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14.04.2021 | Industrie 4.0 | Im Fokus | Onlineartikel

Industrie 4.0 soll Kreislaufwirtschaft auf die Sprünge helfen

Autor:
Thomas Siebel
3:30 Min. Lesedauer

Energie und Werkstoffe sollen in der Industrie effizienter genutzt werden. Neben digitalem Zwilling und Materialpass ist dabei auch die Politik gefragt, wie Experten auf der Hannover Messe argumentieren.

Souverän, interoperabel und nachhaltig soll die Industrie handeln, um die wirtschaftliche Stärke von heute in ein nachhaltiges Ökosystem der Zukunft zu übertragen. So skizziert Peter Post, Forschungsleiter bei Festo und wissenschaftlicher Berater der Bundesregierung, zum Auftakt einer Podiumsdiskussion auf der Hannover Messe die derzeit wichtigsten Handlungsfelder für die Industrie. In Sachen Datensouverenität sei man mit Gaia-X bereits auf einem gutem Weg. Hinsichtlich der Interoperabilität von Maschinen und Prozessen spielten zudem verteilte Systeme mit dezentraler Intelligenz und digitale Zwillinge eine immer wichtigere Rolle. Nicht zu vergessen sei außerdem, dass sich das Streben nach mehr Nachhaltigkeit in der Produktion nicht nur am Klimaschutz, sondern auch an guter Arbeit und gesellschaftliche Teilhabe ausrichten solle.

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Drei wesentlich Entwicklungspfade sollte die Industrie Post zufolge einschlagen: Sie sollte erstens weniger Ressourcen nutzen, wobei insbesondere die Energie mit einem Anteil von über 40 % am gesamten Ressourcenverbrauch in der Industrie einen wichtigen Stellhebel liefere. Hersteller seien deswegen in der Verantwortung, Kunden bei der Auswahl der energieeffizientesten Systeme zu unterstützen. Zweitens sollte die Industrie von der Massenproduktion zum transparenten Angebot von Serviceprodukten übergehen. Ein gutes Beispiel dafür seien Pay-per-Use-Modelle für Maschinen, die laut einer Bitkom-Studie auch immer stärker nachgefragt sind. Drittens sollten Maschinen und Prozesse stärker unternehmensübergreifend geteilt und vernetzt werden, beispielsweise mittels Plattformen. Zirkuläre Netzwerke sollten reine Zulieferketten ablösen, wofür Remanufacturing, Reparaturen oder die Wiederverwendung von Maschinen künftig einen höheren Stellenwert einnehmen müssten.

Produktionsabfälle als Rohstoffe nutzen

Interessante Beispiele aus der Praxis präsentierten Marc Edel, Vice President der Firma Weidmüller, und Johannes Heereman vom Start-up Normcut. Weidmüller verarbeitet für den Bau von elektronischen Komponenten und Geräten jährlich 6000 t Metallband und 4300 t Kunststoffe. Die Stanzreste der 39 verwendeten Metalllegierungen werden anschließend – ähnlich wie die Kunststoffreste – sortenrein erfasst, zum größeren Teil hausintern erneut eingeschmolzen und wiederverarbeitet.

Während der Abfall bei Weidmüller das Haus teilweise gar nicht mehr verlässt, vermittelt Normcut Verschnittreste eines Unternehmens an andere Betriebe, die diese wiederum als Rohmaterial verwenden. Ein bekanntes Anwendungsbeispiel ist das der Firma Stegmaier. Der Hersteller von Lkw-Planen setzt das sogenannte Nesting ein: Die Restflächen im Negativ des Schnittplans für die Planen werden von Drittunternehmen mit kleinteiligeren Zuschnitten aufgefüllt – etwa als Rohmaterial für die Herstellung von Umhängetaschen. Die Anwendung steht damit exemplarisch für die Möglichkeit, durch betriebsübergreifende Vernetzung von Prozessen Ressourcen einzusparen.

Industrie nimmt Ressourcenschonung heute ernster

Dabei liegen Wohl und Wehe aber nah beieinander, wie Sarah Brückner vom VDMA zu bedenken gibt. Mit Blick auf den digitalen Zwilling empfiehlt sie, behutsam und vorsichtig vorzugehen: In Entwicklung und Herstellung sollten nur Daten gesammelt werden, die später im Prozess oder zu regulatorischen Zwecken auch tatsächlich gebraucht werden. Dennoch unterstreicht auch Brückner das Potenzial eines leicht handhabbaren digitalen Abbilds, unter anderem hinsichtlich des Aufbaus einer funktionierenden Kreislaufwirtschaft.

Rebecca Tauer von der Naturschutzorganisation WWF Deutschland würdigte die Anstrengung der Industrie, Ressourcen zu sparen, die in den letzten fünf Jahren spürbar angezogen habe. Für den größeren Umbau hin zur Circular Economy fehlte Unternehmen jedoch oftmals das Kapital, zudem stießen sie zu häufig an regulatorische Hürden. Von der Politik fordert Tauer deswegen, den Umbau nicht nur in Pilotprojekten, sondern auch in der Breite stärker zu fördern.

Materialpass hilft bei Kreislaufwirtschaft

Gerade in der Kreislaufwirtschaft sind es laut Peter Post allerdings hochanspruchsvolle Prozesse, die in den industriellen Kontext eingeführt werden müssen. So müsse ein Produkt nicht nur reparaturfreundlich und demontierbar sein, sondern es müsse gewissermaßen seine eigene Lebensdauer kennen. Die Digitalisierung und der Materialpass werden auf dem Weg helfen, so Post, wenngleich es bis zur funktionierenden Kreislaufwirtschaft noch einiges an Zeit brauche.

Zum Problem könnten dabei insbesondere Altprodukte werden. Allein das Unternehmen Festo habe bereits heute circa 30.000 unterschiedliche Produkte am Markt. Während der Materialpass bei Neuprodukten mit vergleichsweise geringem Aufwand mitgeplant werden könne, müssten dringend handhabbare Möglichkeiten geschaffen werden, um auch Altprodukte in die Kreislaufwirtschaft einzubeziehen.

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