Geringe Investitionen – große Wirkung

Ressourceneffizienzmaßnahmen in der Produktion

Das Thema Energieeffizienz ist speziell durch das neue Energiedienstleistungsgesetz in den Vordergrund gerückt. Dabei wird oft übersehen, dass der größte Kostenblock im verarbeitenden Gewerbe Ausgaben für Materialien darstellen. Um Kostensenkungspotenziale zu nutzen und die Wettbewerbsfähigkeit zu erhöhen, müssen Unternehmen daher konsequent auch alle Materialströme betrachten. Dabei stellt sich die Frage, wie ein Ressourceneffizienzprojekt strategisch und operativ angegangen werden kann. Das Steinbeis-Transferzentrum Energieund Umweltverfahrenstechnik, Eco-Management zeigt, welche Möglichkeiten im Bereich Ressourceneffizienz im produzierenden Gewerbe bestehen und dass es sich lohnt, hier genauer hinzusehen.

Laut statistischem Bundesamt betrugen 2013 die Materialkosten für das verarbeitende Gewerbe in Deutschland 858 Mrd. Euro. Diese stellen im Durchschnitt mit etwa 47% den größten Kostenblock für die Unternehmen dar. Darin enthalten sind auch Ausgaben für Energie, für deren Bereitstellung nicht erneuerbare Energieträger überwiegend in Form fossiler Brennstoffe verwendet werden, die aber weniger als 5% der Materialkosten ausmachen. Ein kleines Rechenbeispiel zeigt, was möglich ist: Gelingt es einem Unternehmen mit einem angenommenen Umsatz von 50 Mio. Euro, einer Profitabilität von 5% und einem Materialkostenanteil von 40%, die Materialeffizienz um 5% zu steigern, erhöht sich der Profit von 2,5 auf 3,5 Mio. Euro, also um 70%.

In der Regel sind deutlich höhere Einsparungen möglich, die Frage ist nur, wie das Thema im Unternehmen strategisch und operativ angegangen werden kann. Die folgende Vorgehensweise hat sich in der Praxis bewährt: Eine Potenzialanalyse zur Erfassung des Status Quo und der Optimierungsmöglichkeiten ist der erste wichtige Schritt. In einem Initialgespräch werden zunächst die Ziele und Erwartungen sowie die Kriterien, an denen Ressourceneffizienzmaßnahmen gemessen werden sollen, festgelegt. Im Unternehmen müssen klare Verantwortlichkeiten bezüglich des Projektes geschaffen werden. In einem Workshop kann dann die vorhandene Datenbasis gesichtet, der Umgang mit Datenlücken geklärt und der Prozessablauf erfasst werden. Anhand dieser Daten wird ein geeignetes Visualisierungswerkzeug zur Erfassung der Inputund Outputströme erstellt und die Energie- und Stoffströme werden modelliert. Mit diesem Werkzeug, das speziell auf das Unternehmen zugeschnitten ist, können die Daten den Einzelprozessen zugeordnet werden. Fehlende Daten können in vielen Fällen berechnet oder abgeschätzt werden. Messungen machen in der Regel nur in wenigen Bereichen Sinn. Wenn die Mengengerüste feststehen, können mit dem Modell auch die zugehörigen Kosten ermittelt werden. Die vorhandenen Daten werden gemeinsam auf Plausibilität geprüft. In dieser Projektphase sind Diskrepanzen bezüglich der Plausibilität von Vorteil, denn sie regen an, dass alle Projektbeteiligten sich um die Klärung der Abweichungen bemühen. Dabei werden häufig auch Defizite erkannt. Mit Hilfe des Visualisierungswerkzeuges können nun energie- und materialintensive Prozessschritte sowie Optimierungspotenziale identifiziert werden. Aus geeigneten Kennzahlen, die unternehmensspezifisch festgelegt werden müssen, können Effizienzmaßnahmen abgeleitet und priorisiert werden. Für die ermittelten Einsparpotenziale sollten Szenarioanalysen durchgeführt werden. Alle Ergebnisse werden in einer Dokumentation dargestellt und erläutert. Eine Präsentation des Energieund Stoffstrommodells, der Ergebnisse der durchgeführten Analyse, möglicher Optimierungsmaßnahmen und Umsetzungsvorschläge unter Berücksichtigung wirtschaftlicher Randbedingungen sowie der Nutzungsmöglichkeiten für die betriebliche Transparenz schließen das Projekt ab.

