erfolgt in Zusammenarbeit mit dem Verwertungsspezialisten elorec GmbH und dem Mikromobilitätsanbieter Dott.

Projektleitung

Projektlaufzeit: 02/2026 – 01/2030

Fördermittelgeber: Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR)

Projektträger: VDI

Förderprogramm: HAW Forschungspraxis

Projektnummer: 13HAW11PX4

Fördersumme:  1.018.263,91 €

Projektleitung HSBO: Prof. Dr.-Ing. Semih Severengiz und Prof. Dr. Christian Scheffer