Nachhaltigkeit bringt Innovationsschub in Technik und Organisation

EMO Hannover 2013 präsentiert Lösungen entlang der Wertschöpfungskette

1992

Alle reden von Nachhaltigkeit und Energieeffizienz. Dabei darf jedoch die Produktion nicht isoliert betrachtet werden. Nachhaltigkeit im Sinne der „Nutzung eines regenerierbaren Systems, so dass es in seinen wesentlichen Eigenschaften erhalten bleibt“ (Wikipedia), muss die gesamte Wertschöpfungskette im Blick haben. Die EMO Hannover 2013 wird zeigen, wie nachhaltiges Produzieren vom Rohstoff bis zum Recyceln globale Wettbewerbsfähigkeit sichert.

In der Forstwirtschaft gilt schon seit Jahrhunderten, dass nicht mehr Holz gefällt werden darf, als nachwachsen kann. Dieses natürliche Nachhaltigkeitsprinzip hält mit Macht Einzug in die moderne Produktionstechnologie und findet seinen Niederschlag augenfällig im Leitmotiv der EMO Hannover 2013 „Intelligence in Production“. Denn „ökologische Effizienz ist für mehr und mehr produzierende Unternehmen die selbstverständliche Ergänzung der ökonomischen Effizienz“, meint auch apl. Prof. Dr.-Ing. Christoph Herrmann, Mitglied der Institutsleitung am Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik (IWF) der TU Braunschweig.

Prof. Dr.-Ing. Christoph Herrmann

Veränderungen hin zu einer nachhaltigen Produktion, so Herrmann, „sind jedoch nur möglich, wenn der gesamte Produktlebensweg – von der Rohmaterialbeschaffung, der Teilefertigung und Montage, über die Nutzung bis hin zur Entsorgung – betrachtet wird“. Ohne diese Perspektive „werden schnell Potenziale übersehen oder schlimmer, Probleme nur von einer Lebensphase in eine andere verlagert“. Denn wenn man von der gesamten Wertschöpfungskette spreche, „müssen wir von Anfang bis Ende oder in Produkt- und Materialkreisläufen denken“, erläutert Prof. Herrmann, am IWF Leiter der Abteilung Produkt- und Life-Cycle-Management und nebenbei auch noch Wissenschaftlicher Geschäftsführer und Vorstandsmitglied am Niedersächsischen Forschungszentrum Fahrzeugtechnik (NFF).

Innovativ, aber insolvent?
Natürlich bleibt die Wettbewerbsfähigkeit eines Unternehmens oberstes Ziel: „Green does not sell – grün allein verkauft sich nicht.“ Neben dem Preis müssen weiterhin Qualität und Funktion eines Produktes im Fokus stehen. Schwächen in diesen Bereichen können nicht durch eine ökologisch nachhaltige Produktion ausgeglichen werden.

Die Bedeutung von Nachhaltigkeit für Innovationen bringt Herrmann so auf den Punkt: „Innovation braucht in der Regel Treiber. Wir sehen schon heute, dass steigende Energiekosten viele neue technische und organisatorische Lösungen hervorbringen, sei es im Bereich neuer Fabrikkonzepte, effizienter Antriebe oder in der Messtechnik und im Energiemanagement.“

Bei richtig angewandter Nachhaltigkeit profitiere auch der Anwender – und zwar zweifach: „Zum einen erhält er ein Produkt, das nicht nur ökonomisch, sondern auch ökologisch effizient produziert wurde. Da insbesondere für energiebetriebene Produkte ein erheblicher Anteil der Lebenszykluskosten und der Umweltauswirkungen mit der Nutzungsphase verbunden sind, profitiert er zum anderen davon, dass sein gekauftes Produkt im Vergleich zum Wettbewerb den geringsten Energie- und Hilfsstoffverbrauch hat – ohne Funktions- oder Qualitätseinbußen.“

Funktionierende Praxisbeispiele gefällig? „Nehmen wir die Region Braunschweig,“ sagt Prof. Herrmann: „In der Nullemissionsfabrik der Firma Solvis werden 14 000 m² mit Büros, Lager und Produktionsbereichen zu 100 Prozent mit erneuerbaren Energien aus eigenen Anlagen versorgt. Eine ganzheitliche Sicht auf die Fabrik mit Gebäudehülle, technischer Gebäudeausrüstung sowie Maschinen und Anlagen sind hier vorbildlich umgesetzt.“ Das Unternehmen produziert u.a. Solarheizsysteme und Holzpelletkessel und trägt auch über die eigenen Produkte zu einer nachhaltigen Entwicklung bei.

