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Über dieses Buch

Das Buch stellt ca. 50 aktuelle Beispiele vor, wie in produzierenden Betrieben Energie und Materialien eingespart werden können. Sie dienen zur Anschauung, mit welchen Maßnahmen man in modernen Unternehmen noch Potenziale für Ressourceneffizienz schöpfen kann. Das Buch richtet sich an Praktiker in Betrieben und Beratungsunternehmen, ist aber auch für den Hochschulbereich als praxisnahe Einführung in das Thema Ressourceneffizienz geeignet.

Die eingesetzten Materialien machen fast 43 Prozent der Kosten eines durchschnittlichen Industriebetriebs in Deutschland aus. Die Personalkosten liegen dagegen bei nur 22 Prozent, die Energiekosten sogar bei nur 2 Prozent. Wenn ein Unternehmen Kosten sparen will, so muss es vor allem den Materialeinsatz berücksichtigen und ressourceneffizient produzieren. Das entlastet gleichzeitig die Umwelt und verringert die Abhängigkeit von knappen Rohstoffen.

Die Umsetzung von Ressourceneffizienz ist nicht ganz einfach. Zwar gibt es in der Produktion zahlreiche Ansatzpunkte, oftmals bei Prozessinnovationen oder in der Produktentwicklung. Jedoch veröffentlichen nur wenige Unternehmen ihre Maßnahmen und Einsparpotenziale. Damit fehlen in der Praxis oft Lernbeispiele, von denen aber einige explizit in diesem Werk aufgeführt sind.

Wie man sieht, kann Ressourceneffizienz in der Produktion und bei Produkten auch als Erfolgsfaktor für viele Unternehmen betrachtet werden. In dem Projekt 100 Betriebe für Ressourceneffizienz zeigen engagierte Unternehmen aus Baden-Württemberg ihre Lösungen. Durchgeführt wurde das Projekt von einem kompetenten Team der Hochschule Pforzheim, der Universität Stuttgart und der Landesagentur Umwelttechnik BW. Unterstützt haben es führende Wirtschaftsverbände in Baden-Württemberg.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Einführung in das Thema

Frontmatter

1. Ressourceneffizienz in der Industriegesellschaft

In der bisherigen Menschheitsgeschichte waren die Fälle, in denen die natürlichen Energieund Materialressourcen scheinbar unbegrenzt und billig zur Verfügung standen, stets die Ausnahme. Einen Überfluss gab es, wenn überhaupt, höchstens regional und zeitlich begrenzt. Fast immer war die Bereitstellung von Ressourcen mit einem enormen technischen, ökonomischen und ökologischen Aufwand verbunden. Deshalb zieht sich der sparsame Umgang mit Ressourcen genauso durch die Menschheitsgeschichte wie die Suche nach ihnen. Ressourceneffizienz war beispielsweise ein großes Thema nach dem ersten Weltkrieg, sowohl in den USA als auch in Europa (Schmidt & Görlach 2010).

Mario Schmidt, Hannes Spieth, Joa Bauer, Christian Haubach

2. Ansätze zur betrieblichen Ressourceneffizienz

Für viele Unternehmen ist bereits die letzte Frage schwierig zu beantworten, da die Kostenrechnung und das Controlling selten auf Ressourceneffizienz im hier verwendeten Sinn ausgerichtet sind und andere Handlungsgrundsätze im Vordergrund stehen. Noch viel schwieriger ist die Beantwortung der anderen Fragen, die oft über den rein betrieblichen Rahmen hinausgehen. Deshalb soll an dieser Stelle der Zusammenhang zwischen möglichen Ansätzen in der Wertschöpfungskette im produzierenden Betrieb und der Ressourceneffizienz bzw. Ressourcenschonung aufgezeigt werden.

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3. Methoden und Instrumente

Eine fundierte Analyse und die detaillierte Kenntnis der Produktionsabläufe helfen, die eigene Ressourceneffizienz im Betrieb zu steigern. Hierzu werden in der Praxis verschiedene Methoden und Instrumente eingesetzt, die z. B. aus der Produktionsplanung, der Prozesssteuerung, dem Umwelt- oder Energiemanagement oder dem Lean Management kommen. Die Instrumente reichen von einfachen Checklisten bis zu anspruchsvollen Software-Tools. Das VDI Zentrum Ressourceneffizienz bietet im Zusammenhang mit der VDI-Richtlinie 4801 „Ressourceneffizienz in kleinen und mittleren Unternehmen (KMU)“ auf seiner Homepage eine stets aktuelle Liste mit Methoden und Instrumenten an, die zur Steigerung der betrieblichen Ressourceneffizienz angewendet werden können.

