Nachhaltigkeit

Förderung digitalen Vertrauens im grünen Wasserstoffmarkt

Förderung digitalen Vertrauens im grünen Wasserstoffmarkt

Vertrauensbildende Informationssysteme und Mechanismen
Johanna Voß, Jens Pöppelbuß ORCID Icon
Der Aufbau einer globalen Wasserstoffwirtschaft erfordert mehr als technologische Innovationen und finanzielle Investitionen – er erfordert vor allem Vertrauen zwischen den beteiligten Akteuren. Da Informationssysteme (IS) zunehmend die Zusammenarbeit zwischen zuvor unbekannten und geografisch verteilten Akteuren vermitteln, gewinnt die Frage, wie Vertrauen gezielt aufgebaut und aufrechterhalten werden kann, erheblich an Bedeutung. Die vorliegende Studie zeigt systematisch auf, wie unterschiedliche Arten von IS verschiedene Formen von Vertrauen fördern und durch welche digitalen Vertrauensmechanismen dies geschieht. Darüber hinaus verdeutlicht sie, wie diese Mechanismen genutzt werden können, um vertrauensbasierte Zusammenarbeit und Koordination in entstehenden Wertschöpfungsketten für grünen Wasserstoff zu unterstützen.
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 4 | Seite 82-90 | DOI 10.30844/I4SD.26.4.9
Typisierung digitaler Plattformen im Supply Chain Management

Typisierung digitaler Plattformen im Supply Chain Management

Überprüfung vorhandener Typisierungsansätze aus der Perspektive der Circular Economy
Sophia Botsch ORCID Icon, Eva Mante ORCID Icon, Marcel Papert ORCID Icon, Alexander Pflaum ORCID Icon
Die Beurteilung der Wirkung digitaler industrieller Plattformen auf Dynamik und Resilienz von Versorgungsketten erfordert eine klare Typisierung solcher Plattformen. Der vorliegende Beitrag prüft, inwieweit ein aktueller Typisierungsvorschlag aus dem Bereich des Supply Chain Managements (SCM) im Zusammenhang mit digitalen Plattformen für die Umsetzung der Circular Economy (CE) weiterentwickelt werden muss. Die Autoren kommen zum Ergebnis, dass eine grundsätzliche Weiterentwicklung nicht erforderlich ist, da die betrachteten digitalen CE-Plattformen sich in die vorhandene Typisierungssystematik gut einordnen lassen. Neue Forschungsfragen ergeben sich allerdings bezüglich der Abgrenzung digitaler Service-Plattformen und digitaler datenorientierter Plattformen sowie der Verknüpfung von Circular Economy und Supply Chain Management, insbesondere im Zusammenhang mit den in der SCM-Praxis zunehmend etablierten Supply Chain Control Towers.
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 4 | Seite 62-70 | DOI 10.30844/I4SD.26.4.7
Digitale Zwillinge zur Emissionsreduktion

Digitale Zwillinge zur Emissionsreduktion

Ex-ante Fallstudie an einem Pumpenprüfstand in der industriellen Produktion
Felix Bischoff, Ingela Tietze ORCID Icon, Peter Hertweck, Nina van Hasz
Digitale Zwillinge werden häufig als vielversprechender Hebel zur Reduzierung von Treibhausgas-Emissionen (THG-Emissionen) in der industriellen Produktion diskutiert, belastbare empirische Nachweise zu ihrem tatsächlichen Nutzen unter Praxisbedingungen fehlen jedoch weitgehend. In dieser Fallstudie werden die Emissionseinsparpotenziale eines Digitalen Zwillings als konzeptionell beschriebenes Zielsystems am Beispiel eines Prüfstands für Hydraulikpumpen ex-ante quantifiziert. Hierzu werden die THG-Emissionen des ursprünglichen Prüfplans für das Jahr 2025 auf Basis real gemessener Energieverbräuche der geprüften Pumpen und zeitlich aufgelöster Emissionsintensitäten des Strombezugs ermittelt. Anschließend erfolgt eine regelbasierte Umplanung, bei der energieintensive Prüfprozesse in emissionsärmere Zeitintervalle verlagert werden. Die Umplanung berücksichtigt dabei betriebliche Praxisrestriktionen. Prozesse und Anlagen werden nicht verändert. Das Einsparpotenzial wird ...
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 3 | Seite 16-24 | DOI 10.30844/I4SD.26.3.2
Ist die Zeit reif für eine Energierevolution in der Intralogistik?

Ist die Zeit reif für eine Energierevolution in der Intralogistik?