Ein anderes Beispiel aus der Region ist Volkswagen: „Mit der Initiative ‚Think Blue Factory’ werden alle Maßnahmen zur Steigerung der Energie- und Ressourceneffizienz gebündelt.“ Bis 2018 soll die Umweltbelastung um 25 Prozent reduziert werden. Ein ganz konkretes Beispiel ist der Energieweg im Werk Wolfsburg. Hier werden umgesetzte Maßnahmen für Mitarbeiter sichtbar gemacht. Natürlich, so Herrmann, „gibt es funktionierende Beispiele nicht nur in unserer Region.

Ein Projekt liegt dem Professor besonders am Herzen: „Die (grüne) Lernfabrik an der TU Braunschweig unterstützt den Transfer von Forschungsergebnissen in die betriebliche Praxis.“ Sie zielt auf praktische „Erlebbarkeit“ von Methoden, Werkzeugen und Technologien im Bereich Energie- und Ressourceneffizienz sowie die Sensibilisierung von Fach- und Führungskräften, aber auch von Studenten oder Auszubildenden als spätere Treiber und „Beeinflusser“.

Dr. Manfred Wittenstein

Urbane Produktion der Zukunft
Ein bereits praxisbewährtes Nachhaltigkeitsbeispiel ist die Anfang 2012 eröffnete geräusch- und emissionsarme Produktionsstätte für Verzahnungslösungen der Fellbacher Wittenstein Bastian GmbH. Dr. Manfred Wittenstein, Vorstandsvorsitzender der Wittenstein AG: „Wir haben hier in Fellbach eine Demonstrationsfabrik errichtet, in der wir nach und nach exemplarisch die Konzepte von Industrie 4.0 integrieren wollen.“ Maschinen, Produktionsmittel und halbfertige Produkte sollen einmal via Internet in ständiger Verbindung miteinander stehen, so dass man beispielsweise die Spezifikation eines Zahnrads noch in letzter Minute ändern kann. Die Voraussetzungen, um nach und nach Elemente einer „mitdenkenden" Produktion der Zukunft – so genannte Cyber-Physische Systeme – in die Prozesse zu integrieren, sind also geschaffen. Diese Entwicklung in Richtung Industrie 4.0, so Wittenstein, „trägt auch zur Sicherung des Standortes Deutschland bei“.

Die neue urbane Produktionsstätte hat es in sich: Gebäudetechnik und Maschinen sind auf geringstmöglichen Ressourcenverbrauch und zugleich höchste Präzision getrimmt. Alle umweltrelevanten Themen wie Lärm, Abgas, Abfall, CO2-Ausstoß, Wasser und Abwasser sind ebenso gründlich berücksichtigt wie die architektonische Einbindung in das direkt benachbarte Wohnumfeld. Und obwohl die neue Produktion vollklimatisiert ist, werden im Vergleich zum alten Gebäude rund 35 Prozent Energiekosten pro Quadratmeter eingespart.

„Eine Fabrik in einen Ballungsraum zu integrieren, war eine große Herausforderung“, so die beiden Geschäftsführer Philipp Guth und Michael Müller. „Man muss mit wenig Platz auskommen, will keinen Schmutz produzieren und zudem sparsam mit Energie und Ressourcen umgehen, um Menschen und Umwelt so wenig wie möglich zu belasten.“

EMO Hannover 2013 als Innovationstreiber
Seine Erwartungen an die diesjährige Weltleitmesse der Metallbearbeitung formuliert der Braunschweiger Professor Herrmann so: „Das Thema Umwelt als Treiber von Innovationen wird hier einen systematischen Rahmen bekommen.“ Hochinteressant werde sicher auch der Kongress „Intelligenter Produzieren“. Neben Lean Production und Industrie 4.0 steht hier die nachhaltige Produktion im Mittelpunkt. Die Themen Energie- und Ressourceneffizienz seien bei vielen Herstellern mittlerweile angekommen und spiegeln sich in konkreten technischen Innovationen und neuen Dienstleistungen wider. Hierzu gehören beispielsweise Softwarewerkzeuge und entsprechende Steuerungstechnik zur Adaption von Prozessparametern, um den Prozess möglichst energieeffizient zu fahren oder um Maschinen schnell in einen „Energiesparmodus“ zu versetzen, denn die Leistungsaufnahme ist teilweise auch dann noch erheblich, wenn die Maschine gerade nicht produziert. Prof. Herrmann: „Und sicher wird der ein oder andere Aussteller sich schon auf die kommende ISO 14955 zur Umweltbewertung von Werkzeugmaschinen positionieren.“