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4. Ressourceneffizienz als Exportprodukt

Bereits in Kapitel 2 wurde darauf hingewiesen, dass Ressourceneffizienz am Gesamtergebnis gemessen werden muss. In einer globalisierten Welt zählt auch, was in anderen Ländern an Ressourcen eingesetzt oder eben eingespart wird. Wenn ein Unternehmen auf seine Lieferanten oder seine Kunden im Ausland entsprechend Einfluss nehmen kann, ressourcenschonender zu produzieren oder zu konsumieren, so hat das eine große Bedeutung. Bietet ein Unternehmen beispielsweise Produkte im Investitionsgüterbereich an, die nicht nur ressourceneffizienter hergestellt wurden, sondern auch im Betrieb – etwa bei der Produktion im Ausland – effizienter sind, so ist damit eine große Hebelwirkung verbunden.

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5. Das 100-Betriebe-Projekt

Die Initiative „100 Betriebe für Ressourceneffizienz“ fand im Rahmen der baden-württembergischen „Allianz für Ressourceneffizienz“ statt (siehe Erklärung auf S. 52). Darin einigten sich im November 2013 die Landesregierung, vertreten durch Umweltminister Franz Untersteller, mit führenden Vertretern der Wirtschaftsverbände und der Industrie- und Handelskammern im Land auf ein gemeinsames Vorgehen zur Förderung der Ressourceneffizienz (Abb. 31).

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Unternehmensbeispiele

Frontmatter

Bergbau und Gewinnung von Steinen und Erden

Aufbereitung von unverkäuflichem Vorsiebmaterial durch Trockenwäsche

Die Firma Eduard Merkle betreibt seit dem Jahr 1925 den Steinbruch Michelreibershalde. Inzwischen wurde bereits die Hälfte des dortigen Vorkommens abgebaut. Bei der derzeitigen Produktion reicht das Vorkommen nur noch 40 bis 50 Jahre. Zur Verbesserung des Nutzungsmanagements wurde von der Firma Eduard Merkle daher ein Veränderungsprozess angestoßen.

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Nassklassierung anstatt Entsorgung über Deponien

In Deutschland müssen etwa 80 Mio. Tonnen Bauschutt, Straßenaufbruch und ähnliche mineralische Bauabfälle pro Jahr entsorgt werden. Für Bauschutt weisen die Statistiken eine Recyclingquote von 72 % aus, d. h. etwa ein Viertel des Abfallaufkommens bzw. über 20 Mio. Tonnen müssen über Deponien oder ähnliche Wege entsorgt werden. In den Recyclinganlagen muss ein Massenstrom aus Feinmaterial ausgeschleust werden. Diese Böden und bodenähnlichen Materialien lassen sich bislang nur für untergeordnete Zwecke verwerten. Nicht selten müssen auch diese Massen über Deponien entsorgt werden. Mineralische Bauabfälle stellen den mit Abstand größten Abfallmassenstrom dar.

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Lebensmittelindustrie

Mit Molke als Energieträger zur ersten Null-Energie-Käserei

In einer Käserei fallen große Mengen an Molke an, die sich nur bedingt als Lebens- und Futtermittel eignen. Obwohl Molke einige sehr wertvolle Inhaltstoffe enthält, gilt sie heute allein aufgrund der täglich anfallenden Mengen und der fehlenden Nachfrage als Abfallprodukt.

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Textilindustrie

Recot2® – Spinnverfahren für recycelte Baumwolle

Baumwolle gehört zu den am intensivsten bewirtschafteten Agrarprodukten weltweit. Bedingt durch die klimatischen Anforderungen einer Baumwollpflanze, wird sie in der Regel (zu ca. 80 %) in sehr heißen und trockenen Gegenden angebaut.

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Gefilterte, energetische Ressourceneffizienz

Die Junker-Filter GmbH ist am Filtermarkt als Unternehmen bekannt, das in der Lage ist, Sonderlösungen für komplexe filtrationstechnische Herausforderungen zu entwickeln und spezifische Lösungen in Kooperation mit Großanlagenbauern umzusetzen. Historisch resultiert hieraus sowohl eine enorme Vielfalt an Qualitäten, als auch an Ausführungsvarianten. Darüber hinaus hat sich bei der Junker- Filter GmbH, bedingt durch die vielen verschiedenen Anwendungsgebiete, ein enormes Portfolio an technischen Textilien für die Filtration angesammelt.

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Ressourceneffizienz durch Mitarbeiterkompetenz

Die Firma LAKO, Laupheimer Kokosweberei, produziert Autoteppiche für OEM- und Tier-1-Kunden, Tuningfirmen und Autohäuser. Mit ihrem zweiten Standbein, den Fußmatten für Eingangsbereiche, hat sie sich bei Baumärkten, Gartenfachzentren, Einkaufsverbänden und Discountern eine gute Marktposition erschlossen.

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Holzindustrie

Ressourceneffizienz bei Bestandsfenstern und im Denkmalschutz

Die Holzmanufaktur Rottweil konzeptioniert und realisiert Lösungen für die Baudenkmalpflege. Zu ihrem Spezialgebiet gehört die Instandsetzung und energetische Verbesserung von Fenstern. Das Leistungsspektrum umfasst dabei die Gesamtinstandsetzung, den Austausch der Scheiben, das Anfertigen eines Innenfensters oder Aufsatzflügels bis hin zu einer individuellen technischen und denkmalgerechten Konzeption.

