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Materialeffizienz - technische Ansatzpunkte

Jedes Unternehmen sollte ein Interesse an Materialeffizienz haben!

Materialeinsparung ist ein Ziel, das jedes Unternehmen anstrebt, denn Materialeinsparungen bedeuten gleichzeitig eine Kostenreduzierung. Erstaunlicherweise werden aber bei fast allen auf Materialeffizienz untersuchten Unternehmen einfach zu erschließende Ansätze zur Minderung des Verbrauchs von Materialien und Rohstoffen gefunden. Dieser Widerspruch lässt sich damit erklären, dass Materialeffizienz nicht als ein eigenständiges Thema begriffen wird, sondern als Teil der allgemeinen Fertigungsplanung, bei der die Qualität und die Prozesssicherheit im Vordergrund stehen. Daten über die Materialverluste der einzelnen Prozessschritte und der dadurch verursachten Kosten sind höchstens lückenhaft vorhanden. Die erfolgreichen Ansatzpunkte zur Optimierung des Materialverbrauchs werden wegen der fehlenden Daten und der mangelnden Gesamtübersicht meist nicht gefunden.

Ein ganzheitlicher Ansatz ist erforderlich

Ein methodischer Ansatz zur Erfassung und Bewertung der gesamten betrieblichen Stoffströme - z. B. die Stoffstrommanagement und die Ressourcenkostenrechnung - ist erforderlich, um die lohnenden Einsparpotenziale zu erkennen. Mit diesen Analysemethoden werden die Ansatzpunkte erfasst und bewertet und somit diejenigen Felder identifiziert, bei denen der Nutzen am größten ist. Eine solche systematische Analyse fördert auch Einsparpotenziale und lohnende Ansatzpunkte bei Firmen zu tage, die davon überzeugt sind bereits alles optimiert zu haben.

Ansätze zur Steigerung der Materialeffizienz

Im Folgenden werden beispielhaft einige typische Ansatzpunkte zur Steigerung der Materialeffizienz im Metallgewerbe beschrieben. Diese Beispiele entstammen alle realen Projekten. Da sich die Situation in jedem Unternehmen jedoch anders darstellt, können diese Beispiele die Untersuchung des jeweils konkreten Falles nicht ersetzen.

Grafik: Bearbeitungsprozess in der Metallbe- und –verarbeitung
Metallbearbeitung, schematischer Fertigungsablauf 
Quelle:  ABAG-im GmbH, 2004

Der größte Materialstrom beim Gießen sind i. d. R. die Altsande aus Kernen und Formen. Diese werden nach Möglichkeit im Kreis gefahren und mehrfach eingesetzt. Ein oft wenig beachteter Mengenstrom ist das so genannte Kreislaufmaterial, das ist Überschussmetall, welches überwiegend in der Putzerei anfällt. Da es wieder eingeschmolzen wird, entstehen vordergründig keine Verluste. Allerdings muss dieses Metall erneut eingeschmolzen werden, verursacht damit einen höheren Energieverbrauch, trägt Verschmutzungen in die Schmelze ein und erzeugt einen zusätzlichen Aufwand beim Putzen und Entgraten.

Bei der mechanischen Bearbeitung, dem Spanen und Schleifen, besteht meist ein erhebliches Einsparpotenzial bei der KSS-Anwendung. Aber auch beim Zerspanen selbst kann oft deutlich Material eingespart werden, z. B. durch angepasste Maße des Ausgangsmaterials oder durch Verringerung des Verschnitts bei Stangenmaterial. Bei den Metallabfällen, die meist verwertet werden, wird oft der damit verbundene hohe Wertverlust nicht ausreichend bedacht.

Bei Reinigungs- und Entfettungsprozessen wird in einigen Fällen zuviel des Guten getan. Die Reinigung wird mit hohem Chemikalienaufwand gefahren und die wässrige Reinigung wird teilweise bei zu hohen Temperaturen durchgeführt, wodurch hohe Verdampfungsverluste entstehen.

Für die meisten galvanischen Bäder sind Kreislauftechniken oder zumindest standzeitverlängernde Maßnahmen verfügbar. Die Schlämme können teilweise verwertet werden, so dass ein Teil des Metalls zurückgewonnen werden kann.

Bei Lackierprozessen setzt sich immer stärker die materialeffiziente Pulverlackiertechnik durch, die durch Kreislaufführung fast ohne Materialverluste gefahren werden kann. Aber auch hier bestehen noch zahlreiche Einsparmöglichkeiten, z. B. durch die Verbesserung des Erstauftragswirkungsgrades oder der besseren Gleichmäßigkeit der Lackschicht. Die vorgeschalteten Reinigungs- und Phosphatierprozesse sollten dabei immer mit betrachtet werden.

Einsparpotenziale finden sich auch bei der Optimierung der betriebsinteren Logistik, der Materialbeschaffung und -bereitstellung und auch bei "Nebenprozessen" wie der Verpackung, die bei vielen Unternehmen sehr materialintensiv sein können.

Dieser kurze Aufriss zeigt, dass das Spektrum zur Erhöhung der Materialeffizienz breit und vielfältig ist. Detaillierte Informationen zu den einzelnen oben angesprochenen Prozessen sind jeweils auf den verlinkten Seiten dieser Internetplattform zu finden.

Hinweis: Bei der Vielfalt der Möglichkeiten besteht die Gefahr, dass man sich im Detail verliert, oder vor lauter Bäumen den Wald nicht mehr sieht. Um dieser Gefahr zu entgehen ist eine methodisch präzise und ganzheitliche Materialeffizienzanalyse bzw. Stoffstrommanagement erforderlich. Mit diesem Ansatz werden die richtigen und lohnenden Ansatzpunkte sicher identifiziert. 



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