Der aktuelle Stand wasserstoffbetriebener Brennstoffzellen-Flurförderzeuge
Gustav Bösehans, Joseph W. Dörmann
Wasserstoff-Brennstoffzellen sind eine nachhaltige Option für Flurförderzeuge (MHE), da sie eine schnelle Betankung, keine Emissionen und eine konstante Leistung bieten – ideal für anspruchsvolle Lager- oder Produktionsaufgaben. Hohe Anschaffungskosten und Unsicherheiten bei potenziellen Anwendern bremsen jedoch die Einführung.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 6 | Seite 74-80
Lehmbauweise und Holzregale

Lehmbauweise und Holzregale

Beitrag zur Nachhaltigkeit der Lagerlogistik
Viviano De Giacomo ORCID Icon, Nathalie Fritsch ORCID Icon, Jakob Kennert ORCID Icon, Dieter Uckelmann ORCID Icon
Die Studie untersucht den Beitrag natürlicher Baustoffe, insbesondere von Lehm und Holz, zur nachhaltigen Entwicklung von Logistikimmobilien. Im Mittelpunkt steht eine Bewertung entlang ökologischer, ökonomischer und technischer Dimensionen über den gesamten Lebenszyklus hinweg. Auf Basis von Literaturanalysen und Experteninterviews werden Potenziale, Restriktionen und fördernde Rahmenbedingungen identifiziert. Holz erweist sich insbesondere im Hochregalbau als technisch ausgereift und ökologisch vorteilhaft, während Lehm hohes Potenzial für energie- und ressourceneffizientes Bauen bietet. Die Arbeit schließt mit Handlungsempfehlungen für Forschung, Politik und Praxis zur Etablierung zirkulärer Bauweisen in der Logistik.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 6 | Seite 82-89
Bias von Werkerassistenz für Menschen mit Beeinträchtigungen

Bias von Werkerassistenz für Menschen mit Beeinträchtigungen

Ethnographische Erkenntnisse aus der Anwendung von AR in einem integrativen Betrieb
David Kostolani ORCID Icon, Annemarie Ploss, Sebastian Schlund ORCID Icon
Die Re-Humanisierung industrieller Arbeit hat sich zu einem zentralen Schwerpunkt in der For-schung zu Industrie 4.0/5.0 entwickelt, wobei der Fokus auf der Stärkung menschlicher Arbeits-kräfte inmitten fortschreitender Automatisierung liegt. Ein Paradebeispiel für diesen menschen-zentrierten Ansatz bildet die Unterstützung von ArbeitnehmerInnen mit Beeinträchtigungen durch digitale Werkerassistenzsysteme. Diese Technologien sollen die Produktivität steigern, um so die Integration von Menschen mit Beeinträchtigungen in industrielle Tätigkeiten zu för-dern. Aber können sie die Arbeitserfahrung wirklich verbessern? Diese ethnographische Studie präsentiert Erkenntnisse aus zwei Jahren Entwicklung und Anwendung von Augmented Reality in einer geschützten Holzwerkstatt. In diesem Zeitraum wurden über 30 Technologie-Sessions und Interviews mit ArbeitnehmerInnen mit unterschiedlichen Beeinträchtigungen durchgeführt. Unsere Erfahrungen stellen die Schilderung der industriellen ...
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 5 | Seite 102-110 | DOI 10.30844/I4SD.25.5.102
Maschinelles Lernen zur Förderung von Nachhaltigkeit

Maschinelles Lernen zur Förderung von Nachhaltigkeit

Unternehmensanalyse auf Basis von Experteninterviews
Niklas Bode ORCID Icon, Lukas Nagel ORCID Icon, Oskay Ozen ORCID Icon, Matthias Weigold ORCID Icon
In diesem Beitrag werden die Ergebnisse von zehn Experteninterviews über den Einsatz von Maschinellem Lernen zur Förderung der unternehmerischen Nachhaltigkeit skizziert und der Literatur gegenübergestellt. Die Untersuchung zeigt, dass wirtschaftliche Faktoren den Einsatz von Maschinellem Lernen (ML) antreiben. Die Einführung der Technologie wird sowohl durch das Top-Management als auch durch die Fachabteilungen initiiert. Fundierte Strategien zur Umsetzung von ML-Anwendungsfällen sind selten vorhanden. Dabei basieren Anwendungsfälle häufig auf überwachtem Lernen. Die ökologischen Auswirkungen überwiegen gegenüber den sozialen Auswirkungen. Häufig können Emissionsreduktionen realisiert werden, wobei Quantifizierungen schwerfallen. Jedoch behindert der Mangel an Vertrauen, Fachwissen und Kommunikation die Einführung von Maschinellem Lernen, während einige technischen Herausforderungen bezüglich der Datenanforderungen auch Probleme für Maschinelles Lernen bereiten.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 4 | Seite 44-51 | DOI 10.30844/I4SD.25.4.44
Schneller, einfacher Digitaler Zwilling

