Ressourceneffizienz

Auf dem Weg zur grünen Künstlichen Intelligenz (KI)

Auf dem Weg zur grünen Künstlichen Intelligenz (KI)

KI-Energieeffizienz und die Minimierung des CO2-Fußabdrucks von KI-basierten Systemen
Marcus Grum ORCID Icon, Maximilian Ambros ORCID Icon, Marcel Rojahn ORCID Icon
Die Reduzierung von CO2-Emissionen ist eine der dringendsten Aufgaben unserer Zeit. Gleichzeitig schreitet die Entwicklung von Künstlicher Intelligenz schnell voran. Doch KI bringt oft eine erhebliche CO2-Belastung mit sich. Eine experimentelle Erprobung grüner KI-Strategien ist daher entscheidend für ihren langfristigen Erfolg. Ein Management-Tool kann diesen Prozess unterstützen, damit sowohl Anwender als auch Führungskräfte KI als Werkzeug optimal nutzen können.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 6 | Seite 18-30
Digitale und ökologische Transformation in Unternehmen

Digitale und ökologische Transformation in Unternehmen

Herausforderungen und Potenziale im Zusammenspiel
Fabian Hoose ORCID Icon, Christopher Prinz ORCID Icon, Manfred Wannöffel ORCID Icon, Bernd Kuhlenkötter ORCID Icon
Wenngleich viel diskutiert, wartet die Doppelte Transformation auf ihre Umsetzung. Unklar bleibt, wie eng die Digitalisierung und der ökologische Wandel in den Betriebsstrukturen zusammenwirken. In jedem Fall muss das Vorhaben nicht nur gesellschaftlich gesteuert, sondern betriebspolitisch gestaltet werden, etwa durch neue Modelle wie digitale Industrieplattformen, ermöglicht durch KI und Big Data. Welche Ansätze besonders vielversprechend sind, zeigt ein Blick auf aktuelle Forschungsergebnisse.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 5 | Seite 34-42 | DOI 10.30844/I4SD.24.5.34
Doppelte Transformation im Maschinen- und Anlagenbau

Doppelte Transformation im Maschinen- und Anlagenbau

Digitalisierung und Nachhaltigkeit bei Unikat- und Kleinserienfertigern
Sigrid Wenzel ORCID Icon, Deike Gliem ORCID Icon, Christoph Laroque ORCID Icon
Ein entscheidender Wettbewerbsfaktor für mittelständische Unikat- und Kleinserienfertiger liegt in der termingerechten Fertigstellung, Lieferung und Inbetriebnahme ihrer Produkte. Eine präzise Planung der Logistik ist dabei ebenso wichtig wie die Steuerung der Produktion. Allerdings sind die Prozesse oft von Unsicherheiten geprägt, etwa durch lokale Bedingungen beim Kunden oder die Zusammenarbeit mit Zulieferern. Digitale Schatten zur Datenauswertung in Echtzeit bieten da einen überzeugenden Lösungsansatz.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 5 | Seite 10-17 | DOI 10.30844/I4SD.24.5.10
Digitale Lösungen für den Übergang von KMU zur Kreislaufwirtschaft

Digitale Lösungen für den Übergang von KMU zur Kreislaufwirtschaft

Beispiele aus der Textilwirtschaft
Meike Tilebein ORCID Icon, Marcus Winkler, Dieter Stellmach, Guido Grau
Die Umstellung von linearem auf zirkuläres Wirtschaften hat die EU im Green Deal als Ziel formuliert. Ein wesentlicher Baustein hierfür ist der Aktionsplan für die Kreislaufwirtschaft, der zu einer signifikanten Reduktion der Emissionen und einer Stärkung europäischer Unternehmen beitragen soll. Ein Blick auf aktuelle Ansätze zur Kreislaufwirtschaft sowie die Potenziale digitaler Lösungen, hier am Beispiel der Textilindustrie, kann KMU bei der Umsetzung zirkulärer Geschäftsmodelle unterstützen.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 5 | Seite 26-33 | DOI 10.30844/I4SD.24.5.26
Nachhaltigkeit in der industriellen Fertigung

