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Nachhaltiges Recycling von Traktionsbatterien

Nachhaltiges Recycling von Traktionsbatterien

Christoph Herrmann, Mark Mennenga, Alexander Kaluza, Bernd Friedrich, Elinor Rombach, Alexander Michaelis, Mareike Partsch, Constantin Wolf
Im Zuge des Wandels zur Elektromobilität steht die Nutzung von Batteriezellen als Energiespeicher vor einem exponentiellen Wachstum. Ziel in Forschung und Industrie ist es, den gesamten Lebenszyklus dieser Batteriezellen vor dem Hintergrund globaler Nachhaltigkeitsziele zu gestalten und die notwendige Rohstoffversorgung sicherzustellen. Hierbei kommt der Etablierung leistungsfähiger Recyclingtechnologien eine zentrale Rolle zu. Insbesondere besteht Forschungsbedarf in der Weiterentwicklung von Prozessrouten nach technologischen, ökologischen, wirtschaftlichen und sozialen Kriterien. Das Kompetenzcluster Recycling & Grüne Batterie (greenBatt) adressiert diese Herausforderungen in 15 Forschungsprojekten. Dieser Beitrag stellt übergreifende Lösungsansätze und Projekthighlights vor.
Industrie 4.0 Management | 38. Jahrgang | 2022 | Ausgabe 1 | Seite 12-16 | DOI 10.30844/I40M_22-1_12-16
Off-Peak-Logistik

Off-Peak-Logistik

Ein Ansatz zur Emissionssenkung in der Urbanen Logistik
Sebastian Stütz, Daniela Kirsch
Die Urbane Logistik berührt in mehreren Hinsichten verschiedene Trends der letzten Jahre: Zum einen verschärft die Urbanisierung Verkehrsprobleme, vom reinen Ärgernis zäher Verkehrsflüsse bis zur Lärm- und Schadstoffbelastung [1, 2]. Zum anderen erfordern gesellschaftliche und gesetzliche Anforderungen Veränderungen [3, 4]. Als Reaktion beginnen einige Städte die Zufahrt von Lkw zeitlich nach Gewicht, Fahrzeuggeometrie oder Emissionsklasse bis hin zu Null-Emissionszonen zu regulieren [5]. In jüngerer Zeit gewinnt das Konzept der Off-Peak-Logistik (engl.: Off-Peak Delivery) an Beachtung, welches Liefer- und Individualverkehre zeitlich entzerren und Schadstoffemissionen bei Einsatz konventioneller Diesel-Lkw um bis zu 67 % senken soll [6, 7]. Da das Konzept in verschiedenen Ländern lärmbedingt den Einsatz von batterieelektrischen Lkw (E-Lkw) erfordert, bietet es sich auch als Mittel zur Beschleunigung der Flottenelektrifizierung an. Dennoch wird Off-Peak-Logistik bislang kaum ...
Industrie 4.0 Management | 38. Jahrgang | 2022 | Ausgabe 1 | Seite 48-52
Reif für Industrie 4.0?

Reif für Industrie 4.0?

Voraussetzungen für die erfolgreiche Digitalisierung in der Produktion
Günther Schuh ORCID Icon, Andreas Gützlaff, Matthias Schmidhuber, Judith Fulterer, Max-Ferdinand Stroh, Jan Hicking
Industrie 4.0 ist heute trotz starker medialer Präsenz und nachgewiesenem Nutzenpotenzial, in vielen Unternehmen noch nicht etabliert. Industrie 4.0-Projekte bleiben häufig in einem Prototypenstatus und liefern keinen langfristigen Mehrwert. Die Lösung stellt eine durchgängige digitale Systemlandschaft bestehend aus einer vernetzten, digitalen Infrastruktur und einer an Industrie 4.0 ausgerichteten Unternehmensorganisation dar. Durch ein vierstufiges Vorgehen wird in diesem Beitrag vorgestellt, welche Grundlagen geschaffen werden müssen, um skalierbare Lösungen zu ermöglichen und einen langfristigen Nutzen zu realisieren.
Industrie 4.0 Management | 38. Jahrgang | 2022 | Ausgabe 1 | Seite 61-65
Anforderungen an den Einsatz von Digitalisierung und KI