Schneller, einfacher Digitaler Zwilling

Mit Open-Source zum kosteneffizienten Digitalen Zwilling und Industrie 5.0: Eine Fallstudie
Shantall Cisneros Saldana ORCID Icon, Sonali Pratap, Parth Punekar, Sampat Acharya, Heike Markus ORCID Icon
Die Einführung Digitaler Zwillinge (DZ) scheitert oft an hohen Kosten, technischer Komplexität und fehlenden Fachkenntnissen. Diese Studie stellt ein kostengünstiges Modell eines DZ, welches mit Technology Readiness Level (TRL) 5 validiert ist. Es wurde innerhalb von nur zwei Wochen mithilfe von Open-Source-Lösungen und gängigen Unternehmenswerkzeugen entwickelt und integriert sensorbasierte Echtzeitdaten, prädiktive Analysen, Anomalieerkennung und automatisierte Benachrichtigungen, um Effizienz und Nachhaltigkeit in der Landwirtschaft zu steigern. Das System erreicht eine durchschnittliche relative Abweichung von nur 7,76 % und gibt automatisierte Warnungen in Echtzeit aus. Die Ergebnisse zeigen, wie fortschrittliche digitale Werkzeuge durch die Kombination von Open-Source-Technologien und Standardwerkzeugen zugänglich gemacht werden können: skalierbar, menschenzentriert und erschwinglich im Sinne von Industrie 5.0.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 3 | Seite 62-68 | DOI 10.30844/I4SD.25.3.62
Mit Digitalen Zwillingen die Zukunft der Fertigung gestalten

Mit Digitalen Zwillingen die Zukunft der Fertigung gestalten

Chancen und Hindernisse
Javad Ghofrani ORCID Icon, Darian Lemke, Tassilo Söldner
Digitale Zwillinge stellen eine Verbindung zwischen physischen und digitalen Systemen dar. Diese steigern die Effizienz und ermöglichen vorausschauende Wartung und die Herstellung von individuelleren Produkten. Trotz dieser Vorteile stehen Herausforderungen wie hohe Kosten, Datensynchronisierung und Sicherheitsrisiken einer breiten Einführung im Wege. Dieser Artikel befasst sich mit dem Potenzial Digitaler Zwillinge und untersucht die wichtigsten Hindernisse für die Integration und Implementierung, wobei auch einige industrielle Anwendungen wie die additive Fertigung als relevanter Anwendungsfall betrachtet werden.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 3 | Seite 72-81
Echtzeitfähige Überwachung des CO₂-Fußabdrucks für KMU

Echtzeitfähige Überwachung des CO₂-Fußabdrucks für KMU

Nachhaltigkeit in Echtzeit – Vom Betrieb bis zum fertigen Produkt
Henning Strauß ORCID Icon, Julian Sasse ORCID Icon
Obwohl KMU nicht direkt von den gesetzlichen Berichtspflichten zur CO₂-Bilanzierung betroffen sind, stehen sie als Zulieferer in der Pflicht, den Anforderungen der Nachhaltigkeitsberichterstattung gerecht zu werden. Hierfür ist neben einer ganzheitlichen Lebenszyklusanalyse eine qualitativ hochwertige Datenbasis innerhalb der Produktion erforderlich, um den spezifischen CO₂-Fußabdruck zu bestimmen. Ein zentrales Element ist dabei die Implementierung eines Machine Carbon Footprint (MCF). Die Entwicklung und Implementierung eines MCF unter dem Fokus der Anwendbarkeit für kleine und mittelständische Unternehmen soll Ziel dieses Beitrags sein. Hierfür werden Daten an einer Werkzeugmaschine in Echtzeit erfasst und visualisiert. Die Messdaten werden dann mithilfe von Open-Source Low-Code-Plattformen verarbeitet, gespeichert und visualisiert. Diese Echtzeitdaten bilden die Grundlage für die genaue Bestimmung des produktionsspezifischen CO₂-Fußabdrucks sowie in Verbindung mit ...
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 3 | Seite 102-109
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