Unser Fokus: Nachhaltigkeit in der Produktion

Langlebigkeit, Wiederverwendbarkeit und ein kleinerer ökologischer Fußabdruck sind nicht nur Kundenanforderungen, sondern ergeben sich heute bereits durch regulatorische Vorgaben: Mit dem Aktionsplan für Kreislaufwirtschaft und der Ökodesign-Verordnung der Europäischen Union steigen die Anforderungen an nachhaltige Produkte und deren Herstellung.

Darüber hinaus sollen Unternehmen entlang der gesamten Lieferkette Umwelt- und Sozialstandards sicherstellen – vom Rohstofflieferanten bis zum Endkunden. Das Lieferkettensorgfaltspflichtengesetz fordert diese lückenlose Dokumentation und schreibt Unternehmen proaktive Maßnahmen zur Reduktion umweltbezogener Risiken sowie zur Wahrung der Menschenrechte vor.

Diese Nachhaltigkeitsziele sind verständlich, doch wie und wo starten Unternehmen mit der Umsetzung?

Und neben der verpflichtenden Regulatorik nicht zu vergessen: Nachhaltigkeit sollte kein Selbstzweck sein – sie kann sich für Ihr Unternehmen wirtschaftlich lohnen!

Von der Pflicht zur Kür: Nachhaltigkeit als Wettbewerbsvorteil

Identifizieren Sie frühzeitig erfolgsversprechende Technologien und denken Sie Geschäftsmodelle neu! Wir setzen beim Strategie- und Innovationsmanagement an und ermitteln gemeinsam mit Ihnen technologische Potenziale, die Ihr Unternehmen für den zukünftigen Markt wettbewerbsfähig und resilient machen.

Mit den richtigen Daten die Nadel im Heuhaufen aufspüren

Eine der großen Hürde bei der Transformation hin zur nachhaltigen Produktion ist die Datenqualität. Denn oft fehlt es an Detailgrad, Messbarkeit und Aktualität für aussagekräftige Öko-Bilanzierungen. Das erschwert fundierte Nachhaltigkeitsbewertungen.

Gleichzeitig bleiben die durch die Corporate Sustainability Reporting Directive (CSRD) geforderten Nachhaltigkeitsberichte oft zu wenig detailliert, um gezielt technologische Optimierungen abzuleiten und die Prozesssteuerung effektiv zu gestalten.

Wir wissen, wo Produktionsdaten entstehen, wie Sie diese effizient erheben und wie Sie sie in kollaborativen Datenräumen und mithilfe digitaler Zwillinge nutzbar machen.   

Welche Wege wollen Sie gehen?

Lassen Sie sich von uns mitnehmen auf den Weg zu einer ressourceneffizienten, ökologisch verträglichen und klimaschonenden Produktion der Zukunft.

Vier strategische Handlungsfelder für eine nachhaltige Produktion

Diese vier Fähigkeiten sollten Sie ausbauen, wenn es Ihr Ziel ist, zukünftig ökologisch, sozial und mit unternehmerischer Verantwortung zu handeln. Wir zeigen Ihnen, wie es gelingt, gleichzeitig effizient und gewinnbringend zu wirtschaften.

 

Grüne Innovationen

Lernen Sie nachhaltige Geschäftsmodelle kennen und erfahren Sie, wie Sie daraus die weitere Diversifikation Ihrer Produkte und Dienstleistungen ableiten.

 

Kennzahlen und LCA

Gewinnen Sie Transparenz über die tatsächlichen Kosten Ihrer Produktion.

Wasserstoff für Energie und Mobilität

Wir tragen mit unserer Forschung dazu bei, die Automobil-, Luftfahrt- und Energiebranche für einen breit gefächerten Einsatz der Wasserstofftechnologien zu befähigen.

Batterieproduktion skalieren

Batteriesysteme sind die Schlüsseltechnologie für klimaneutrale Mobilität. Wir unterstützen die Entwicklung und den Transfer von Innovationen in die »Gigafactory« von morgen.

Grüne Produktion umgesetzt: Methoden und Ergebnisse unserer Nachhaltigkeitsprojekte

Niedertemperaturepitaxie: 90 Prozent weniger Energiebedarf, 100 Prozent weniger toxische Gase

Ressourcenschonende Halbleiterproduktion und energieeffiziente Konsumgüter

Im Forschungsprojekt »GREEN EPITAXY« entwickeln wir gemeinsam mit unseren Projektpartnern eine Prozesskette zur Herstellung von WBG-Halbleitern. Forschungsgegenstand ist die Niedertemperaturepitaxie (NTE): Dabei wird die Prozesstemperatur durch die Verwendung eines intelligenten Plasmas von mehr als 1000 Grad auf 300 Grad abgesenkt. Der Prozessgas- und Energieeinsatz kann um rund 90 Prozent im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren reduziert werden, ohne die Kristallqualität zu beeinträchtigen. Auf toxische Gase kann sogar vollständig verzichtet werden.

Ziel: Ein neues Produktionsverfahren für Halbleiter in Eurpoa

Das Ziel des Projekts ist es, die wissenschaftliche Grundlage zu schaffen, um die Niedertemperaturepitaxie als Standardverfahren zur Produktion von Wide-Bandgap-Halbleitern zu etablieren. Das Fraunhofer IPT entwickelt mit seinem Know-how in der Laser- und Automatisierungstechnik sowie der Glasumformung die Bausteine zum Gelingen des Vorhabens über die gesamte Prozesskette hinweg. Die Beiträge des Fraunhofer IPT reichen von der Vorbearbeitung der Wafer durch Laserstrukturieren über die Automatisierung der Prozesse bis hin zu nachgelagerten Prozessschritten wie der Verkapselung.

