Betrieblicher Umweltschutz in Baden-Württemberg
 
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Materialeffizienz in metallbearbeitenden Branchen

Die Materialkosten sind einerseits in nahezu allen produzierenden Betrieben ein erheblicher Kostenfaktor mit steigender Tendenz. Auf der anderen Seite wird zunehmend deutlich, dass die Ressourcen, zumindest von einigen Metallen durchaus begrenzt sind. Das Thema Ressourcenverbrauch hat demnach zwei Aspekte: Einen betrieblichen, verbunden insbesondere mit den jeweiligen Materialkosten und einen volkswirtschaftlichen, d. h. die langfristige Rohstoffverfügbarkeit für Wirtschaft und Bevölkerung im jeweiligen Land.

Wegen seiner Bedeutung wird das Thema Materialeffizienz übergreifend für alle Branchen im Bereich Wichtig für alle Branchen > Materialeffizienz behandelt. Für die Bundesrepublik Deutschland als rohstoffarmes Land sind Nachhaltigkeit und die Verbesserung der Energie- und Materialeffizienz wichtige Zukunftsthemen. Beratungen sowie innovative Projekte können daher mit Fördermitteln unterstützt werden. Informationen zu Fördermöglichkeiten finden Sie auf der Seite Wichtig für alle Branchen > Materialeffizienz > Förderung.

In produzierenden Betrieben liegen die Materialkosten bei durchschnittlich über 40 % der Produktionskosten und sind damit die größte Einzelposition, deutlich vor den Personalkosten und fast eine Größenordnung vor den Energiekosten. Speziell für metallbearbeitende Betriebe werden nachfolgend wesentliche Ansatzpunkte sowie einige Beispiele vorgestellt, wie Sie die Materialeffizienz steigern können. 


Grafik: Kostenblöcke im produzierenden Gewerbe
 
Quelle: Graphik ABAG-itm mit Daten des Statistischen Bundesamts 2008

Der gesamte Block der Materialkosten setzt sich dabei aus vier Gruppen zusammen:

  • Rohstoffe, die im Betrieb zu Produkten verarbeitet wird, wie z. B. Metallrohlinge und -halbzeuge in der jeweiligen Form (Gussteile, Bleche, Rohre, Stangen usw.)
  • Betriebsstoffe wie z. B. Schmier- und Hydrauliköle, die in der Regel in Produktionseinrichtungen verbleiben, die aber auch in ein Produkt „verbaut“ werden können, wie z. B. Öle oder Fette in ein Getriebe
  • Hilfsstoffe, wie z. B. Kühlschmierstoffe oder Reinigungsmittel, die in Produktionsprozessen eingesetzt und im Prozess meist auch in irgendeiner Form verbraucht werden
  • Zukaufteile, wie z. B. Lager, Schrauben, Beschläge usw.


In allen Bereichen gibt es Ansätze den Material zu sparen. In der Regel liegt der Mengen- und Kostenschwerpunkt jedoch bei den Rohstoffen sowie bei den eingesetzten Hilfsstoffen.


Graphik: Entwicklung der Stahlpreise 2001 - 2006
 
Quelle: Statistisches Bundesamt

Bei der Verarbeitung von Halbzeugen und Blechen sind Materialverluste von ca. 50 % keine Seltenheit (Späne, Stanzabschnitte). Selbst bei sortenspezifischer Erfassung der Metallabfälle gehen über die Verschrottung im Durchschnitt 85 % des eingekauften Materialwerts verloren. Beispiel: 1 t Halbzeug (Stangen, Profile usw.) aus dem Werkstoff St 52 kosten ca. 2.000 €, für Späneschrott bekommt man derzeit ca. 300 € (Stand 2011). Das ergibt einen Verlust von 85 % des eingekauften Materialwerts. Wertsteigerungen durch eigene Bearbeitungsprozesse sind dabei noch nicht mit eingerechnet.

Hilfsstoffe werden überwiegend zur Optimierung von Produktionsprozessen eingesetzt. Dabei werden Sie verbraucht (z. B. Ziehöle), aus dem Bearbeitungsprozess ausgetragen (z. B. Kühlschmierstoffe) oder durch thermische Belastung oder Schmutzeinträge im Laufe der Zeit unbrauchbar. Der jeweilige Verbrauch kann aber sehr unterschiedlich sein und die damit verbundenen Kosten werden nur selten erfasst und den jeweiligen Entstehungsprozessen zugeordnet. Auch in diesem Bereich bestehen oft hohe Optimierungspotenziale, so dass der Hilfsstoffverbrauch deutlich gesenkt werden kann.

