Fraunhofer-Studie Energieeffizienz zeigt 30% Einsparpotenzial

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Effizienz - Einen Paradigmenwechsel fordert Prof. Dr. Hans-Jörg Bullinger, Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft: Statt Gewinn pro Kapitaleinsatz müssten Wertschöpfung pro Ressourceneinsatz zur Richtschnur werden.

28. August 2012

Sollen sich deutsche Unternehmen auch künftig auf dem Weltmarkt behaupten können, bedarf es eines Paradigmenwechsels. An die Stelle von maximalem Gewinn aus minimalem Kapital muss maximale Wertschöpfung aus minimalen Ressourcen treten. Unternehmen, die sich durch Effizienztechnologien heute einen Kostenvorteil erarbeiten, werden diesen in Zukunft überproportional weiter ausbauen.

Für immer mehr Unternehmen entwickelt sich die Kostenexplosion der Energie- und Rohstoffe zu einem Konjunkturrisiko. Das lässt sich aus einer Untersuchung des Deutschen Industrie- und Handelskammertags (DIHK) schließen. In vielen Branchen bestimmen Material- und Energiekosten schon längst maßgeblich den Preis des Endprodukts. So entfielen im Verarbeitenden Gewerbe laut dem Statischen Bundesamt 2007 allein 45% der Herstellungskosten auf den Materialverbrauch. Die Personalkosten machten nur 18% aus.

Welch großes Potenzial das Thema Effizienzsteigerung den Unternehmen bietet, zeigt die Fraunhofer-Studie »Energieeffizienz in der Produktion«. Ein Ergebnis: Mittelfristig lassen sich in der industriellen Produktion bis zu 30% Energie einsparen. Allein für die in der Untersuchung betrachteten Produktklassen macht dies 210 Petajoule pro Jahr aus. Das entspricht etwa der Hälfte des Stromverbrauchs der privaten Haushalte in Deutschland oder der Leistung von vier Kraftwerken mit je 1,4 Gigawatt Leistung. Und durch effizienten Rohstoffeinsatz lassen sich die Kosten noch weiter drücken. Zudem kann in den kommenden Jahren die Materialeffizienz um 20% gesteigert werden, so die Deutsche Materialeffizienzagentur demea. Das bedeutet, dass sich die Rohstoffkosten pro Jahr um 100Mrd.€ senken lassen.

Der Fraunhofer-Verbund Produktion hat schon früh das Thema »Ressourceneffiziente Produktion« auf seine Agenda gesetzt. Künftig müssen wir noch weitergehen und das Wirtschaftswachstum vom Ressourcenverbrauch entkoppeln.

massive bauteile Künftig Hohl

Seit einigen Jahren fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF die Entwicklung innovativer, ressourceneffizienter Produktionstechnologien. Ein Leuchtturmprojekt ist die Innovationsallianz »Green Carbody Technologies«, in der mehr als 60 Unternehmen zusammenarbeiten. Die Partner wollen bis zu 50% Energie bei der Karosseriefertigung einzusparen.

Wie leistungsfähig ein Wagen ist und wie stark er die Umwelt belastet, hängt vor allem vom Antriebsstrang ab – mit allen Komponenten für die Drehmomenterzeugung und -übertragung, vom Motor bis zum Rad. Forscher aus sieben Fraunhofer-Instituten wollen diesen »Power-train« effizienter machen. Ziel ist es, durch neue Werkstoffe die Masse zu reduzieren, durch Kreislaufwirtschaft den Material- und Energieeinsatz zu verringern sowie mittels Beschichtungen und Oberflächenstrukturierung einen reibungsarmen Betrieb der Komponenten zu ermöglichen. Beispiel Nockenwelle: Dieses bisher massive Bauteil fertigen die Forscher mit Innenhochdruck-Umformen (IHU). Die so gefertigten Bauteile sind innen hohl und wiegen deutlich weniger als herkömmliche Nockenwellen.

Neue Verfahren im Vormarsch

In der Metallbearbeitung lassen sich Ressourcen sparen, wenn man spanende Fertigungsverfahren durch Umformprozesse ersetzt. Unter Beachtung der durchschnittlichen Materialausnutzung benötigt man für die Herstellung von einem Kilogramm Fertigteile durch Umformverfahren ein Drittel weniger Energie als bei spanenden Verfahren. Ein Beispiel ist das Kaltwalzen von Laufverzahnungen für Getriebe. Neben der Energieeinsparung ließen sich bis zu einem Drittel des Materials und bis zur Hälfte der Herstellungszeit einsparen.

Ressourcenschonende Fertigung ist eine Möglichkeit, in Zeiten knapper Rohstoffe wirtschaftlich zu agieren. Fraunhofer-Forscher denken aber schon weiter. Ihr Ziel ist es, ganz ohne den Einsatz neuer Rohstoffe zu produzieren. Dazu setzen die Wissenschaftler auf konsequentes Recycling, nicht nur im Privathaushalt, sondern vor allem auch in der Industrie. Indem Sekundärrohstoffe in Kaskaden immer weiterverwertet und in den Produktionsprozess zurückgeführt werden, lassen sich enorme Mengen an natürlichen Ressourcen einsparen.

Vita

Hans-Jörg Bullinger

studierte Maschinenbau (Fachrichtung Fertigungstechnik) an der Universität Stuttgart.

1974 Promotion; 1975 Abteilungsleiter Unternehmensplanung des Fraunhofer IPA.

• 1978 Habilitation. 1980 Professor für Arbeitswissenschaft/Ergonomie, Universität Hagen. 1982 Professor für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement, Universsität Stuttgart.

• Bullinger wurde 1981 Institutsleiter des neu gegründeten Fraunhofer IAO. Er hatte diese Funktion bis 2002 inne. Seither ist er Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft.

Erschienen in Ausgabe: 07/2012