Durch additiv gefertigte Bauteile den CO2-Fußabdruck in der Fertigung senken

Umweltschonende und materialsparende Hybridfertigung in der Metallverarbeitung

Im EU-Projekt »DIAMETER« arbeiten wir mit internationalen Partnern aus Industrie und Forschung an hybriden Fertigungssystemen für eine Kreislaufwirtschaft in der metallverarbeitenden Industrie. Die Integration von additiver Fertigung und ergänzender Frästechnologie in einem hybriden Produktionssystem erlaubt eine besonders materialsparende und kreislauforientierte Herstellung von Metallbauteilen.

Ziel: Fertigung ohne lange Wege

Ein Ziel des Projekts ist es, den CO2-Fußabdruck in der Fertigung zu senken: Indem Bauteile vor Ort im Unternehmen additiv gefertigt statt zentral produziert und transportiert zu werden, lässt sich die Ersatzteilfertigung erleichtern und Transportwege reduzieren.

Durch den schichtweisen Materialaufbau in der additiven Fertigung können anspruchsvolle Bauteilgeometrien mit Hohlräumen und filigranen Strukturen gefertigt werden. Das kann den Materialausschuss verringern und ermöglicht eine hohe Designflexibilität in der Bauteilkonstruktion. Designkriterien wie Langlebigkeit, Reparierbarkeit und Recycling stehen schon bei der Entwicklung von Komponenten im Fokus des Projekts, und ermöglichen es, den gesamten Lebenszyklus des Endprodukts im Sinne einer Kreislaufwirtschaft zu gestalten.

Ökologischer Fußabdruck um 50 Prozent reduziert

Umweltauswirkungen alternativer Herstellungsprozesse in der Luftfahrtindustrie beziffern

Im EU-Projekt »Clean Sky 2« haben Forschende des Fraunhofer IPT die LCA auf Triebwerkskomponenten für die Luftfahrt angewandt und so die Ressourcen- und Energieverbräuche in verschiedenen Phasen des Produktlebenszyklus ermittelt. Nachhaltigkeitsindikatoren von Produktions- und Prozessketten ermöglichen es, die Auswirkungen alternativer Herstellungsprozesse zu beziffern, ihre Effizienz zu bestimmen und den Einsatz von »Green Materials« zu bewerten. Auf Grundlage der Material- und Werkzeugauswahl sowie der Bearbeitungsstrategie können im Fräsprozess bis zu 50 Prozent des ökologischen Fußabdrucks eingespart werden.

Methodik

  • Definition alternativer Prozessketten für Triebwerkskomponenten wie Integralverdichterrotoren (»Blisks«)
  • Erhebung von Daten zum Energie- und Ressourcenverbrauch entlang der Prozesskette
  • Folgenabschätzung der alternativen Produkte und Prozessrouten

Ergebnis

  • Reduktion des ökologischen Fußabdrucks einschließlich des Kohlenstoff-Fußabdrucks um 30 bis 50 Prozent für Fräsprozesse auf der Grundlage der Materialauswahl, Bearbeitungsstrategien und Werkzeugauswahl.

Gut zu lesen:
Unsere Veröffentlichungen zu Nachhaltigkeit und Resilienz

In unseren wissenschaftlichen Veröffentlichungen haben wir uns intensiv mit Themen wie Nachhaltigkeit und Resilienz auseinandergesetzt. Hier stellen wir Ihnen komprimiert und kostenfrei Ergebnisse unserer Forschungsarbeiten zur Verfügung.

Jahr
Year
Titel/Autor:in
Title/Author
Publikationstyp
Publication Type
2024 Novel Methodology for Assessing Second Life Potentials of Industrial Products
Schuh, Günther; Schauss, Marc Nicolas; Mikosch, Miguel
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2024 Assessing the Environmental and Economic Impact of Wire Arc Additive Manufacturing
Derra, Thomas; Belghith, Khouloud; Gräfe, Stefan; Day, Robin; Bergs, Thomas
Vortrag
Presentation
2024 Life cycle analysis results for engine blisk LCA
Fricke, Kilian; Bergs, Thomas; Ganser, Philipp; Seimann, Martin
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2024 Konzept für die strategische Planung von Produkttechnologien für die wertsteigernde Kreislaufwirtschaft
Schuh, Günther; Jacobi, Johanna
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2023 Empower Green Production. Conference proceedings
Tagungsband
Conference Proceeding
2023 Virtual Experiments for a Sustainable Battery Cell Production
Krauß, Jonathan; Ackermann, Thomas; Kies, Alexander; Roth, David; Mitterfellner, Miriam
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2023 Product-specific Identifiers and Data Aggregation for Enabling Traceability in Battery Cell Production
Kies, Alexander D.; Siegert, Ferdinand; Ackermann, Thomas; Krauß, Jonathan; Grunert, Dennis; Schmitt, Robert H.
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2022 Suitability of stainless steel and plastic belts for digital printing
Blasius, Laurin; Dormann, Sebastian; Zontar, Daniel; Brecher, Christian
Paper
2022 Enabling Sustainability in Glass Optics Manufacturing by Wafer Scale Molding
Strobl, Christian; Vogel, Paul-Alexander; Vu, Anh Tuan; Mende, Hendrik; Grunwald, Tim; Schmitt, Robert H.; Bergs, Thomas
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2022 Green Growth - Wie Technologiemanagement einen Beitrag zur Nachhaltigkeitstransformation leisten kann
Schuh, Günther; Krebs, Leonie; Becker, Helen; Patzwald, Marc
Bericht
Report
Diese Liste ist ein Auszug aus der Publikationsplattform Fraunhofer-Publica

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