ReCiCo - Zuverlässigkeit und Nachhaltigkeit von Brennstoffzellen unter Berücksichtigung der Kosten

ReCiCo bietet erstmals ein methodisches Vorgehen, um Systeme der Wasserstoffwirtschaft simultan bzgl. ihrer Zuverlässigkeit, Nachhaltigkeit und Kosten zu bewerten.

Insbesondere kann bereits in einer frühen Phase der Produktentwicklung bewertet werden, welche Materialauswahl sich kritisch im Hinblick auf die drei Merkmale auswirkt, und wie eine Materialsubstitution sich auswirken würde. Der Entwickler erhält somit eine umfassende Unterstützung hinsichtlich Design und Auslegung seines Produkts.

Analyse von Nachhaltigkeit, Zuverlässigkeit und Kosten am Beispiel einer Brennstoffzelle

Beispielhaft an einer Brennstoffzelle wurde der Zusammenhang zwischen Nachhaltigkeit, Zuverlässigkeit und Kosten analysiert. Als Ausgangspunkt diente die Vorgehensweise der grafischen Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA), welche systematisch um die Attribute der Nachhaltigkeit und Kosten erweitert wurde.

Erweiterung der FMEA um Nachhaltigkeits- und Kostenattribute

Ein wesentlicher methodischer Baustein ist die Einführung von Kenngrößen, die ähnlich der Risikoprioritätszahlen der FMEA Nachhaltigkeit und die Kosten beschreiben. Durch die Einführung eines Risikographen, der den Ereignisraum der Kenngrößen umfasst und auf einer einheitlichen Skala von 1–10 normiert ist, können alle Ergebnisse übersichtlich dargestellt werden.

Visualisierung der Risikokonfiguration vor und nach Materialsubstitution

Am Beispiel ist zu erkennen, dass das Design und die Materialauswahl der Brennstoffzelle vor der geplanten Materialsubstitution eine Ausgangs-Risikokonfiguration bezüglich Zuverlässigkeit (blau), Nachhaltigkeit (grün) und Kosten (rot), dargestellt in Kreis-Symbolen, aufweist. Nach der Substitution verschieben sich die Werte dieser Attribute entsprechend der neuen Bewertung im FMEA-Rahmenwerk und die Veränderung der Risiken werden unmittelbar visualisiert.

Entscheidungsunterstützung für Designer durch Risikographen

Somit ist eine schnelle Entscheidungsgrundlage für den Designer geschaffen.

Effizienzsteigerung in der Produktentwicklung durch integrierte Risikoanalyse

Mit der beschriebenen Methode kann die Entwicklungsphase komplexer Produkte wesentlich effizienter gestaltet werden. Dies wird erreicht durch die simultane und übersichtliche Darstellung der Auswirkungen von Designänderungen auf die Zuverlässigkeit, die Nachhaltigkeit und die Kosten. Die Darstellung ersetzt die Nutzung verschiedener dezentraler Bewertungstools. Somit kann schneller als bisher eine Entscheidung bezüglich einer angedachten Designänderung des Produkts herbeigeführt werden.