Sieben Thesen zur biologischen Transformation in der Fabrik

Es geht um mehr als den CO2-Fußabdruck und Industrie 4.0. Es geht um die Zukunft im Maschinenbau. Ganze Wertschöpfungsketten werden sich langfristig mit dem Thema Bioökonomie beschäftigen müssen. Was die "Biologische und nachhaltige Transformation“ umfasst. 

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Wie der grüne Neustart gelingen kann, was es dazu braucht und welche Herausforderungen auf den Maschinenbau zukommen. 

Europa ist auf dem Weg zu einer postfossilen Wirtschaft. Namhafte Unternehmen verpflichten sich strengen Klimazielen und beschreiten den neuen Pfad. Auch der Maschinenbau geht diesen Weg mit. Wir widmen uns in den nächsten Wochen immer wieder einzelnen Aspekten der biologischen Transformation im Maschinenbau, stellen Beispiele vor, wie der grüne Neustart gelingen kann, denn Bioökonomie war schon vor elf Jahren ein wichtiges Thema und verlor dann nach der Finanzkrise an Bedeutung. Vielleicht ist die Covid-19-Krise ein neuer Anlauf, denn immerhin wartet auf die Menschheit eine weitere, viel größere Herausforderung: Der Klimawandel. 

1. Schmierstoffe

Über 6.000 Tonnen Hydrauliköle und über 2.000 Tonnen Schmierfette verbraucht die Industrie. Dazu kommen über 1.800 Tonnen Motoren, Kompressoren und Turbinenöle. Es gibt Alternativen zu mineralölbasierten Kühlschmierstoffen. In einer VDI-Studie heißt es: „Durch die Ergebnisse kann kleinen und mittleren Unternehmen der spanenden Metallbearbeitung grundsätzlich empfohlen werden, den Einsatz von am Markt verfügbaren, biobasierten wassermischbaren Kühlschmierstoffen anstelle von mineralölbasierten zu prüfen.“ Die ganze Studie können Sie hier herunterladen. 

2. Werkstoff Holz

Im Jahr 2012 wurden laut einer Studie der Asta Eder Composite Consulting in Zusammenarbeit mit dem Nova-Institut, europaweit 260.000 Tonnen dieser Hybridbauteile hergestellt. Es wird erwartet, dass diese Zahl jährlich um etwa zehn Prozent auf 350.000 Tonnen steigt. Holz kann im Maschinenbau als Werkstoff eine neue Rolle spielen. Im VW-Werk in Wolfsburg nutzen die Ingenieure eine SKID-Förderstrecke aus Holz. Die Aufgabe: Der Transport von Pkw-Rohbaukarossen. Holz ist leicht und montagefreundlich und besitzt ein geringeres CO2-Äquivalent. Mehr zum Thema erfahren Sie hier

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Holz kann im Maschinenbau als Werkstoff eine neue Rolle spielen. 

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Effiziente Produktionsprozesse dank Machine Learning.  

3. Attraktive Arbeitsbedingungen

Nachhaltiges Wirtschaften fördert die Arbeitgeberattraktivität. Michael Hetzer vom Sensorik Hersteller Elobau betreibt sein Unternehmen seit einigen Jahren CO2-neutral. Der Allgäuer ist davon überzeugt, dass sich in naher Zukunft Unternehmen beim Recruiting noch schwerer tun, wenn sie sich nicht für den Umweltschutz engagieren. Mehr zum Thema erfahren Sie hier.  

4. Neue Märkte

Bioökonomie wirkt nicht nur nach innen in die Produktionsprozesse der Unternehmen. Der Ansatz spart nicht nur Ressourcen. Für den Maschinenbau entstehen neue Märkte, denn für die Verarbeitung von neuen Rohstoffen braucht es neue Maschinen, braucht es neue Produktions- und Verarbeitungsprozesse. „Klimaschutz geht uns alle an. Technologieführerschaft und Umweltschutz stehen miteinander im Einklang. DMG MORI übernimmt deshalb ganzheitlich Verantwortung“, sagt Christian Thönes, Vorstandsvorsitzender der DMG MORI AG. „Ab 2021 ist die gesamte Wertschöpfungskette unserer Fertigungslösungen – vom Rohstoff bis zur Auslieferung unserer Maschinen zum Kunden – CO2-neutral. DMG MORI hat damit als eines der ersten Industrieunternehmen weltweit einen klimaneutralen ‚Product Carbon Footprint‘. Wir verbessern außerdem konsequent die Energieeffizienz unserer Maschinen. Bei der Produktion umweltschonender Technologien sind wir Innovationsführer.“

5. Energieaustausch

DC-Fabriken sind ein wichtiger Schritt für die verstärkte Nutzung regenerativer Energien. „Wir erleben in Zukunft einen einfachen Energieaustausch zu Speichern und die Fabrik wird zum Prosumer“, unterstreicht Prof. Dr. Holger Borcherding von der TH OWL. Seine Vision: Die Fabrik bezieht aus dem externen Wechselstromnetz Energie, die einmal gewandelt wird. Intern nutzen die Maschinen, Motoren und Speicher ein DC­-Netz. Das führt zu weniger Netzausfällen und spart Energie.

Auch in der Robotik finden die Ingenieure Szenarien. Gegenwärtig kann die Bremsenergie der Roboter nicht in das Wechselstromnetz eingespeist werden, sie verpufft und Klimageräte müssen die Temperatur in den Produktionshallen regulieren. Mit einem DC-­Netz wäre eine Rückspeisung in einen Speicher möglich und die Klimageräte könnten abgeschaltet werden. Mehr zum Thema erfahren Sie hier.

6. Machine Learning

Modellberechnungen im Machine Learning (ML) verschlingen Energie. Gleichzeitig ermöglicht das Machine Learning effizientere Produktionsprozesse. Forscher aus Montreal, Kanada, arbeiten an einem Tool, das den Verbrauch von ML-Projekten in Zukunft berechnet und den Data Scientists im Vorfeld informiert. Außerdem können Auto ML-Tools helfen, den Energieverbrauch zu senken. Gleichzeitig setzen immer mehr Cloudprovider auf die natürliche Kühlung ihrer Rechenzentren in Nordeuropa. Davon profitiert vor allem Schweden. Mehr zu dem Machine Learning-Projekt erfahren Sie hier

7. Recycling

Die Kreislaufwirtschaft gewinnt in den nächsten Jahren an Bedeutung, weil Unternehmen dadurch die Abhängigkeit von Rohstoffen auf den volatilen Weltmärkten reduzieren können. „Bisher sind erst 14 Prozent der in der Industrie eingesetzten Rohstoffe recycelte Stoffe (Rezyklate). Die Möglichkeiten von Reparatur, Wiederverwendung und Aufbereitung von Materialien werden noch viel zu wenig ausgenutzt“, erklärt Prof. Dr. Anke Weidenkaff, geschäftsführende Institutsleiterin der Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS. Mehr dazu erfahren Sie hier

 

Text von Robert Weber