Es gibt in Deutschland einige Institutionen, die sich intensiv mit der Materialeffizienz befassen: die Deutsche Materialeffizienzagentur (demea), das VDI Zentrum für Ressourceneffizienz und die Effizienzagentur NRW mit dem PIUS-Infoportal. Adressen und Links finden Sie im rechten Block.

Glossar

Kühlschmierstoffe
Kühlschmierstoffe (KSS) werden als Hilfsstoffe bei spanabhebenden Verfahren, beim Scheifen und teilweise auch beim Umformen eingesetzt. Als wesentliche Funktionen führen KSS die beim Fertigungsprozess entstehende Wärme ab, gleichzeitig mindern sie die Reibung zwischen Werkzeug und Werkstück und wirken so als Schmierstoff. Zusätzlich entfernen sie die anfallenden Späne durch Abspülen aus der Bearbeitungszone. Ein weiterer Nebeneffekt der Kühlschmierstoffe ist der Korrosionsschutz des Werkstücks. Bei den Kühlschmierstoffen unterscheidet man zwischen nichtwassermischbaren KSS (Öle) und wassermischbaren KSS (Emulsionen und Lösungen).

Nachhaltigkeit
Ursprünglich stammt der Begriff Nachhaltigkeit aus der Forstwirtschaft, wonach einem Wald nur soviel Holz entnommen werden soll, wie in der gleichen Zeit nachwächst. Nur so kann sichergestellt werden, dass der Wald über Generationen erhalten und nutzbar bleibt. Eine umfassende Erweiterung erfuhr der Begriff Nachhaltigkeit im so genannten Brundtland-Bericht aus dem Jahr 1987, der nachhaltige Entwicklung folgendermaßen definiert: „Entwicklung zukunftsfähig zu machen, heißt, dass die gegenwärtige Generation ihre Bedürfnisse befriedigt, ohne die Fähigkeit der zukünftigen Generation zu gefährden, ihre eigenen Bedürfnisse befriedigen zu können." Damit wird sowohl der dauerhafte Erhalt der natürlichen Lebensgrundlagen als auch die gerechte Verteilung der Ressourcen innerhalb der gegenwärtig lebenden Menschen zur politischen Aufgabe gemacht.

Ressourcenverbrauch
Der steigende Ressourcenverbrauch ist eines der drängensten globalen Probleme. Eine der wesentlichen Aufgaben, die die Menschheit aktuell zu lösen hat, ist es einen besseren und gerechteren Zugang zu den Ressourcen weltweit zu gewährleisten und einen sparsamen Umgang mit ihnen zu organisieren.

Teilweise werden einzelne Ressourcen, wie z. B. Öl oder Uran, in naher Zukunft knapp oder sind nur noch mit deutlich höherem Aufwand zu gewinnen. Eine deutliche Verteuerung des Öls beispielsweise oder gar ein Versiegen des Ölstroms in die Industrieländer hätte weit reichende Folgen auf den dortigen Labensstandard.

Aber auch die Entnahme und Veredelung von noch reichlich vorhandenen Ressourcen, wie z. B. Metallen oder Kohle, hat, vor allem emissionsseitig, globale negative Auswirkungen auf die Umwelt. Mit der Gewinnung von Rohstoffen sind tiefe Eingriffe in die Landschaft und den Wasserhaushalt verbunden, zur Veredelung und Raffinierung werden meist sehr energieintensive technische Verfahren eingesetzt, oft gelangen hier teilweise toxische Stoffe in die Umwelt, die zu weiteren Belastungen führen.

Der Ressourcenverbrauch und speziell die Entkopplung von Wirtschaftwachstum und Ressourcenverbrauch sind daher zentrale Anliegen wirtschafts- und umweltpolitischer Maßnahmen auf nationaler und internationaler Ebene. Zur Lösung der Probleme werden zwei Ansätze verfolgt: Zum einen der sparsame Umgang mit Rohstoffe durch effiziente Technologien und zum anderen die schrittweise Schließung von Kreisläufen durch Recycling.





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