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Ressourcenschonende Produktion von Holz-Sprossenstehleitern

Die Herstellung und der Verkauf von qualitativ hochwertigen Holz-Sprossenstehleitern für den professionellen Handwerker sind seit vielen Jahren wesentlicher Bestandteil des Produktportfolios der KRÄMER GmbH. In den letzten Jahrzehnten stieg in diesem Bereich die Produktionsmenge signifikant an und die Produktion wurde mit speziell entwickelten Sondermaschinen komplett umgestaltet und automatisiert. Heute werden ca. 30.000 Holz- Sprossenstehleitern in einem Längenbereich von einem bis vier Metern produziert. Allerdings erhöhte sich bei steigender Produktion die entstehende Ausschussmenge im Bereich des Holmzuschnitts überproportional auf bis zu ca. 30 % des eingekauften Holzes. Daher war es ein vorrangiges Ziel, die Ausschussmenge deutlich zu verringern.

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Papierindustrie

Neue Drucktechnologie zu Karton gebracht

Die August Faller GmbH & Co. KG fertigt am Standort Waldkirch Faltschachteln für die Pharma- und Gesundheitsindustrie. Diese unterliegen strengen Sicherheits- und Qualitätsanforderungen. Bei den herkömmlichen Druckmaschinen fällt beim Rüsten eine große Menge an Makulatur, das sind die zum Einfahren der Maschine benötigten Druckbogen, an. Zur Herstellung kleiner Auflagen, die aufgrund des Trends zu individualisierter Medizin häufiger beauftragt werden, suchte Faller daher nach effizienteren Lösungen für den Rüstvorgang.

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Chemische Industrie

Mit weniger mehr reinigen: VOC-konforme Behälterreinigung

Bei der Lackherstellung werden die Rohstoffe wie Bindemittel, Pigmente und Lösemittel in großen Edelstahlbehältern, sogenannten Ansatzbehältern, homogen gemischt und abschließend zu der geforderten Kornfeinheit vermahlen. Die Ansatzbehälter müssen am Ende eines Prozesses rückstandslos gereinigt werden, um sie anschließend für einen anderen Prozess wiederverwenden zu können.

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Umweltfreundliche Beschichtung durch Lackfolientechnik

Die Firma Wörwag entwickelt und produziert seit ihrer Gründung vor fast 100 Jahren hochwertige Lacke für industrielle Anwendungen. Das Unternehmen hat eine langjährige Expertise in der Beschichtung von Oberflächen und beschäftigt sich intensiv mit den Umweltaspekten beim Lackieren. Die Beschichtung von industriellen Produkten gilt als ein vergleichsweise ineffizienter Prozess. Bis heute ist in der Automobilindustrie der enorme Energieverbrauch für die Lackierprozesse ein bedeutender Faktor in der Produktion.

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Phenolrückgewinnung aus Abwasser

Am Standort Mannheim produziert der Lanxess - Geschäftsbereich Rhein Chemie Additives eine Chemikalie, die zur Herstellung von verzweigten Polycarbonaten verwendet wird. Polycarbonate kommen beispielsweise bei der Herstellung von Wasserflaschen, Doppelstegplatten und -profilen sowie bei der Fertigung von Gussteilen, Verbundwerkstoffen, Beschichtungen und Kaschierungen zum Einsatz.

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Weniger Rohstoffverluste und mehr Präzision durch automatisierte Dosierung

Der Unternehmensbereich Druckfarben der Zeller+Gmelin GmbH & Co. KG ist auf die Herstellung von UV-härtenden Farben und Lacken für das Marktsegment des Verpackungs- und Etikettendrucks spezialisiert. Ein großer Teil wird zur Bedruckung von Lebensmittelverpackungen eingesetzt.

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Pharmazeutische Industrie

Optimierung der Abwasserbehandlungsanlage

Am Standort Ulm produziert und konfektioniert Teva flüssige (Säfte, Suspensionen), halbfeste (Salben, Gele, Emulsionen und Trockensäfte) und feste (Tabletten, Kapseln) Arzneimittel. Während des Produktionsprozesses fallen unterschiedlich belastete Abwässer an, die in der betriebseigenen Abwasserbehandlungsanlage vorbehandelt werden müssen, bevor sie der kommunalen Abwasserbehandlung zugeführt werden dürfen.

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Gummi- und Kunststoffindustrie

Gummimatten aus Altreifenrecyclat

Die matteco GmbH wurde gegründet, um ein in der Schweiz entwickeltes Verfahren zur Produktion von Gummimatten aus Altreifenmehl erstmalig großtechnisch für den deutschen Markt umzusetzen. Durch das Verfahren sollen einerseits die Herstellung und der Vertrieb von hochwertigen Gummimatten zu wirtschaftlichen Marktpreisen vorangetrieben werden, sowie andererseits die steigenden ökologischen und umweltspezifischen Ansprüche in diesem Marktsegment erfüllt werden.

