Die Gebiete, auf denen der Handlungsdruck derzeit am größten ist, sind laut Fraunhofer-Report die Energieeffizienz, eng verbunden mit der CO2-Neutralität. Energie verteuert sich und CO2-Ausgleichszahlungen, wie sie etwa im Bundes-Klimaschutzgesetz verankert sind, belasten die Industrie zusätzlich. Doch sie können auch Anreize schaffen.
Laut Energiewende-Barometer 2021 des Deutschen Industrie- und Handelskammertags (DIHK) will ein Drittel der deutschen Unternehmen bis 2030 oder früher klimaneutral werden. Dafür seien datenbasierte Ansätze interessant, so die Fraunhofer-Forschenden: Mit intelligenter Steuerungstechnik könnten Hersteller aus Energiemessdaten auf ideale Sollwerte schließen, die automatisch an die Maschinen übertragen würden. So werde der energieeffizienteste Betriebsmodus nicht nur ermittelt, sondern direkt an der Maschine eingestellt. Durch Fortschritte in der künstlichen Intelligenz erwarten die Forschenden in den nächsten Jahren zusätzliches Potenzial. Weitere Ansätze bietet die Anwendung energieeffizienterer physikalischer Grundprinzipien im Maschinenbau.
Remanufacturing und Refurbishing
Die verbreitete lineare Wirtschaftsweise bringt einen überproportionalen Ressourcenverbrauch mit sich. Die moderne Wirtschaft entnimmt ihrer Umwelt Rohstoffe, um Güter zu produzieren, die genutzt und hinterher abschließend entsorgt werden. Bei der Menge an Gütern, die eine wachsende Weltbevölkerung benötigt und nachfragt, gelangt diese Wirtschaftsweise an Grenzen. In der industriellen Bildverarbeitung stellen PC-basierte Systeme oft eine technische Hürde dar. Die Trennung von Bildaufnahme und Datenverarbeitung führt häufig zu Latenzen, erhöhtem Platzbedarf und einem komplexen Wartungsaufwand. Besonders in schnellen Produktionslinien erschwert die Synchronisation zwischen Sensor und externem Rechner eine stabile Prozesskontrolle. ‣ weiterlesen
Präzise 2D-Inspektion mit nativer Edge-Intelligenz
„Mit dem aktuellen Stand der Produktionstechnik wird allein die Produktion von Stahl, Aluminium, Plastik und Zement im 21. Jahrhundert etwa 800 Gigatonnen CO2 verursachen – damit wäre das Zwei-Grad-Ziel bereits verfehlt. Deshalb ist es wichtig, dass wir solche Materialien im Sinne einer Kreislaufwirtschaft zurückführen, auch um den globalen Abfallberg zu reduzieren“, sagt Prof. Dr. Holger Kohl, stellvertretender Institutsleiter des Fraunhofer IPK sowie Leiter des Fachgebiets Nachhaltige Unternehmensentwicklung an der Technischen Universität Berlin. Ein wichtiger Schlüssel liege dabei im Remanufacturing und Refurbishing. Dabei werden Produkte am Ende ihrer Nutzungszeit nicht entsorgt, sondern aufgearbeitet oder in Bestandteile zerlegt, die verwertet oder sogar weiterverwendet werden können.
Schon frühe Phasen wichtig
Wo sich der Einsatz von Rohmaterialien nicht vermeiden lässt, gilt es diese materialsparend zu verwenden. Das gehe am besten, so die Fraunhofer-Forschenden, wenn man den gesamten Lebenszyklus eines Produkts von Beginn an nachhaltig ausrichte. Schon die ersten Entscheidungen in der Produktentwicklung haben direkten Einfluss auf die Ökobilanz von Produkten. Es genüge zum Beispiel nicht, wenn diese im Betrieb strom- oder kraftstoffsparend seien. ‚Echte‘ Nachhaltigkeit müsse auch berücksichtigen, wie viel Energie und Material in der Herstellung verbraucht wurden und unter welchen Bedingungen das Produkt produziert wurde – etwa, welche sozialen Standards dabei maßgeblich waren. Und: inwieweit es sich am Ende seiner Lebensdauer abfallarm entsorgen lässt.
Nachhaltigkeit bedeute Aufwand, und auch der habe seinen Preis, so die Forschenden. Energieeffizienz etwa gebe es nicht ohne Investition in moderne Anlagentechnik. Doch es lohne sich, da Konsumenten Nachhaltigkeit zunehmend bei ihrer Kaufentscheidung honorierten. Unternehmen seien daher gut beraten, ihre Anstrengungen transparent zu machen, etwa bei der Bilanzierung. Mit dem ‚integrierten Nachhaltigkeitscockpit (INC)‘ sowie Prozess- und Performance-Management-Systemen für nachhaltige Unternehmensentwicklung stellt das Fraunhofer IPK dazu Tools zur Verfügung. Fraunhofer IPK