Anforderungen an den Einsatz von Digitalisierung und KI

Anwendungen zur Steigerung der Energieeffizienz
Dennis Bode, Henry Ekwaro-Osire, Klaus-Dieter Thoben ORCID Icon
Energieeffizienz gewinnt eine immer stärkere Bedeutung in allen Branchen des produzierenden Gewerbes. Mit Technologien aus den Bereichen Digitalisierung und Künstlicher Intelligenz (KI) können innovative Lösungen für eine energieeffizientere Herstellung beispielsweise durch eine KI-gestützte Prozessführung einen entscheidenden Beitrag zur Nachhaltigkeit und zur Wettbewerbsfähigkeit eines Unternehmens leisten. Die Anforderungen an den Einsatz und die reibungslose Integration von KI in Unternehmensprozesse sind komplex und vielfältig. Verschiedene Beteiligte müssen bei der Erfassung der Anforderungen integriert und unterschiedliche Technologieaspekte und Geschäftsfelder beachtet werden. Gegenstand dieses Beitrags ist ein Vorgehen zur Erfassung dieser Anforderungen bei der Durchführung innovativer Digitalisierungs- und KI-Projekte zur Steigerung der Energieeffizienz im produzierenden Gewerbe.
Industrie 4.0 Management | 38. Jahrgang | 2022 | Ausgabe 1 | Seite 17-22 | DOI 10.30844/I40M_22-1_17-22
Bionik in Ganzheitlichen Produktionssystemen

Bionik in Ganzheitlichen Produktionssystemen

Bionische Verfahren zur Unterstützung von Prozessstandardisierung in KMUs
Annika Lange ORCID Icon, Patrick Gering, Nicole Oertwig ORCID Icon, Thomas Knothe ORCID Icon
Ganzheitliche Produktionssysteme (GPS) rufen nicht nur in Großunternehmen positive Effekte hervor - auch in kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) schlagen sich diese wie beispielsweise verbesserte Liefertermintreue nieder. Jedoch können GPS von Großunternehmen aufgrund verschiedener Ausgangssituationen und Gegebenheiten nicht auf KMUs kopiert werden. Die Einführung von GPS bedeutet für KMUs einen hohen Aufwand. In diesem Beitrag wird ein Ansatz vorgestellt, wie ein bionisches Prinzip GPS für KMUs aufwandsärmer und gleichzeitig effektiver gestaltet.
Industrie 4.0 Management | 38. Jahrgang | 2022 | Ausgabe 1 | Seite 57-60
Circular Economy – Chance für Innovation

Circular Economy – Chance für Innovation

Eine Methode zur kreativen Entwicklung von Circular-Economy-Geschäftsmodellen
Tobias Berndt, Claus Lang-Koetz, Silvia Rummel
Die Circular Economy gilt als eines der vielversprechendsten Konzepte auf dem Weg hin zu einer nachhaltigeren Wirtschaftsweise - welche die Gesellschaft zunehmend von Unternehmen einfordert. Die Erwartungshaltungen an eine verantwortungsvolle Unternehmensausrichtung steigen: Dies zeigt ein aktuelles Urteil des Bundesverfassungsgerichts, das verlangt, dass Deutschland die Klimaschutzziele ambitionierter gestalten muss [1]. Der European Green Deal sieht Klimaneutralität für die EU bis 2050 vor und der „Aktionsplan Kreislaufwirtschaft“ fordert einen effektiveren Umgang mit Ressourcen und Reserven [2]. In diesem Beitrag wird eine Methode beschrieben, mithilfe derer Unternehmen Ideen für zirkuläre und damit nachhaltigere und ressourcenschonendere Geschäftsmodelle entwickeln können.
Industrie 4.0 Management | 38. Jahrgang | 2022 | Ausgabe 1 | Seite 33-36 | DOI 10.30844/I40M_22-1_33-36
Digitale Transformation in internationalen Konzernen