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Herstellung von Glas und Keramik

Ressourceneffizienz bei Premium Design dank neu entwickeltem, innovativem Werkstoff

Aus der Zusammenarbeit mit dem internationalen Designstar und Architekten Philippe Starck resultierte der Wunsch nach besonders filigranen und exakt gearbeiteten Formen für die neuen Waschschalenmodelle der Badserie Cape Cod. Diese sind in den drei formalen Ausprägungen kreisrund, quadratisch und trioval erhältlich. Bei der runden und quadratischen Variante sitzt die Armatur auf einer ins Becken integrierten Keramikinsel, die sehr exakt gearbeitet sein muss, um die Passfähigkeit der Armatur zu gewährleisten.

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Metallverarbeitende Industrie

Regranulator für Kunststoffabfälle

Die Brugger GmbH mit Firmensitz im Schwarzwald hat sich auf die Herstellung von Magnetsystemen spezialisiert. Das Produktportfolio beinhaltet Stabgreifer-, Flachgreifer-, Organisations- und Dekorationsmagnete.

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Angussreduzierung beim Warmkammerdruckguss von Magnesiumlegierungen

Die Firma C&C Bark GmbH fertigt seit nunmehr fünf Jahrzehnten hochpräzise Magnesiumdruckgussteile inklusive Zerspanung und Oberflächenveredelung für die unterschiedlichsten Branchen.

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Abfallfreies Rollier- und Umformverfahren zur Herstellung von hochtemperaturfesten metallischen Formdichtringen

Zu den Kernkompetenzen der ElringKlinger AG zählt unter anderem die Herstellung von metallischen Dichtelementen für die Automobilindustrie. Hierbei wird als Standardverfahren ein Stanz-/Biegeprozess angewandt. Dieser ist auch Stand der Technik bei der Produktion von Formdichtringen, die in erster Linie das Gehäuse von Abgasturboladern abdichten. Die Formdichtringe sind dabei höchsten thermischen und wechselthermischen Belastungen ausgesetzt. Um eine Abdichtung auch bei Abgastemperaturen oberhalb von 1.050 °C zu gewährleisten, ist der Einsatz von Nickelbasislegierungen unumgänglich. Mit Einkaufspreisen von 50 bis 500 Euro/kg zählen diese Legierungen mit zu den teuersten industriell verwendeten metallischen Werkstoffen.

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Ölreinigung senkt Kosten und reduziert Ressourcenverbrauch

fischer produziert an seinem Stammsitz in Waldachtal unterschiedliche Befestigungssysteme aus Kunststoff und Metall. Ein besonderer Schwerpunkt in der Metallverarbeitung ist die Herstellung von Ankerbolzen. Sie entstehen durch die Kaltumformung von Drähten, die in großen Coils angeliefert werden. Die Reinigung der Umformanlagen verursacht jährlich erhebliche Kosten. Beschaffung und Entsorgung des verwendeten Öls sind teuer. Die Reinigung ist sehr arbeitsintensiv und sorgt durch die damit verbundenen Stillstandzeiten der Maschinen regelmäßig für Produktionsausfälle. Ziel der Maßnahmen war es deshalb, die Maschinenstillstandzeiten zu reduzieren und den Ölverbrauch zu senken.

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Ressourceneffiziente Herstellung mechanischer Verbindungselemente

Bedingt durch den stetig wachsenden Kostendruck sowie durch die strikter werdenden Randbedingungen bezüglich Material- und Energieeffizienz ist das Ziel aktueller Entwicklungsprojekte bei der HEWI G. Winker GmbH & Co. KG eine umweltfreundliche und ressourcenschonende Fertigung von innovativen Komponenten. Mit massivumgeformten Komponenten, u. a. aus Stahl, sind signifikante Gewichtseinsparungen im Automobilsowie Maschinenbau möglich.

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Materialeffizienz mit Profil

Protektor hat sich auf die Produktion von Putzprofilen für das moderne Bauen spezialisiert und bietet der Baubranche vielfältige innovative und praxisgerechte Lösungen an. Dazu zählen insbesondere Produkte, die hohen Ansprüchen bei der Verarbeitung und ebenso in der Anwendung, wie beispielsweise hinsichtlich Wohngesundheit, Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz, gerecht werden.

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Ganzheitliches Produktionssteuerungsmodell zur Material- und Energieeinsparung

Die Firma Rieber fertigt Gastronorm-Behälter, Großküchenkomponenten, Speisentransportund -verteilgeräte, Flugzeugwasser- und -abwassertanks, Kühlschränke, Spülen, etc. Die Kernkompetenzen des Unternehmens liegen beim Tiefziehen, Glühen und Schweißen von Edelstahl. Die Materialkosten bilden mit ca. 50 % einen entscheidenden Anteil an den Gesamtkosten des Unternehmens.

