Handlungsfeld: Ressourcen- und Energieeffizienz

Digitalisierung & Ultraeffizienz

Ultraeffizienzfabrik

Abfälle, Emissionen und Gewerbelärm sind häufige Begleiterscheinungen der industriellen Produktion. Sie wurde daher vielerorts in Industrie- und Gewerbegebiete verbannt. In der Regel liegen diese abseits von Wohngegenden am Stadtrand oder entstehen „auf der grünen Wiese“. Viele Arbeitnehmer müssen lange Wege zurücklegen.

Die Aussicht auf gut ausgebildete Arbeitskräfte kann ein Anreiz für Unternehmen sein, aus den Gewerbegebieten in den urbanen Raum zurückzukehren. Die Voraussetzung dafür ist, dass die Produktion sauber und geräuscharm vonstattengeht. Dies wäre ein großer Gewinn für Mensch und Umwelt.

Digitalisierung und neue Technologien schaffen Ultraeffizienzfabriken

Die Idee der Ultraeffizienz ist, Produktionsprozesse in Betrieben so zu optimieren, dass Wachstum und Verbrauch weitestgehend voneinander entkoppelt werden. Dazu müssen Materialien und Energie so effektiv und effizient wie möglich eingesetzt werden. Durch Digitalisierung und neue Technologien soll eine leise, emissions- und abfallarme Produktion entstehen. Digitale Vernetzung kann beispielsweise dabei helfen, Wertschöpfungsketten zu optimieren. So kann zeit- und ortsnah eine Möglichkeit zur Weiterverwertung von Materialien gefunden werden, die bei der Produktion wortwörtlich „abfallen“ (Stichwort: Kreislaufwirtschaft 4.0).

Das Projekt gliedert sich in mehrere Teilprojekte. Ziel des ersten Teilprojekts ist die Definition des Begriffs „Ultraeffizienz“ an sich und der Aufbau eines Kompetenzzentrums. Das zweite Teilprojekt betrachtet Ansätze, um Umweltinformationen in betriebliche Prozesse besser einzubinden. Teilprojekt 3 erforscht die autonomisierte Demontage von Elektromotoren. Intelligente Roboter sollen in Zukunft die Bauteile kostengünstig voneinander trennen und wertvolle Stoffe wie Stahl, Aluminium, Kupfer und Seltene Erden vor der Verschrottung bewahren.

Für Unternehmen bedeutet der Einsatz neuer Technologien oft jahrelange Forschung und Entwicklung. Um in Zukunft einen flächendeckenden Einsatz von ultraeffizienten Prozessen zu ermöglichen, unterstützt ein viertes Teilprojekt kleine und mittlere Unternehmen beim Aufbau von Netzwerken, Good Practice-Beispielen und Kompetenzzentren zu Ultraeffizienz. Hierbei soll eine digitale Wissensplattform die Erfahrungen und Ergebnisse des Projektes verständlich verfügbar machen.

Kurze Bewertung nach Nachhaltigkeitskriterien

Rohstoffe werden weltweit immer knapper und teurer, was eine funktionierende Kreislaufwirtschaft langfristig unabdingbar macht. Zudem gehen der Abbau und die Entsorgung vieler Rohstoffe mit großen Umweltschäden einher. Recycling und Weiterverwertung der Stoffe an Ort und Stelle reduzieren sowohl Transporte als auch den Energie- und Ressourcenverbrauch, der zum Abbau der Rohstoffe nötig wäre.

Für die Optimierung der komplexen Prozesse ist die Digitalisierung unabdingbar. Eine saubere Produktion ermöglicht das Zusammenrücken von Wohn- und Arbeitsstätte, was Arbeitswege verkürzt und Staus und Emissionen vermindert. So wird auch die Lebensqualität in den Städten gesteigert.

Eckdaten des Projekts

Das Projekt gliedert sich in mehrere Teilprojekte und Förderphasen.

Projektbeteiligte:

  • Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg
  • Fraunhofer IPA
  • Fraunhofer IAO
  • Fraunhofer IGB
  • CUTEC Clausthaler Umwelttechnik Forschungszentrum
  • Institut für Technische Chemie ITC, Karlsruher Institut für Technologie KIT
  • INEC-Institut Hochschule Pforzheim

Projektstart: 2. Quartal 2017

Voraussichtlicher Abschluss des Projekts: 4. Quartal 2022