Quelle: VDI ZRE/Fraunhofer IPA

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Die digitale Transformation in der industriellen Produktion bietet erhebliche Potenziale zur Steigerung der Material- und Energieeffizienz. Details beleuchtet eine interdisziplinäre Studie im Auftrag der VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH. Im Mittelpunkt stehen KMU des verarbeitenden Gewerbes.

Die Themen Industrie 4.0 und Ressourceneffizienz behandeln die meisten Unternehmen getrennt voneinander. Dabei lassen sich die Technologien der digitalen Transformation auch dafür einsetzen, die Ressourceneffizienz zu steigern. Details beleuchtet die Studie „Ressourceneffizienz durch Industrie 4.0 – Potenziale für KMU des verarbeitenden Gewerbes“. Auf 270 Seiten werden Best-Practice-Beispiele identifiziert sowie konkrete Handlungsempfehlungen für Industrie, Politik und Forschung formuliert.

Im Rahmen von zehn Fallstudien aus der Elektro- und Kunststoffbranche sowie dem Bereich Maschinenbau zeigt die Studie Praxisanwendungen und Lösungen, bei denen bestimmte Technologien bereits zur Einsparung von Ressourcen in Unternehmen beitragen. Im Fokus stehen elf Maßnahmen der Digitalisierung, die Einsparungen betrieblicher Ressourcen bewirken können. Demnach liegen die größten Chancen zunächst einmal in der intelligenten Datenerfassung und -verknüpfung: Der Einsatz von smarter Sensorik und intelligenten Steuerungskonzepten zur unmittelbaren Überwachung der Rohstoffqualität, des Energieverbrauchs oder der Materialqualität und -menge würden prinzipiell zu Vorteilen bezüglich der Ressourceneffizienz führen. Neben der Verringerung des Stromverbrauchs und des Materialeinsatzes gehöre zum Beispiel die Reduzierung fehlerhafter Teile dazu sowie die Reduzierung des benötigten Lagerraum. Die Studienautoren haben festgestellt, dass KMU Ressourceneinsparungen nicht systematisch erfassen. Nach Selbsteinschätzung der befragten Unternehmen würden sich die möglichen Einsparungen von Material und Energie jedoch auf bis zu 25 Prozent belaufen.

Digitalisierung aus dem eigenen Bedarf heraus

Insgesamt hängen die Ressourceneffizienzpotenziale der Studie zufolge immer von der jeweiligen Digitalisierungsebene des Unternehmens ab. Gleichzeitig müsse die Digitalisierung immer aus dem eigenen Bedarf heraus entstehen. Daher sollten Unternehmen erst den für sie passenden Digitalisierungsgrad realisieren und anschließend prüfen, an welchen Stellen sich damit die Ressourceneffizienz steigern lässt. Grundsätzlich sollten Unternehmen jedoch die digitale Transformation in stärkerem Maße als Chance für die Steigerung der Ressourceneffizienz betrachten und dazu eine gezielte Strategie entwickeln. Die Politik wiederum müsse Beratungsangebote für KMU aus den Bereichen Ressourceneffizienz und Industrie 4.0 vernetzen und einen „Baukasten Ressourceneffizienz 4.0“ entwickeln. Und die Wissenschaft müsse zentrale Methoden zur Datenerfassung und -auswertung mithilfe von Verfahren der künstlichen Intelligenz erforschen und weiterentwickeln.

Drei Fachgebiete der TU Darmstadt aus den Bereichen Umweltingenieurwissenschaften und Maschinenbau, das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung sowie das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz haben in interdisziplinärer Zusammenarbeit die Studie erarbeitet. Beauftragt wurde die Studie von der VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH (VDI ZRE) in Zusammenarbeit mit dem Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg, dem Bayerischen Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz, dem Hessischen Ministerium für Wirtschaft, Energie, Verkehr und Landesentwicklung sowie dem Ministerium für Umwelt, Energie, Ernährung und Forsten Rheinland-Pfalz. (ph)

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