Dieses ist eine sehr gute Basis, beispielsweise für die Einführung eines Energiemanagementsystems nach ISO 50001 oder eines Audits. Bei der Umsetzung der Optimierungen ist es sinnvoll, in vielen kleinen Schritten über einen längeren Zeitraum vorzugehen. Die Mitarbeiter im Unternehmen sind ansonsten schnell mit der Umsetzung überfordert. Manche Optimierungen führen zu Veränderungen. Aspekte des Change-Managements müssen daher auch berücksichtigt werden. In der Regel sind aber viele Maßnahmen mit relativ geringem Aufwand umsetzbar. Dem Aufwand für die Untersuchungen steht daher ein hoher Nutzwert gegenüber.

Das zeigte sich auch bei der Analyse eines KMU, die von den Experten des Steinbeis-Transferzentrums Energie- und Umweltverfahrenstechnik, Eco-Management durchgeführt worden ist. Das Unternehmen stellt in einem mehrstufigen Produktionsprozess Kunststoffteile her. Der Maschinenpark war ursprünglich für hohe Stückzahlen ausgelegt, das Unternehmen hat sich über die Zeit aber auf optisch und haptisch anspruchsvolle Produkte spezialisiert, um im Wettbewerb eine führende Position einzunehmen. Daraus resultierten kleinere Losgrößen und ein deutlich erhöhter Rüstaufwand. Im Rahmen der Potenzialanalyse wurde erkannt, dass die Extruder aber auch einige nachgeschaltete Prozessschritte in Bezug auf Energie- und Materialintensität erheblich optimiert werden können. An einer ausgewählten typischen Produktionslinie wurden detailliert alle Inputs und Outputs aufgenommen und dargestellt. 371.000 Euro pro Jahr an Materialeinsparung konnten im Maschinenpark durch verschiedene Maßnahmen realisiert werden, wobei keine oder nur geringe Investitionen getätigt werden mussten. Um weiteres Einsparpotenzial zu heben, wurde der Einsatz von speziellen Reinigungssubstanzen in den Extrudern empfohlen. Diese Maßnahme würde die Anlagenverfügbarkeit für die Produktion signifikant erhöhen und die Erlössituation nachhaltig im 7-stelligen Bereich verbessern. Bei der Energieeinsparung wurde ein Potenzial von bis zu 80.000 Euro ermittelt. Dafür waren ebenfalls nur geringe Investitionen notwendig mit Amortisationszeiten deutlich unter einem Jahr.

Der Vergleich der Einsparungen im Energie- und Materialbereich zeigt bei diesem Beispiel, dass Unternehmen im produzierenden Bereich sich nicht einseitig auf Energieeffizienz konzentrieren sollten. In einer verbesserten Materialnutzung liegt ein deutlich größerer Hebel und der Mehraufwand zur Erfassung der Materialströme zusätzlich zu den Energieströmen ist sehr gering. Allerdings ist es noch schwieriger als im Energiebereich, fachlich kompetente externe Unterstützung zu finden. Selbst erfahrene Experten müssen bei speziellen Fragen sich das notwendige Know-how erst erarbeiten oder auf ein vertrauenswürdiges Netzwerk, wie es Steinbeis bietet, zurückgreifen.

Kontakt

Prof. Peter Kleine-Möllhoff leitet das Steinbeis-Transferzentrum Energie- und Umweltverfahrenstechnik, Eco-Management an der Hochschule Reutlingen. Das Steinbeis-Unternehmen berät seine Kunden bei der Optimierung ihrer Produktionsprozesse in Bezug auf Energie- und Materialeffizienz, Verwertung von Neben- und Abfallprodukten und Erfüllung von Umweltauflagen.

Prof. Peter Kleine-Mollhoff
Steinbeis-Transferzentrum Energie- und Umweltverfahrenstechnik, Eco-Management (Munchen)
su0690@stw.de

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