Aus weniger wird mehr

So spart die Industrie Rohstoffe und Energie

Ingolstadt/Pfronten/Sonthofen. Was ist zurzeit die größte Herausforderung für Ingenieure und Verfahrenstechniker? Professor Reimund Neugebauer, der Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft in München, beantwortet das so: „Wir müssen künftig aus viel weniger viel mehr machen.“

Nach einer Studie dieser Wissenschaftseinrichtung sinkt der Strom- oder Rohstoffverbrauch teils um ein Drittel, wenn die Betriebe neue Verfahren in der Fertigung einführen. Etwa in der Metallverarbeitung: wenn das Umformen von Werkstücken eine aufwendigere, spanende Bearbeitung ersetzt, wie Drehen, Fräsen, Sägen und Schleifen – oder wenn man bei der Produktion von Verzahnungen für Getriebe vom Warm- auf das Kaltwalzen umsteigt.

Moderne Technik hilft Betrieben, knappe Rohstoffe und teure Energie zu sparen – und befördert so das nachhaltige Wirtschaften. Hier sind drei konkrete Beispiele aus Bayerns Metall- und Elektroindustrie.

Maschinenbau: Wie Deckel Maho Anlagen noch sparsamer macht

Der Maschinen- und Anlagen-Hersteller Deckel Maho in Pfronten (Schwaben), der zum Konzern DMG Mori Seiki in Bielefeld gehört, gibt sich selbst bei seinen besten Maschinen mit dem Erreichten nicht zufrieden.

„Wir haben kürzlich den Stromverbrauch unseres bis dahin modernsten Fräsen-Modells noch einmal systematisch analysiert – und es geschafft, den Verbrauch noch einmal um ein weiteres Drittel zu drosseln“, berichtet Thomas Garber. Er ist Projektleiter bei Deckel Maho und verantwortete ein von der Bundesregierung gefördertes Forschungsprojekt zum Energiesparen in der Industrie.

Garber und sein Team entwarfen dazu ein Kühlaggregat, das den Antrieb und die Frässpindel nur dann kühlt, wenn es wirklich erforderlich ist. „Das Aggregat läuft nicht ständig durch, sondern es mischt nur bei Bedarf kaltes Wasser in den Kühlkreislauf“, erklärt der Experte. So wird sichergestellt, dass die Maschine immer die richtige Betriebstemperatur hat.

Intensiv analysiert haben die Techniker auch die Kühl-Schmierstoff-Pumpe, ebenfalls ein Stromfresser in vielen Werkzeugmaschinen. „In älteren Pumpen wurde Überdruck einfach durch ein Ventil abgelassen“, berichtet Garber. Aber inzwischen wird die Pumpe durch intelligente Elektronik so gesteuert, dass sie exakt den benötigten Druck erzeugt.

Zudem wurde das Hoch- und Runterfahren optimiert. Wenn der Bediener Pause macht, fährt die Anlage stufenweise herunter – und frühmorgens lässt die Steuerung die Hightech-Maschine automatisch warmlaufen, sodass sie garantiert schon ab dem ersten Teil einsatzbereit ist.

Auto-Industrie: Wo die neue Fabrik von Audi Maßstäbe setzt

Auch in der Auto-Industrie tut sich viel. Wegweisend ist etwa das neue Audi-Werk in Münchsmünster, 30 Kilometer vom Hauptsitz Ingolstadt entfernt. Dessen Neuerungen werden nach und nach auch auf die Fertigung an anderen Standorten übertragen.

So setzt das Unternehmen in der Aluminium-Druckgießerei besonders sparsame Verfahren ein, um Bauteile herzustellen, die leicht und dennoch fest sind. Die Gasöfen, in denen das Aluminium flüssig gemacht wird, arbeiten mit einem energiesparenden Tauchschmelzverfahren. Stapler bringen das heiße Material in Tiegeln zu den vollautomatischen Druckgusszellen. Eigene Warmhalteöfen halten dort die Temperatur konstant.

Der Gießvorgang dauert nur 80 bis 120 Sekunden. Die beiden Hälften des beheizbaren Werkzeugs werden von einem Sprühroboter mit Wasser und Trennmittel benetzt. Ein hydraulisch angetriebener Gießkolben schießt die Aluminiumschmelze in die stählerne Form. Die Stanzpresse befreit das abgekühlte Teil von überlaufenden Gussteilen, die anschließend wieder eingeschmolzen werden.

Im Presswerk hat Audi zwei große Öfen zum Herstellen von formgehärteten Stahlblechen installiert. Auch mit dieser Technik lassen sich dank genauer Steuerung der Temperatur dünne und trotzdem extrem stabile Teile fertigen. Das spart in der Produktion Material und beim Fahren Sprit. Der Verschnitt der Bandschneideanlage, die aus langen Stahlbändern die Autoteile heraustrennt, wird, wie der Schrott aus den Pressen, gesammelt und wieder in den Materialfluss integriert.