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Re-Use von Maschinen, Anlagen und Einrichtungen

Die Bosch Gruppe hat sich zum Ziel gesetzt den relativen, auf die eigene Wertschöpfung bezogenen CO2-Ausstoß bis zum Jahr 2020 um mindestens 35 % gegenüber dem Basisjahr 2007 zu verringern.

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Hybride Bauteilfertigung – Schmieden und Metall 3D-Druck in Kombination

Bislang werden mechanisch hochbelastete Bauteile geschmiedet, wärmebehandelt und anschließend mechanisch bearbeitet. Allerdings ist dies bei komplex konstruierten Bauteilen mit einem sehr hohen mechanischen Zerspanungsaufwand und damit hohen Kosten verbunden. Ein anschauliches Beispiel für diese Nachteile ist die Herstellung eines Verdichterrades, so wie es in einer üblichen thermischen Strömungsmaschine zur Stromerzeugung verbaut ist.

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Automatische Pressenabschaltung

Scheuermann + Heilig ist auf Produkte und Dienstleistungen der Umform- und Montagetechnologie spezialisiert. Das Unternehmen entwickelt für seine Kunden laufend innovative Lösungen in der Federn-, Stanz-, Biege- und Montagetechnik. Die Steigerung der Energieeffizienz ist fest verankert in der Unternehmenspolitik. Hierfür gibt es vielfältige Gründe. Dies sind zum einen ökonomische Gründe, wie die Reduktion der Energiekosten und Emissionen und die Sicherung von Wettbewerbsvorteilen.

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Umsetzung einer hocheffizienten Wärmebehandlungslinie

Die Schwäbische Härtetechnik Ulm GmbH & Co. KG (SHU) ist Deutschlands größte Lohnhärterei an einem Standort. Sie ist auf die Wärme- und Oberflächenbehandlung von Werkstücken spezialisiert. Ihren Kunden bietet SHU unterschiedlichste Verfahren und eine große Bandbreite an Anlagen. Neben der klassischen Wärmebehandlung umfasst das Portfolio auch flankierende Dienstleistungen, wie Phosphatieren, Brünieren oder Gleitschleifen.

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Der neue tsf Tauchraum: Einen Fertigungsprozess effizienter, umweltund mitarbeiterfreundlicher gestalten.

Die tsf Tübinger Stahlfeinguss Franz Stadtler GmbH & Co. KG ist ein führender Verfahrensspezialist im Stahlfeingussverfahren und stellt Präzisionsbauteile für die Medizintechnik, die Automobilindustrie, die Lebensmitteltechnik und den Maschinenbau her. Das Ziel von tsf ist es, die Anforderungen seiner Kunden zu erfüllen, um die Basis für ein wettbewerbsfähiges Kundenprodukt zu schaffen.

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Metallverarbeitende Industrie

Vermeidung von Wertschöpfungsverlusten durch ganzheitliche Materialeffizienz

Wezel arbeitet in einem Nischenmarkt mit Schwerpunkt in der Herstellung komplexer Bauteile höchster Präzision, die auch in Kleinserien gefertigt werden. Der effiziente Materialeinsatz hat aufgrund des globalen Wettbewerbs eine zunehmend strategische Bedeutung für die Wezel GmbH. Durch die weitere Steigerung des Automatisierungsgrads in der Produktion sowie der Weiterentwicklung bestehender Produktionstechnologien und Messverfahren soll dem wachsenden Wettbewerbsdruck aus Fernost entgegengetreten werden.

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Helix-Schweiß-Prozess

Das Pforzheimer Unternehmen Witzenmann ist auf die Herstellung von flexiblen Metallelementen spezialisiert. Mit dem weltweit breitesten Produktprogramm der Branche bietet Witzenmann Problemlösungen für die Schwingungsentkopplung, Dehnungsaufnahme in Rohrleitungen, flexible Montage und das Leiten von Medien.

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Feinmechanische Industrie

Anguss – Rückführung bei der Herstellung von Sicherungsschrauben

Die Firma OBE mit Hauptsitz in Ispringen im Nordschwarzwald gehört zu den führenden Herstellern präziser, feinmechanischer Metallteile in hohen Stückzahlen. Insbesondere durch die Entwicklung der Brillengelenktechnik und Mikro-Sicherheitsschrauben hat sich das Unternehmen mit dem Geschäftsfeld Optik als Schlüssellieferant der Brillenindustrie etabliert.

