Welches Potenzial haben federbasierte Energieversorgungseinheiten als Alternative zu Batterien und Akkus? Wie das Projekt »FeMecEs4.0« zeigte, lassen sich in gewissen Anwendungsfällen umweltschädliche Lithium-Ionen-Akkus durch eine geschickte Kombination aus Federn, Generatoren und Getrieben ersetzen. Im Folgeprojekt »FECycle« verfolgen das Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO gemeinsam mit Haller-Jauch GmbH, IMS Gear und DIANA Electronic-Systeme GmbH das Ziel, die mechanischen Energiespeicher weiterzuentwickeln und insgesamt die Kreislauffähigkeit von Produktionsprozessen in Baden-Württemberg zu optimieren. Es entstand ein Leitfaden als Blaupause für produzierende Unternehmen, um kleine und mittelständische Unternehmen zu unterstützen ihre Treibhausgas-Emissionen zu senken.
Aus Mittelalter wird Modern
Die Elektrifizierung der Mobilität steht im Zeichen des Klimaschutzes, doch die Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien birgt ökologische und soziale Herausforderungen – vom Abbau der Rohstoffe, über die energieaufwändige Produktion bis hin zur Entsorgung. Die Suche nach nachhaltigeren Lösungen führt zu mechanischen Energiespeichern, deren Ursprünge bis ins Mittelalter reichen. Mechanische Speicher bieten umweltfreundliche Alternativen, die nun verstärkt in den Fokus rücken.
Gleichzeitig wurde die Notwendigkeit erkannt, die für moderne federbasierte Systemlösungen notwendigen Komponenten wie Getriebe möglichst kreislauffähig zu gestalten und herzustellen. Das Projekt »FECycle« des Fraunhofer IAO bringt nun Unternehmen mit spezialisierter Expertise zusammen, um offene technologische Hürden zu überwinden und das Ziel einer nachhaltigeren kreislauffähigen Industrie in Baden-Württemberg zu erreichen. »Im Rahmen dieses Projekts wollen wir Demonstratoren einer federbasierten Energieversorgungseinheit mit kreislauffähigen Komponenten entwickeln und mittels Industrie 4.0-Lösungen produzieren«, erklärt wissenschaftlicher Mitarbeiter Adrian Barwasser des Teams »Digital Engineering« des Fraunhofer IAO.
Leitfaden für produzierende Unternehmen
In einer praktischen Handreichung für produzierende Unternehmen gibt das Autorenteam unter der Leitung von Andreas Werner, Werkzeuge an die Hand, um in einer ganzheitlichen Betrachtung Umweltauswirkungen so gering wie möglich zu halten.
Folgende Handlungsfelder für eine ressourcenschonende smarte Produktentstehung werden unter anderem fokussiert: Digitalisierung, Konsistenz und Kreislauffähigkeit, Ressourceneffizienz, Langlebig- und Reparierbarkeit, Dezentrale Erzeugung nicht-fossiler Energie, Sicherheit und Soziales.
Dieser Leitfaden ist ein Teil des vom Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus Baden-Württemberg 2022 veröffentlichten 1. Innovationswettbewerbs und verfolgt das Ziel der selbst gewählten Auflage des Lands Baden-Württemberg, bis 2040 – also 5 Jahre früher als der Bund und 10 Jahre früher als die EU – eine klimaneutrale Wirtschaft zu erreichen.
Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO