DUMMY: Kunststoffe

Digitale Zwillinge und künstliche Intelligenz optimieren den Werkzeugbau: So konnte durch den Einsatz digitaler Zwillinge für die Konstruktion und Fertigung von Werkzugformen für Kunststoffprofile der Ressourcenverbrauch in der Fertigungsphase der Werkzeugköpfe halbiert werden. Jährlich werden so rund 1.000 kWh elektronische Energie beim Anfahren neuer Produktionen eingespart, was 408 kg CO2-Äquivalenten entspricht.

Der Film des VDI Zentrum Ressourceneffizienz „Kunststoffrecycling– Ressourceneffizienz durch optimierte Sortierverfahren“ zeigt eine verbesserte Sortierung der wertvollen Kunststoffe und Aufbereitungsverfahren, mit denen der Kunststoffkreislauf geschlossen werden kann.

Carbonfaserverstärkter Kunststoff (CFK) ist sehr stabil und leicht. Beim Fahrzeug- und Flugzeugbau, aber auch im Sport, ist das Material nicht mehr wegzudenken. Das Problem: Für die Produktion von Carbonfasern wird viel Energie benötigt und das Recycling ist aufwendig. Der Film zeigt eine vollständige Rückführung von CFK durch eine thermo-chemische Spaltung – die Pyrolyse. In mehreren Arbeitsschritten bleiben am Ende nur die Carbonfasern zurück, die dann für ein Recycling bereit sind.

Die Kunststoffbranche ist mit über 350.000 Beschäftigten eine der größten Wirtschaftszweige in Deutschland. Ressourceneffizienz ist in dieser Branche daher ein wichtiges Thema. Wie trotz des Einsatzes von unterschiedlichen und recycelten Kunststoffen dennoch eine hohe Produktqualität erreicht werden kann, zeigt die Mouldtec Kunststoff GmbH. Eine neue Spritzgussmaschine sorgt dafür, dass der Druck der Maschine kontinuierlich an den eingesetzten Kunststoff angepasst wird, damit immer das richtige Volumen in die Form gepresst wird. Auch andere Beispiele aus der Branche zeigen, wie Ressourcen gespart und im Betrieb Kosten gesenkt werden können.

Binné ist ein mittelständisches Unternehmen in Schleswig-Holstein. Es produziert Wärmedämmung für das Dach und Dachabdichtungsbahnen auf Bitumenbasis. Die Materialkosten machen ca. zwei Drittel der Gesamtkosten des Betriebes aus. Der Berater Martin Lott hat zusammen mit den Mitarbeitenden einen Weg gefunden, wie das Unternehmen Materialkosten von rund 200.000 Euro pro Jahr einsparen kann. Dies geschieht durch eine optimale Produktionsplanung und die Aufbereitung von recyclingfähigen Reststoffen.

Bis 2030 sollen in der EU 55 % der Kunststoffverpackungen werterhaltend recycelt werden. Inwieweit sich Rezyklate für die Herstellung hochwertiger Verpackungsprodukte eignen und wann die Umstellung auf R-Kunststoffe für KMU wirtschaftlich sinnvoll ist, darüber informiert die vorliegende Studie.

Die nachhaltige Transformation der deutschen Wirtschaft hin zu mehr Zirkularität ist im gesellschaftspolitischen Diskurs fest etabliert. Hierbei nimmt die kunststoffverarbeitende Industrie eine Schlüsselrolle ein. Einen wichtigen Beitrag kann insbesondere der verstärkte Einsatz von Kunststoffrezyklaten sowie Biopolymeren leisten. Daneben werden insbesondere Digitalisierungsmaßnahmen zur Steigerung der Ressourceneffizienz sowie die Bedeutung wertschöpfungsstufen-übergreifender Kooperationen diskutiert.

Moderne Verfahren zum Recycling von Bauteilen und Werkstoffen sind ein wichtiger Baustein, um die Kreislaufführung von Produkten zu verbessern. Die vorliegende Kurzanalyse des VDI ZRE stellt nun neue Technologien für eine ressourceneffiziente Kreislaufwirtschaft vor.

Mithilfe der digitalen Erfassung, Speicherung und Integration von Ressourcendaten lassen sich Material- und Energieverbräuche verfolgen und reduzieren, denn durch das digitale Vorgehen werden Einsparpotenziale quantifizierbar. Oftmals ist jedoch der Wert dieser Daten für KMU schwer zu erfassen.

Durch Simulation statt durch Prototypen: Digitale Technologien machen die Entwicklung von Produkten und Services in vielerlei Hinsicht einfacher. Gleichzeitig stehen Unternehmen jedoch vor der Herausforderung, mit der Komplexität des Datenmanagements umzugehen.