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Herstellung von Mess- und Kontrollinstrumenten

Wiederaufbereitung von Wasserzählern – von der Einzelmaßnahme zum ganzheitlichen Unternehmenskonzept

Die Lorenz GmbH & Co. KG ist Spezialist für Wasser- und Funkwasserzähler. Die Wohnungswasserzähler des mehrfach preisgekrönten Mittelständlers setzen sich im Wesentlichen aus einem Kunststoffzählwerk und einer durchflossenen Hydraulik aus Messing zusammen. Zwar ist die Verfügbarkeit des Hauptrohstoffs Messing auf absehbare Zeit nicht gefährdet, jedoch unterlag der Preis in den letzten zehn Jahren starken Schwankungen mit der Tendenz zu außergewöhnlich hohen Preissteigerungen. Aufgrund dieses Kostenfaktors entstand in der Branche ein Trend zur Substitution von Messing durch augenscheinlich preisgünstigeren, aber in der Herstellung energieintensiveren und gleichzeitig weniger haltbaren Kunststoff.

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Elektroindustrie

Ressourceneffizienz durch Rückführung von Schmierstoffen

Am Standort Heidelberg produziert ABB STOTZ-KONTAKT Leitungsschutzschalter in einer hochautomatisierten Fertigung. In der Vorfertigung wird unter anderem für diese Geräte das Bauteil „Rahmen“ hergestellt. Dieses Bauteil ermöglicht bei der Verdrahtung einer elektrotechnischen Anlage den Anschluss des Geräts. Im stanz-biegetechnischen Herstellungsprozess erfolgt die Bearbeitung von Bandmaterial aus Stahl in sechs Arbeitsschritten: Stanzen, Biegen, Prägen, Schweißen, Kalibrieren und Gewindeformen. Im letzten Bearbeitungsschritt, dem Gewindeformen, liegt neben hohen Ansprüchen an Arbeitseffizienz und Qualität das Augenmerk insbesondere darauf, eine möglichst lange Standzeit der eingesetzten Gewindeformwerkzeuge zu realisieren.

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Energieeffizientes Produktionsgebäude & Zentrale Standortenergieversorgung

Die ebm-papst Gruppe mit Hauptsitz in Mulfingen im Hohenlohekreis ist auf die Herstellung von Elektromotoren und Ventilatoren spezialisiert. In der Ventilatorenfertigung am Standort Hollenbach war mit einer jährlichen Produktion von 900.000 Einheiten die Kapazitätsgrenze des Werks erreicht.

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Optimierte Energie- und Datenübertragung über Schleifringe

Hirschmann MCS ist Spezialist für Automatisierungs- und Netzwerktechnologie und stellt Bauteile für Netzwerkinfrastruktur, Verbindungstechnik, mobile Steuerungen und Sensorik her. Die gefertigten Produkte kommen in der Fabrikautomatisierung, der Prozesssteuerung sowie im Transport und Maschinenbau zum Einsatz.

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Konsequente, nachhaltige Nutzung von Prozesswärme

WERMA Signaltechnik ist ein weltweit führender Hersteller von optischen und akustischen Signalgeräten, der sich aufgrund der erfolgreichen Unternehmensentwicklung zu einer Erweiterung der Produktionskapazitäten entschieden hat. Bei der Planung dieses Fabrikneubaus wurden zunächst die bestehenden Prozesse und Abläufe im Rahmen einer Produktivitätsanalyse kritisch hinterfragt und die Möglichkeiten für zukünftige Optimierungen dargestellt. Der Zugewinn an Produktionsfläche ermöglicht die Herstellung von weiteren innovativen Neuprodukten und stellt die Basis für weitere Produktivitätssteigerungen sicher.

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Maschinenbau

Energieeffizienz und Kostenersparnis durch Abwärme-Reduktion bei der Kunststoffverarbeitung

STIHL entwickelt, fertigt und vertreibt Motorsägen und handgetragene Motorgeräte. In der Anwendung werden STIHL Produkte hohen mechanischen und physikalischen Kräften ausgesetzt und müssen unter unterschiedlichsten Witterungsbedingungen einsatzbereit sein. STIHL steht weltweit für Spitzenqualität – sowohl bei den Produkten und den einzelnen Bauteilen als auch im Produktionsprozess.

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Von spanender Fertigung zur Kaltumformung

Felss ist auf ressourceneffiziente Kaltumformverfahren spezialisiert und fertigt unter anderem Komponenten für die Automobilindustrie. Diese zeichnen sich durch große Stückzahlen und hohe Anforderungen an Maßgenauigkeit aus. Mit Kaltumformverfahren können gegenüber einer spanenden Fertigung große Materialeinsparungen erzielt und Leichtbauprinzipien realisiert werden. Damit sind beträchtliche monetäre Einsparungen möglich.

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Ganzheitliche Ressourceneffizienz in Fabrikplanung und -betrieb

Seit mehr als 60 Jahren setzt Festo Impulse für die Automatisierungstechnik. Mit weniger Aufwand und Ressourcen zu produzieren ist dabei eine grundlegende Zielsetzung, die auch einer nachhaltigen Entwicklung Rechnung trägt. Langfristiges Denken und verantwortungsbewusstes Handeln sind dabei wichtige Grundsätze im ganzheitlichen unternehmerischen Denken des Familienunternehmens. Das Werk, in dem Ventile, Ventilinseln und Elektronik produziert werden, konnte von Grund auf neu geplant werden.

