Energie- und Hilfsstoffoptimierte Produktion (EnHiPro)

Problemstellung
Mit Produktionsmaschinen und -anlagen werden Produkte unter Einsatz von Ressourcen wie Material, Hilfsstoffen (z.B. Kühlschmierstoffe) und Energie (Strom) hergestellt. Produktionsprozesse sind damit wertschöpfend und wertverzehrend zugleich. Kleinere und mittlere Unternehmen (KMU) verbrauchen in Deutschland einen beträchtlichen Teil der Energie und Hilfsstoffe. Vor dem Hintergrund der damit verbundenen ökologischen Bedeutung und steigender Energie- und Rohstoffkosten stellt die Erschließung von Ressourceneffizienzpotenzialen in KMU ein zentrales Handlungsfeld dar.
Zur Steigerung der Ressourceneffizienz produzierender Unternehmen sind in Forschung und Praxis eine Reihe verschiedener technischer und organisatorischer Maßnahmen identifiziert und beschrieben. Jedoch können diese Maßnahmen aufgrund der unzureichenden Verfügbarkeit und Transparenz von Verbrauchsinformationen nicht zielgerichtet eingesetzt werden. Großverbraucher können nicht eindeutig identifiziert werden. Ferner ist die realisierbare Hebelwirkung von Maßnahmen in der betrieblichen Praxis oftmals unbekannt. Die Vorraussetzung zur Umsetzung und kontinuierlichen Weiterentwicklung von Maßnahmen zur Verbesserung der Nutzeneffizienz von Energie und Hilfsstoffen ist im Alltag kleiner und mittlerer Produktionsunternehmen damit nicht gegeben.

Projektziele
Ausgehend von der fehlenden Berücksichtigung ökologischer Aspekte und dem festgestellten Mangel an Entscheidungsunterstützung für KMU werden mit der im Projekt entwickelten Vorgehensweise branchenübergreifend produzierende KMU in die Lage versetzt, kontinuierlich organisatorische und technische Maßnahmen zur Effizienzsteigerung zu ermitteln und deren Auswirkungen auf den Energie- und Hilfsstoffverbrauch sowie klassische Produktionsziele (z.B. Durchlaufzeiten, Auslastung, Kosten) zu bewerten. Unter Einbindung bereits existierender Daten- und IT- Infrastruktur (z.B. PPS- System) wurden durch geeignete Verknüpfung von Messtechnik und IT- Anwendungen zur Verbrauchserfassung und -kontrolle die realen Verbrauchswerte erfasst und visualisiert. Diese Daten bildeten die Grundlage zur Identifikation, Analyse und integrierten Bewertung der Maßnahmen zur Optimierung der Energie- und Hilfsstoffeffizienz. Auf Basis einer energie- und hilfsstoffverbrauchsorientierten Auswertung von Produktionsprozessketten wurde damit ein Beitrag zur Schließung der vielfach beobachtbaren Lücke zwischen Wissen und Handeln geleistet.

Vorgehensweise
Das Verbundprojekt war in vier inhaltliche Arbeitspakete gegliedert:
– Energie- und Hilfsstoffmessung
– Datenverarbeitung und – Management
– Bewertung und Visualisierung
– Entwicklung eines Maßnahmenkatalogs zur Optimierung
Neben drei Zulieferunternehmen und einem Forschungspartnern, die sich mit der Entwicklung der Methoden und Werkzeuge beschäftigen, waren vier Anwenderunternehmen eingebunden, die sich sehr grundsätzlich in Produktpalette, eingesetzten Produktions- und Fertigungstypologien (von Klein-/ Mittelserien mit schwankender Auslastung bis kontinuierliche Produktion) voneinander unterscheiden. Durch verschiedenste Rahmenbedingungen und signifikant unterschiedliche Verbrauchsmuster von Energie und Hilfsstoffen war durch diese Partner eine breite Anwendbarkeit der entwickelten Vorgehensweise gewährleistet.

Ergebnisse und Anwenderpotenzial
Ziel des Verbundvorhabens war, mit einer geeigneten Verbrauchserfassungsstrategie und zielgruppenbezogenen Aufbereitung von Energie- und Hilfsstoffverbräuchen eine Informations- und Entscheidungsgrundlage für die Planung, Gestaltung und Lenkung von Maßnahmen zur Steigerung der Ressourceneffizienz zu erarbeiten. Durch den praxisnahen Ansatz wird eine Übertragung der gewonnen Kenntnisse auch branchenübergreifend auf andere kleine und mittelständische Unternehmen möglich, die aufgrund hoher Kostenbelastungen für Energie und Rohstoffe sehr ähnliche Problemstrukturen aufweisen. Neben der prototypischen Umsetzung und damit Validierung von Vorgehensweise und Methodik in Anwenderunternehmen verschiedener Branchen wurde ein allgemeingültiger Maßnahmenkatalog formuliert, der von interessierten Firmen angefordert werden kann. Die Projektergebnisse sind wesentliche Grundlage für die Etablierung eines kontinuierlichen Verbesserungsprozesses, der es insbesondere produzierenden KMU in verschiedensten Branchen ermöglicht, die Effizienz des Rohstoffeinsatzes zu verbessern, die Kosten für Energie und Hilfsstoffe zu senken und damit die wirtschaftliche Leistungsfähigkeit zu steigern.

• binder intrObest GmbH & Co. KG
• ifu Institut für Umweltinformatik Hamburg GmbH
• Intronic GmbH & Co.
• MTS Maschinenbau GmbH
• Spinnweberei Uhingen, Gesellschaft mit beschränkter Haftung
• SSV Software Systems GmbH
• Syslog GmbH
• Technische Universität Braunschweig