Im Fachgespräch zum Thema „Der digitale Produktpass – Potenziale und Herausforderungen für KMU“ diskutierten Teilnehmende über das Thema digitaler Produktpass und die damit einhergehenden Herausforderungen und Chancen für KMU.

Im Fachgespräch zum Thema „Circular Economy und ressourceneffiziente Kreislaufwirtschaft – Der Weg ins zirkuläre Wirtschaften“ diskutierten Vertreterinnen und Vertreter aus Industrie, Forschung, Politik und Netzwerken Perspektiven sowie Wege in eine Circular Economy und einhergehende Herausforderungen und Chancen.

Im Fachgespräch zum Thema „Ressourceneffiziente Lieferkette – Chancen und Herausforderungen der Treibhausgasbilanzierung“ diskutierten die Teilnehmenden angesichts zunehmender Kundenanfragen und sich verschärfender gesetzlicher Vorgaben unter anderem die aktuellen Entwicklungen, Herausforderungen und Chancen der THG-Bilanzierung für Unternehmen.

Im Fachgespräch zum Thema „Ressourceneffizienz in der Praxis – Potenziale und Herausforderungen von Digitalisierungsmaßnahmen“ diskutierten die Teilnehmenden u. a. über die Möglichkeiten zur Steigerung der betrieblichen Ressourceneffizienz, die sich aus der Digitalisierung ergeben, aber auch über Herausforderungen für KMU, die damit einhergehen.

Material und Energie lassen sich auch im Prozess der Extrusion sparen. Diese Prozesskette zeigt, dass vom Plastifizieren über die Formgebung bis hin zum Abhängen jeder Prozessschritt Möglichkeiten bietet, ressourceneffizient zu arbeiten.

Diese Prozesskette liefert Anregungen, wie und bei welchen Prozessschritten beim Spritzgießen von Kunststoff Ressourcen eingespart werden können. Bereits während der Produktgestaltung gibt es unterschiedliche Möglichkeiten, durch die Optimierung der Formteilegeometrie die Materialeffizienz und Energieeffizienz zu steigern.

Die Prozesskette Fügen zeigt viele Ansatzpunkte zum Einsparen von Material und Energie während eines Fügeprozesses auf. Zahlreiche Einsparmöglichkeiten werden bei dem Umgang mit Fügehilfsstoffen, der Vorbereitung und Handhabung der Fügepartner sowie dem Fügeprozess selbst deutlich.

Einige Potenziale für Ressourceneffizienz sind unabhängig von der Branche. Wie sich grundsätzlich Material und Energie sparen lassen, wird bei dieser Prozessvisualisierung anhand einer modellhaften Produktionsinfrastruktur gezeigt. Es werden dabei Themen aus der Industrie und dem Bauwesen adressiert.

In der Prozessvisualisierung Digitalisierung in der Produktion werden die Akteure im Produktlebenszyklus und deren informationstechnische Vernetzung dargestellt. Die Einsparpotenziale an Material und Energie werden anhand der Umsetzung von Digitalisierungs- und Vernetzungsmaßnahmen aufgezeigt.

Potenziale für mehr Kreislaufführung und Ressourceneffizienz lassen sich gezielt identifizieren: In eintägigen, kostenfreien Unternehmensbesuchen schauen Expertinnen und Experten des VDI ZRE gemeinsam mit Ihnen auf Ihren Betrieb unter Anwendung erprobter VDI ZRE-Werkzeuge. Wie Planung und Ablauf konkret aussehen, erfahren Sie hier.

In dieser Weiterbildung erlernen Sie, wie Sie strukturiert vorgehen, um in Prozessen und bei Produkten die Material- und Energieeffizienz zu steigern. Außerdem: Wie können KMU des verarbeitenden Gewerbes bereits mit einfachen, häufig kostenfreien Maßnahmen Ressourcen sparen?

Die Kernfrage dieses Kurses lautet: Wo lassen sich Material und damit Kosten sparen? Wir vermitteln eine neue Sichtweise auf Ihren Materialfluss und geben eine praxisnahe Einführung in die ressourcenbezogene Kostenrechnung – mithilfe der Materialflusskostenrechnung nach DIN EN ISO 14051.

Für Anfängerinnen und Anfänger sowie Fortgeschrittene: Lernen Sie, wie Sie die betriebliche Ressourceneffizienz durch Digitalisierung ermöglichen, beispielsweise anhand des bewährten Prozess-Modells „CRISP-DM“ (Cross-industry standard process for data mining).