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Von der Faser direkt zum Formteil

Seit über 50 Jahren werden Faserformteile aus vorgefertigten Matten gepresst und geschnitten. Diese Formteile werden als akustische und/oder thermische Isolationen beispielsweise in der Medizin-, Möbel-, Textil-, und Luftfahrtbranche verwendet. Dabei haben Faserformteile vielfältige und flexible Anwendungsmöglichen, beispielsweise als Dämmkissen, Sitzkissen, Bodenisolierungen in Fahrzeugen, Pads in BHs und als geformte feste Trägerteile aus Holzfasern.

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Neue sensorbasierte Steuerung von Spülbäder-Kaskaden in der Lackiertechnik

John Deere setzte sich im Jahr 2013 das ehrgeizige Ziel, bis zum Jahr 2018 den Energieund Wasserverbrauch sowie die Emissionen von Treibhausgasen um 15 % zu reduzieren. So entstand am Campus Bruchsal z. B. ein Energiekonzept basierend auf einer eigenen Heizzentrale in Verbindung mit einer Photovoltaikanlage, wodurch der jährliche CO2- Ausstoß um über 7.000 Tonnen reduziert werden konnte. Ein weiterer grundlegender Ansatz zur Erreichung der Ziele war es, sämtliche Produktionsprozesse systematisch zu analysieren und zu optimieren.

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Ressourceneffizienz durch Hinzufügung – additiver Leichtbau für die Industrie 4.0

Jomatik liefert passgenaue, ingenieurtechnisch entwickelte Prototypen und Produktionswerkzeuge. Vom Automobilbau über die industrielle Fertigung bis hin zur Medizintechnik bieten die Jomatiklösungen die Vorteile schnell, leicht und kostengünstig zu sein. Das additive Lasersintern, umgangssprachlich als 3D-Druck bezeichnet, bietet viele Vorteile wie u. a. schnelle Entwicklungszeiten für individuelle Anforderungen, Stückzahlen zwischen 1 und 1.000, verschiedene Sintermaterialien und eine hohe Präzision in Fertigung und Nachbearbeitung.

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Ressourcenschonender Verpackungsprozess: Unser Anspruch treibt Innovationen voran!

Am Ende eines jeden Produktionsprozesses muss die fertige Ware effizient und funktionell verpackt und für den Transport gesichert werden. Die Technologie am Ende der Prozesskette soll einwandfrei und zuverlässig funktionieren, so dass der gesamte Ablauf nicht ins Stocken gerät und teure Stillstandzeiten erst gar nicht entstehen. Die Mosca GmbH entwickelt hierfür effiziente Umreifungsmaschinen, hochwertige Umreifungsbänder und komplexe Anlagen zur Sicherung von Transportgütern. Neben dem reinen Maschinenportfolio und den hochwertigen Umreifungsbändern bietet Mosca seinen Kunden als Systemanbieter ein umfassendes und ganzheitliches Dienstleistungskonzept.

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Automobilindustrie

Widerstandspunktschweißen leicht gemacht

Das Widerstandpunktschweißen ist nach wie vor eines der am häufigsten verwendeten Fügeverfahren in der Automobilindustrie. Daher ist eine intensive Auseinandersetzung mit dem Verfahren notwendig, um sowohl die Verfügbarkeit als auch die Prozesseffizienz zu steigern. Seit mehreren Fahrzeuggenerationen wird die bisherige Widerstandsschweißpunkttechnik nun eingesetzt. Durch die Anforderungen an die Steigerung der Energieeffizienz in der Produktion sowie die Reduzierung der Emissionswerte war eine Überarbeitung der aktuellen Technik notwendig. Dazu wurde die Technik nicht nur auf Herz und Nieren geprüft, sondern auch das Ziel definiert, dass die neue Technik eine maximale Leistung erbringt.

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Prozesskette NANOSLIDE®

Die Daimler AG ist Vorreiter auf dem Gebiet der emissionsfreien Antriebe. Sie setzt dabei konsequent auf Effizienzsteigerung durch Hybridisierung und auf die stetige Optimierung von Verbrennungsmotoren. Die konsequente Effizienzsteigerung von Verbrennungsmotoren stellt dabei aktuell den größten Hebel zur Senkung von Verbrauch und Emissionen dar.

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Systematische Energieeffizienzverbesserung von Lüftungsanlagen

In sehr vielen Unternehmen ist die Lüftungstechnik für einen wesentlichen Anteil des Gesamtenergiebedarfs verantwortlich. Insbesondere bei Unternehmen mit geringer Energieintensivität kann der Anteil, z. B. bei hohem Gebäudebestand, auf weit über 50 % ansteigen. Die Lüftungstechnik ist somit einer der wesentlichen Stellhebel für die Verbesserung der Energieeffizienz im Betrieb.

