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.

• Komponentenauswahl: Die Beachtung des Product Carbon Footprints (PCF) bei der Komponentenauswahl spielt für die nachhaltige Gestaltung der Anlagen eine wichtige Rolle. Zum Beispiel wird durch den Einsatz von Biokunststoffen, recyceltem Aluminium sowie Klein- und Leichtbauweisen die ökologische Belastung, der Product Carbon Footprint, reduziert und die Lebensdauer der Anlagen verlängert. Dabei können diese über Jahrzehnte produzieren und ermöglichen eine längere Betriebszeit. Obwohl die Durchführung von Lebenszyklusanalysen nicht direkt zu den Aufgaben des Konstrukteurs gehört, setzt dieser die Vorgaben der jeweiligen Experten für diesen Bereich um.

• Energieeffiziente Antriebe: Die Wahl der optimalen Antriebstechnologie ist entscheidend für die Entwicklung nachhaltiger Produktionsmaschinen. Erfahrene Maschinenbauer wissen, dass es kein universell energiesparendes Antriebssystem gibt; vielmehr hängt die Auswahl von den spezifischen Anforderungen jeder Anlage ab. Um nachhaltige Automatisierungslösungen zu konzipieren, ist es daher wichtig, sich mit den Vorteilen pneumatischer und elektrischer Antriebe und deren Einsatzmöglichkeiten auszukennen.

Die Konstruktion nachhaltiger Produktionsanlagen erfordert eine durchdachte Abstimmung verschiedener Elemente. Von modularen Designs über moderne Steuerungstechniken bis zur Wahl effizienter Antriebe – jeder Schritt verbessert die Effizienz und Lebensdauer der Anlage.

Fazit

Maschinen- und Anlagenbauer spielen eine entscheidende Rolle, um die Industrie durch effizient gestaltete Maschinen und Produktionsanlagen nachhaltiger zu machen. Von der Planung über den Betrieb bis zur Entsorgung der Anlagen müssen alle Aspekte der Nachhaltigkeit berücksichtigt und durch die Auswahl geeigneter Antriebe, Bauteile und Steuerungen optimiert werden.

Nachhaltig gestaltete Automatisierung ist ein Schlüssel, um die industrielle Produktion zukunftsfähig zu machen. Dies hilft produzierenden Unternehmen, ihre Nachhaltigkeitsziele zu erreichen, und trägt dazu bei, die Umwelt für zukünftige Generationen zu schützen.