In diesem Kurs erhalten Sie einen Überblick hinsichtlich der Ermittlung von Treibhausgas-Emissionen (Methoden, Berechnungstools, Datenbanken). Sie lernen eine Methodik kennen, mit der Einsparungen von THG-Emissionen aus Materialeffizienzmaßnahmen abgeschätzt werden können.

Darüber hinaus erlernen Sie den Umgang mit dem zugehörigen ESTEM-Webtool, um Materialeffizienzmaßnahmen innerbetrieblich zu vergleichen oder im Rahmen der Beantragung von Fördermitteln die Einsparungen von Treibhausgas-Emissionen durch das geplante Vorhaben zu quantifizieren.

Der Übergang zur Kreislaufwirtschaft braucht Kapital, etwa für neue Anlagen, Prototypen für zirkuläres Produktdesign, Rücknahmesysteme und neue, innovative Geschäftsmodelle. Das VDI ZRE stellt die spezifischen Charakteristika von Finanzierungen für zirkuläre Vorhaben dar und präsentiert passende Finanzierungsquellen und Ansprechpartner.

Es gibt zahlreiche Fördermöglichkeiten und Ansatzpunkte, um die Kreislaufführung und Ressourceneffizienz im Unternehmen sowie in der Forschung und Entwicklung umzusetzen. „Förderung und Beratung“ bietet Ihnen einen Überblick samt Verweisen auf weiterführende Informationen.

Auf Bundesebene sowie auf europäischer Ebene werden Maßnahmen gefördert, die eine Kreislaufwirtschaft vorantreiben. Auf der folgenden Seite werden Förderprogramme vorgestellt, die u. a. Förderschwerpunkte im Bereich Kreislaufwirtschaft thematisieren.

Das VDI ZRE ist regelmäßig mit eigenen Veranstaltungen präsent und bringt Fachwissen aktiv in Fachkonferenzen und Branchenveranstaltungen ein – etwa durch Vorträge, Podiumsbeiträge und fachliche Diskussionen. So entstehen Räume für den Austausch, die Vernetzung und den Transfer aktuellen Wissens rund um die Kreislaufwirtschaft und Ressourceneffizienz.

Hier geht es zu den aktuellen Veranstaltungen

Sprechen Sie uns gern für Veranstaltungsanfragen an:

📞 Tel.: +49 (0)30 2759506-505

✉️ E-Mail: zre-info@vdi.de

Gemeinsam mit regionalen Partnern – darunter Kommunen, IHK, Handwerkskammern und weiteren Netzwerken – bietet das VDI ZRE Veranstaltungen zu Kreislaufwirtschaft und Ressourceneffizienz an, die sich vor allem an KMU, Handwerksbetriebe und Start-ups richten. Ziel ist es, lokale Netzwerke zu stärken und die Umsetzung ressourcenschonender Ansätze zu fördern.

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Der Industrie-Club Ressourceneffizienz ist eine bundesweite und branchenübergreifende Unternehmensplattform für kleine und mittlere Unternehmen, die eine Vorreiterrolle in Sachen Ressourceneffizienz einnehmen. Organisator und Initiator ist das VDI ZRE im Auftrag des Bundesumweltministeriums.

Als Initiative des Bundesumweltministeriums bündelt das Netzwerk Ressourceneffizienz (NeRess) Know-how und Erfahrungen im Themenfeld der Ressourceneffizienz und dient der gegenseitigen Information und Vernetzung.

Sie möchten im Bereich Ressourceneffizienz auf dem Laufenden bleiben? Der vierteljährliche NeRess-Newsletter informiert umfassend über Neuigkeiten, Förderungen, Auszeichnungen und wichtige Termine.

Melden Sie sich an unter: www.neress.de/netzwerk/newsletter.

Das VDI ZRE unterstützt im Auftrag des Bundesumweltministeriums den Dialogprozess zur Nationalen Kreislaufwirtschaftsstrategie (NKWS) und fördert den Austausch zwischen Wirtschaft, Wissenschaft und Politik.

Die im Dezember 2024 beschlossene NKWS ist ein wichtiger Schritt hin zu einer zirkulären Wirtschaft, die Rohstoffe und Produkte möglichst lange nutzt und Materialien im Kreislauf hält. So stärkt sie die Resilienz und Innovationskraft des Industriestandorts Deutschland.

Grundlage für ressourcenschonendes Handeln ist Wissen: Das Netzwerk „Bildung für Ressourcenschonung und Ressourceneffizienz“ (BilRess) unterstützt die Ressourcenwende in Bildungseinrichtungen durch gezielte Wissensangebote.