Digitale Transformation in internationalen Konzernen

Identifizierung von Best-Practice-Maßnahmen am Beispielder MANN+HUMMEL Gruppe
Elena Haberstock, Peter Preuss
Mit dem Einsatz von Smart Factories möchten Unternehmen eine Produktionsumgebung schaffen, in der Fertigungsmaschinen und Logistiksysteme selbständig miteinander kommunizieren und kundenindividuelle Produkte herstellen. Das soll insbesondere erreicht werden, indem die Produktionsanlagen und die Produkte mit moderner Informations- und Kommunikationstechnologie ausgestattet werden. Durch diese Vernetzung möchte man aber nicht nur den Produktionsprozess, sondern auch den gesamten Produktlebenszyklus optimieren [1]. Die bei dem Produktionsprozess generierten Daten sollen auch dazu dienen, in Echtzeit bessere Entscheidungen zu treffen und den selbstgesteuerten Produktionsprozess zu optimieren. In diesem Beitrag wird skizziert, warum die hierfür notwendige Digitale Transformation insbesondere für internationale Industriekonzerne eine große Herausforderung darstellt. Anschließend wird am Beispiel der MANN+HUMMEL Gruppe gezeigt, wie der digitale Reifegrad in einem Konzern mit mehreren ...
Industrie 4.0 Management | 38. Jahrgang | 2022 | Ausgabe 1 | Seite 53-56
Digitales Nachhaltigkeitsmanagement in Unternehmen

Digitales Nachhaltigkeitsmanagement in Unternehmen

Ein serviceorientierter Ansatz zur Entwicklung einer Plattform für datengestütztes Nachhaltigkeitsdatenmanagement
Justus von Geibler ORCID Icon, Julia Brandt, Lara Waltersmann, Robert Miehe, Ralf Tesch
Die Stärkung der Digitalisierung im Nachhaltigkeitsmanagement und das Schaffen einer einheitlichen sowie konsistenten Datenbasis können Unternehmen maßgeblich unterstützen, steigenden Nachhaltigkeitsanforderungen zu entsprechen und die Transparenz zur Nachhaltigkeit des Wirtschaftens zu gewährleisten. Dieser Beitrag stellt Anforderungen und einen serviceorientierten Ansatz zur Entwicklung einer Plattform für datengestütztes Nachhaltigkeitsmanagement in produzierenden Unternehmen vor.
Industrie 4.0 Management | 38. Jahrgang | 2022 | Ausgabe 1 | Seite 45-47 | DOI 10.30844/I40M_22-1_45-47
Digitalisierte Industrie und Nachhaltigkeit

Digitalisierte Industrie und Nachhaltigkeit

Zwischen Synergie und Dissonanz
Frieder Schmelzle, Stefanie Kunkel, Marcel Matthess, Grischa Beier
Ein erheblicher Teil der globalen Treibhausgasemissionen wird durch die Industrie verursacht. Ihre Digitalisierung wird oft als Weg zu mehr Nachhaltigkeit gesehen. Zugleich zeichnen sich ökologische und soziale Risiken ab, deren Erforschung noch am Anfang steht. Bisherige Erkenntnisse zeigen multiple Herausforderungen auf. Soll eine nachhaltige Industrie 4.0 gelingen, müssen diese bereits konzeptionell einbezogen werden. Aufbauend auf einer konzeptionell-theoretischen Literaturanalyse präsentiert der folgende Beitrag aktuelle Entwicklungen aus Forschung, Wirtschaft und Politik. Wir beleuchten ausgewählte Ansätze, die auf eine nachhaltige Industrie 4.0 abzielen und skizzieren abschließend praktische Gestaltungsoptionen.
Industrie 4.0 Management | 38. Jahrgang | 2022 | Ausgabe 1 | Seite 7-11 | DOI 10.30844/I40M_22-1_7-11
Grüner Wasserstoff und seine Derivate

Grüner Wasserstoff und seine Derivate

Bremerhaven auf dem Weg zur Klimaneutralität
Sara Hritz-Hagenah, Gerhard Schories, Michael Murck, Saskia Greiner
Die Verringerung der CO2-Freisetzung zur Begrenzung der globalen Erderwärmung und zum Schutz der Umwelt ist ein zentrales Anliegen der aktuellen Umweltpolitik. Dem Klimawandel muss entschlossen entgegengetreten werden, um zukünftiges Handeln nachhaltig und zukunftsorientiert zu gestalten. Verankert wurde dieses nationale Ziel mit dem Klimaschutzgesetz, über welches eine Klimaneutralität bis 2045 erreicht werden soll. Diese Absicht und eine damit verbundene sektorenübergreifende Reduktion von Treibhausgasen ist jedoch nur möglich, wenn die fossilen Energieträger durch eine nachhaltige Alternative ersetzt werden können. In diesem Zusammenhang gelten grüner Wasserstoff und seine Derivate durch ihre vielfältigen Einsatzmöglichkeiten als Hoffnungsträger der Zukunft.
Industrie 4.0 Management | 38. Jahrgang | 2022 | Ausgabe 1 | Seite 37-40
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