In allen Arbeitsschritten achtet das Unternehmen auf einen sparsamen Umgang mit Energie. So gewinnt zum Beispiel der Ofen, der den Lack bei 200 Grad Celsius in die Bremsscheiben einbrennt, Wärme zurück.

Und so manches alte Stückchen Auto, das früher einfach nur entsorgt wurde, findet inzwischen als günstiges Ersatzteil seinen Weg zurück ins Fahrzeug: In der „Aggregate-Aufbereitung“ am Audi-Stammsitz in Ingolstadt hauchen 90 Mitarbeiter ausgedienten Anlassern und Lichtmaschinen neues Leben ein. Allein das spart jedes Jahr rund 180 Tonnen Stahl, 50 Tonnen Kupfer und 40 Tonnen Aluminium.

Recycling: Was BHS Sonthofen aus Industrie- und Hausmüll macht

Der Maschinen- und Anlagenhersteller BHS Sonthofen GmbH im Allgäu macht selbst aus Schrott noch was. Das Unternehmen vertreibt seine Anlagen zum Zerkleinern, Recyceln und Aufbereiten in der ganzen Welt und trimmt die starken Maschinen darauf, immer mehr wertvolle Rohstoffe aus Industrie- und Hausmüll rauszuholen.

Dazu habe man ein spezielles Verfahren entwickelt, berichtet Alfred Weber, der BHS-Vertriebsleiter für Recyclingtechnik. Zunächst wird alles zerkleinert, leichte Materialien wie Folien, Schaumstoffe und Flusen werden abgeschieden. Der Rest wird gesiebt und nach Dichte getrennt.

Herzstück der Anlage ist eine Rotorprallmühle. Sie zerkleinert alles Spröde wie Glas und Gussteile, formt weiche Metalle zu kleinen Kugeln. Dazu wird der Müll auf einen rotierenden Teller gekippt. Die Fliehkraft drückt das Material nach außen, wo es zwischen hufeisenförmigen Hämmern und gepanzerter Hülle zermahlen wird.

Das Ergebnis nach mehreren Durchläufen in der Maschine: sauber getrennte Werkstoffe bereit zum Wiederverwerten. „Vieles, was bisher auf die Deponie oder in die Müllverbrennung wanderte, holen wir damit zurück“, sagt Weber. Das lohnt sich: „In 1.000 Kilo Metallschrott aus dem Schredder stecken im Durchschnitt 20 Gramm Gold, 300 Gramm Silber und weitere Edelmetalle wie Platin.“


Interview

Hendrik Biebeler. Foto: Lang
Hendrik Biebeler. Foto: Lang

„Möglichst wenig Verschnitt“

Köln. Wiederverwerten und Sparen liegen im Trend. Hendrik Biebeler vom Institut der deutschen Wirtschaft Köln (IW) hat für das Bundesumweltministerium und das Umweltbundesamt eine bemerkenswerte Umfrage unter Betrieben gemacht.

Wie hoch ist der Materialkosten-Anteil in der deutschen Industrie?
Es sind immerhin fast 45 Prozent. Deshalb spricht nicht nur der Aspekt von Umweltschutz und Nachhaltigkeit dafür, Material sparsam zu verwenden. Es senkt auch die Kosten und bringt Vorteile im Wettbewerb.

Aus weniger Rohstoffen mehr machen. Ist da noch viel Verbesserung drin?
Klar, das sieht man schon daran, dass viele Produkte immer kleiner werden und zugleich mehr können, zum Beispiel elektronische Geräte wie Computer oder Handys. Auch in der Automobil-Industrie spart Leichtbau enorm Gewicht.

Womit können Betriebe noch Material sparen?
Jedes zweite Unternehmen arbeitet daran, möglichst wenig Verschnitt und Ausschuss zu produzieren. Zudem wird auf Wiederverwerten geachtet. Gießereien etwa nutzen den Sand für Formen nach dem Reinigen erneut. Solche Kreisläufe gibt es in jedem dritten Industriebetrieb.

Wie klappt es am besten?
Es sind nicht immer gleich große Umstellungen auf präzisere Verfahren und hohe Investitionen in neue Anlagen nötig. Oft bringen schon kleine Schritte echte Verbesserungen. Mitarbeiter sehen oft am besten, wo man den Verbrauch drosseln kann.

Wo ist Effizienz besonders wichtig?
Überall dort, wo besonders teure oder seltene Materialien zum Einsatz kommen, etwa Edelmetalle wie Platin und Gold. Und in allen Dingen, die bewegt werden: Sind die Produkte leichter, spart das auch im Gebrauch Energie.

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