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Möbelindustrie

Die perfekte Welle – Flachsfasern und Unternehmensprozesse in Form gebracht

Das Unternehmen GETA Interieur mbH stellt Innenausbauelemente für Schienenfahrzeuge, Flugzeuge, Busse und Schiffe her. Am Unternehmenssitz in Wangen werden ca. 800 verschiedene Tischmodelle für ICEs sowie unterschiedliche Decken- und Fußbodenverkleidungen entwickelt und produziert. Dabei geht GETA auf komplexe und umfangreiche Kundenanforderungen ein.

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Weniger ist mehr – Optimierung mit der Finite Elemente Methode

Das Unternehmen Interstuhl agiert mit zwei starken Marken. Die Marke Interstuhl umfasst alle Arten des Sitzens im Büro und Objektbereich, die Marke Bimos ist die führende Marke für beste Industrie-und Laborstühle in Europa. Tagtäglich werden rund 3.500 Stühle am Standort Meßstetten produziert und in die ganze Welt ausgeliefert. Mit ihren qualitativ wie gestalterisch erstklassigen Bürositzund Konferenzmöbeln, Kommunikationseinrichtungen, Chefzimmereinrichtungen, Regenerationsmöbeln, sowie Produktions-, Labor- und Reinraumstühlen erzielt das Unternehmen Interstuhl derzeit einen jährlichen Werksumsatz von 130 Mio. Euro.

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Medizintechnik

Reduzierung des Hartmetallverbrauchs durch Echtzeitregelung

ulrich medical ist unter anderem auf die Entwicklung und Herstellung von Implantaten spezialisiert. Die Implantate werden mittels zerspanender Bearbeitung aus dem Werkstoff Titan, andere Bauteile aus diversen nichtrostenden Stählen hergestellt. Dabei unterliegt das Belastungsprofil des Fräsers während der Bearbeitung oftmals Schwankungen und der Verschleiß ist hoch. Folglich mussten die Fräser bislang häufig gewechselt werden. Zudem kam es aufgrund von Fräserbrüchen oft zu Produktionsunterbrechungen.

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Energieversorgung

Prozessabwärme aus der Raffinerie für die Fernwärmeversorgung in Karlsruhe

MiRO benötigt bei vielen Prozessen Wärme. Zur effizienten Nutzung der Wärmeenergie wird das Einsatzprodukt, z. B. Rohöl, zunächst in Wärmetauschern mithilfe ablaufender heißer Produktströme (Gasöle) vorgewärmt und danach in Prozessöfen auf die Einsatztemperatur erhitzt. Bevor das Produkt dann in einem Tank gelagert werden kann, muss es über Luft- oder Wasserkühler abgekühlt werden (Schlusskühlung). Hierbei fällt Abwärme mit Temperaturen bis zu 130 °C an, die in der Raffinerie bisher nicht wirtschaftlich genutzt werden konnte und daher ungenutzt in die Umgebung abgegeben wurde.

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OptiMa - Energieeffizienz im Heizkraftwerk Mannheim

Die MVV Umwelt GmbH, eine Tochter des Mannheimer Energieunternehmens MVV Energie, betreibt das Heizkraftwerk (HKW) Mannheim. In dieser Anlage werden pro Jahr etwa 700.000 t Abfälle aus Mannheim, der Metropolregion Rhein-Neckar und Karlsruhe verwertet. Das Kraftwerk erzeugt jährlich etwa 320.000 MWh Strom und 370.000 MWh Wärme, die in Form von Prozessdampf an Industriekunden geliefert wird.

Mario Schmidt, Hannes Spieth, Joa Bauer, Christian Haubach

Recyclingindustrie

System- und Technologieentwicklung für Triebwerks- und Fahrwerksrecycling von Flugzeugen in Baden-Württemberg

Außer Dienst gestellte Flugzeuge stellen eine Quelle für hochwertige Komponenten und Werkstoffe dar. Diese Komponenten aus dem Triebwerks- und Fahrwerksbereich haben zum Teil eine begrenzte Lebensdauer und müssen nach definierten Umdrehungen, Betriebsstunden und Landungen von luftfahrttechnischen Werften ausgetauscht werden.

Mario Schmidt, Hannes Spieth, Joa Bauer, Christian Haubach

Bauindustrie

Flüssigboden aus Recyclingmaterial – stationäre und mobile Produktion

Bei nahezu allen Tiefbauprojekten fällt Bodenaushub an. Dieser wird zumeist auf Erddeponien verbracht und dort entweder zu Rekultivierungszwecken eingebaut oder endgelagert. Allerdings wird der Deponieraum infolge planerischer und ordnungspolitischer Gründe zunehmend knapper und somit kostenintensiver. Außerdem nehmen im Zuge der Zentralisierung der Deponiestandorte die Transportentfernungen und damit auch die Umweltund Verkehrsbelastungen durch die Transporte tendenziell zu.

Mario Schmidt, Hannes Spieth, Joa Bauer, Christian Haubach

Backmatter

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