Starthilfe für ein Start-Up-Unternehmen: Das Münchner Steinbeis-Transferzentrum Energie- und Umweltverfahrenstechnik, Eco-Management hat im Rahmen eines vom Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) geförderten Materialeffizienzprojektes ein junges Start-Up-Unternehmen in Bezug auf eine bessere Nutzung der eingesetzten Ressourcen untersucht. Dabei wurde ein erhebliches Einsparpotenzial ermittelt, das nun für den weiteren Aufbau und die Erweiterung der Produktion konsequent mit Hilfe von Steinbeis realisiert werden soll.
Das mittelständische Unternehmen der metallverarbeitenden Industrie stellt Metalllegierungsschäume auf der Basis von Nickel und Eisen her und suchte nach Möglichkeiten, Materialverluste in der Fertigung zu verringern. Bei dem vom Unternehmen eingesetzten Produktionsverfahren handelt es sich um eine Neuentwicklung, die sich noch im Pilotzustand befindet und hohe Ausschussraten erzeugt.
Im Rahmen des Förderprogramms VerMat des BMWi wurde die Produktion von den Steinbeis-Experten aus München zunächst systematisch in Bezug auf die Material- und Energieflüsse und die Kosten untersucht. Methodisch wurde nach der PIUS-Richtlinie (VDI 4075) vorgegangen, der Hauptfokus lag auf dem Materialeinsatz und den damit verbundenen Kosten. Das Ergebnis der Untersuchungen war, dass insbesondere bei dem Einsatz von Nickelmetalllegierungspulver Kosten im sechsstelligen Bereich eingespart werden können.
Im darauffolgenden zweiten Schritt eruierten die Steinbeis-Experten mögliche Wege zur Realisierung dieser Einsparpotenziale. Dabei wurden bewusst zwei sehr unterschiedliche Stoßrichtungen verfolgt: Einerseits der klassische Weg der Optimierung des Prozessablaufes, auf der anderen Seite die Erschließung neuer Anwendungsfelder für die erzeugten Produkte.
Für die Produktionsoptimierung wurden in enger Zusammenarbeit mit den Mitarbeitern aus Produktion und Entwicklung alle Prozessschritte systematisch in Bezug auf Ausschussgründe und bereits eingeleitete Änderungsideen untersucht und bewertet. Das Steinbeis-Transferzentrum suchte und evaluierte technisch und ökonomisch neue Lösungsansätze für die Produktion der Metalllegierungsschäume. Für das Aufbringen des Nickelmetalllegierungspulvers soll in einem Folgeprojekt mit Steinbeis eine Verfahrensumstellung näher untersucht und möglicherweise in der Produktion eingeführt werden. Dabei wird Steinbeis auf eine besondere Stärke zurückgreifen: das vielfältige technologische Know-how des gesamten Transfernetzes. Bei der Erschließung neuer Anwendungsfelder konnte das Transferzentrum in München aus dem langjährigen Erfahrungsschatz seiner Mitarbeiter schöpfen.
Das untersuchte mittelständische Unternehmen wurde erst 2005 gegründet. Die erzeugten Metallschaumprodukte werden überwiegend in die Automobilindustrie zur Erzeugung von Filtern und Katalysatoren für Dieselmotoren geliefert. Aufgrund der sehr engen spezifizierten Toleranzgrenzen müssen nahezu 50 Prozent der erzeugten Produktmenge verworfen werden. Ein Teil des Ausschusses kann durch Produktionsoptimierungen oder geänderte Verfahrensweisen vermieden werden. Die Sinterung des Materials bei über 1.200 °C und der damit verbundene Materialverzug werden aber immer dazu führen, dass ein nennenswerter Anteil der produzierten Erzeugnisse nicht den Anforderungen der heutigen Kundenzielgruppe genügt.
Das Projekt sah folgende Detailschritte vor: Die Projektbeteiligten untersuchten technologisch und ökonomisch mögliche andere Anwendungsfelder für die Produkte, insbesondere im großtechnischen Bereich. Als sehr attraktiv stellte sich der Einsatz des Materials als Katalysatorträger für diverse industrielle Anwendungen heraus. Das Spektrum reicht von Anwendungen im Bereich der Abgasreinigung, beispielsweise zur Entfernung von Kohlenwasserstoffen, Stickoxiden und Schwermetallen bis hin zum Einsatz in verschiedenen Produktionsreaktoren. Dabei kann gezielt die thermische Beständigkeit, die große innere Oberfläche und die Struktur der Metalllegierungsschäume genutzt werden.
Bei sehr konservativer Abschätzung des Optimierungspotenzials ergibt sich für das Unternehmen eine Verbesserung der Erlössituation von rund 40 bis 55 Prozent. Das entspricht bereits bei dem derzeit vorhandenen Produktionsvolumen der Pilotanlage 290 bis 385 000 Euro. In der geplanten mittelfristigen Ausbaustufe soll die Produktionsmenge verfünffacht werden, das Optimierungspotenzial würde entsprechend zu Buche schlagen.
Dem steht im Rahmen des ersten Projektes ein Analyseaufwand gegenüber, von dem das BMWi zwei Drittel übernimmt. Die Investitionen zur Umstellung der Produktion wurden auf maximal 300 000 Euro abgeschätzt.
Das Unternehmen nimmt damit aus dem Steinbeis-Transferprojekt bei einem sehr überschaubaren finanziellen Einsatz mehrere konkrete Lösungsansätze sowohl aus dem Bereich Produktionsoptimierung als auch aus der möglichen Erschließung neuer Anwendungsfelder mit, die nun umgesetzt und angegangen werden sollen. Die notwendigen Investitionen, deren Amortisationszeit voraussichtlich deutlich unter einem Jahr liegt, ermöglichen eine deutliche Verbesserung der Erlössituation sowie eine Verbreiterung und zusätzliche Absicherung der Geschäftsbasis des noch jungen Unternehmens.
Prof. Dipl.-Ing. Peter Kleine-Möllhoff
Steinbeis-Transferzentrum Energie- und Umweltverfahrenstechnik, Eco-Management (München)
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