Warum der Maschinen- und Anlagenbau eine entscheidende Rolle spielt

Der Maschinenbau spielt eine zentrale Rolle bei der ökologischen Transformation der Industrie. Durch die vorausschauende Konzeption von Fertigungsanlagen können der ökologische Fußabdruck verkleinert, Ressourcen geschont und der Energieverbrauch gesenkt werden. Gezielter Materialeinsatz, Recyclingfähigkeit und Modularität erhöhen die Lebensdauer einer Anlage und sind wichtige Schritte in Richtung einer Kreislaufwirtschaft. Digitale Technologien ermöglichen datenbasierte Entscheidungen, die eine ressourcenschonende Produktion unterstützen.

Politische Rahmenbedingungen auf europäischer und internationaler Ebene bewegen die Industrie dazu, sich stärker mit Nachhaltigkeit auseinanderzusetzen. Die Sustainable Development Goals (SDGs) der Vereinten Nationen bieten einen umfassenden Rahmen für eine globale nachhaltige Entwicklung, wobei einige dieser Ziele speziell auf die Industrie ausgerichtet sind. In Europa sind der European Green Deal und die Corporate Sustainability Reporting Directive (CSRD) entscheidende Treiber für mehr Transparenz und Verantwortung in der Nachhaltigkeitsberichterstattung.

Politische Rahmenbedingungen für nachhaltige Automatisierung

Dieser politische Rahmen hat auch indirekten Einfluss auf den Maschinen- und Anlagenbau. Produzierende Unternehmen müssen ihre Nachhaltigkeitsbilanz verbessern und werden zukünftig stärker darauf achten, dass ihre Maschinen und Anlagen energieeffizient und ressourcenschonend konzipiert wurden.

Wichtige Grundsätze und Richtlinien im Überblick:

Energieeffizienzrichtlinien: Der European Green Deal, der die Klimaneutralität der EU bis 2050 anstrebt, umfasst Maßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz. Die EU-Energieeffizienzrichtlinie (EED) fordert eine umfassende Analyse des Energieverbrauchs technischer Anlagen.

Kreislaufwirtschaftsgrundsätze: Das deutsche Kreislaufwirtschaftsgesetz (KrWG) und die EU-Abfallrahmenrichtlinie fördern die Produktlanglebigkeit und optimale Recyclingprozesse. Für Maschinenbauer und Ingenieure bedeutet dies, darauf zu achten, dass die verwendeten Komponenten möglichst ressourcenschonend, beispielsweise aus recyceltem Aluminium, hergestellt werden. Bei der Planung von Maschinen und Anlagen kann eine modulare Bauweise dazu beitragen, das spätere Recycling der Anlage zu erleichtern.

Der Product Carbon Footprint: Im Maschinenbau spielt der Product Carbon Footprint (PCF) eine entscheidende Rolle bei der Ermittlung des CO₂-Fußabdrucks von Produkten. Er erfasst die Treibhausgasemissionen entlang des gesamten Lebenszyklus – von der Rohstoffgewinnung bis zur Entsorgung. Ingenieuren hilft er dabei, Maschinen und Anlagen mit einem möglichst geringen CO₂-Abdruck in der Herstellungsphase zu planen.

Digitaler Produktpass der EU: Der Digitale Produktpass (DPP) der EU ist ein zukünftiger digitaler Datensatz, der alle Informationen über den Lebenszyklus eines Produkts enthält. Er umfasst Details wie Materialien, Herkunft, Umweltauswirkungen, Reparierbarkeit und Entsorgungsmöglichkeiten. Ziel des DPP ist es, Transparenz und Nachhaltigkeit auf dem EU-Markt zu fördern, indem er Informationen über die gesamte Wertschöpfungskette bereitstellt. Das erleichtert Ingenieuren und Maschinenbauern, die Nachhaltigkeitsbilanz von Antrieben und anderen Komponenten nachzuvollziehen.

Die wichtigsten Stellschrauben im Anlagenbau

Nachhaltigkeit ist ein komplexes Thema, das von umfangreichen politischen Rahmenbedingungen, Regularien und neuen Anforderungen an produzierende Unternehmen bestimmt wird. Wie lassen sich diese neuen Anforderungen jetzt konkret im Maschinen- und Anlagenbau umsetzen?

Darauf kommt es an:

• Konzeption der Anlage: Ein durchdachtes, modulares Design ermöglicht leichtere Reparierbarkeit und Wartung und trägt so dazu bei, unnötigen Abfall zu vermeiden. Durch die Möglichkeit, einzelne Komponenten einfach wiederzuverwenden oder auszutauschen, wird die Lebensdauer der Anlage verlängert und so die Nachhaltigkeit gefördert.

• Moderne Steuerungskonzepte: Sie nutzen gezielt Sensorik, um Maschinendaten zu erfassen und auszuwerten. Dies ermöglicht eine Optimierung verschiedener Prozesse in der Automatisierung. wie beispielsweise der Verschraubung einer Platine. Über Monitoring-Funktionen, wie sie von Festo AX bereitgestellt werden, können diese optimierten Abläufe überwacht werden.

• Skalierbarkeit und Flexibilität: Anlagen sollten so konzipiert werden, dass sie durch Skalierbarkeit und Flexibilität an schwankende Ausbringungsmengen und neue Produktionsschritte angepasst werden können. Die Erweiterbarkeit durch zusätzliche Komponenten ermöglicht eine effizientere Nutzung der Anlage. Dies sorgt für die nötige Flexibilität, damit die Anlage später an geänderte Anforderungen angepasst und mit neuen Funktionen ausgestattet werden kann.

• Component selection: Taking the product carbon footprint (PCF) into account is important when selecting components for any sustainable system design. For example, using bioplastics, recycled aluminium and small and lightweight construction methods reduce the system's environmental impact and product carbon footprint, and extends its service life. This will allow them to continue producing for decades and lead to a longer operating time. Although carrying out life cycle analyses is not the direct responsibility of the designers, they need to apply the specifications of the relevant experts.

• Energy-efficient drives: Choosing the optimum drive technology is crucial for developing sustainable production machines. Experienced machine builders know that there is no universal energy-saving drive system; instead, the choice depends on the specific requirements of each system. In order to design sustainable automation solutions, it is important to be familiar with the advantages of pneumatic and electric drives and their possible applications.

Designing sustainable production plants requires various elements to be carefully coordinated. From modular designs and modern control technologies to the choice of efficient drives, every step improves the efficiency and service life of the system.

Conclusion

Machine and system builders play a crucial role in making industry more sustainable by designing machines and production plants to be efficient. All aspects of sustainability, from planning to operation and disposal of the systems, must be taken into account and optimised by selecting suitable drives, components and open-loop controllers.

Sustainably designed automation is a key to making industrial production fit for the future. This helps manufacturing companies to achieve their sustainability goals and contributes to protecting the environment for future generations.