Nachhaltigkeit in der industriellen Fertigung

Ressourceneffiziente Kreislaufwirtschaft durch den Einsatz eines Pellet-3D-Druckers
Bruno Gallace, Michael Blug, Adrian Huwer ORCID Icon, Michael Mattern, Michael Wahl
In der additiven Fertigung - auch 3D-Druck genannt - fallen Kunststoffabfälle an, etwa in Form von erforderlichen Stützstrukturen oder fehlerhaften Drucken. Eine Möglichkeit der Kreislaufführung in der additiven Fertigung stellt die direkte Verwendung in einem Pellet-3D-Drucker (FGF) dar. Durch den entfallenden Prozessschritt der Filamentherstellung wird Produktionszeit und der erforderliche Energiebedarf für eine Kreislaufführung reduziert.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 1 | Seite 14-21 | DOI 10.30844/I4SD.24.1.14
Vom Energiedatenmanagement zum Digitalen Zwilling

Vom Energiedatenmanagement zum Digitalen Zwilling

Wie Energiedaten die Modellierung eines Digitalen Zwillings vereinfachen
Alexander Blinn, Henrik te Heesen, Joachim Brinkmann, Julius Herzog
Energieintensive Unternehmen stehen durch globale Entwicklungen vor Herausforderungen bei Preisen und Versorgungssicherheit, während Kunden mehr Informationen zu Energiekennzahlen und CO₂-Emissionen verlangen. Eine energiedatenbasierte Simulationsmethode extrahiert aktuelle und historische Daten aus dem EDMS, erstellt einen energetischen digitalen Schatten und ermöglicht Simulationen der Energiebedarfe, Optimierung der Produktionsplanung und chargen- sowie produktscharfe Ressourcenpässe.
Industrie 4.0 Management | 39. Jahrgang | 2023 | Ausgabe 5 | Seite 33-36 | DOI 10.30844/IM_23-5_33-36
Gestaltung kreislauffähiger Geschäftsmodelle

Gestaltung kreislauffähiger Geschäftsmodelle

Jonas Brinker ORCID Icon, Jan Heinrich Beinke, Oliver Thomas, Ingo Westphal, Klaus-Dieter Thoben ORCID Icon, Barbara Gleede
Für Verbraucher, Unternehmen und politische Entscheidungsträger gewinnt das Thema Ressourceneffizienz zunehmend an Bedeutung. Dies hat unter- schiedliche Gründe: Die unklare Versorgungssicherheit mit Rohstoffen führt zu höheren Materialpreisen. Neue Vorgaben für die Produktion, bspw. im Kontext der UN-Nachhaltigkeitsziele, sowie Erwartungsdruck seitens der Verbraucher erfordern die nachhaltigere Produktion von Gütern. Damit wird Nachhaltigkeit nicht nur zu einer notwendigen Voraussetzung für Unterneh- men, sondern zu einem zentralen Wettbewerbsfaktor. Die damit verbundenen Konzepte und Ansätze wirken langfristig nur, wenn sie sich am Markt durch- setzen können, und werden erst damit zu „echten“ Innovationen [1]. Dafür bedarf es geeigneter Geschäftsmodelle, die für die Beteiligten vorteilhaft sind und sie zur Umsetzung und Nutzung motivieren.
Industrie 4.0 Management | 38. Jahrgang | 2022 | Ausgabe 6 | Seite 9-13 | DOI 10.30844/IM_22-6_9-13
Green Fuels in Maritime Shipping

Green Fuels in Maritime Shipping

Heating, electric power supply and ship propulsion with hydrogen and LNG fuels
Carsten Fichter, Uwe Werner
In current times, heavier fuels such as oil and diesel are generally used to power merchant and passenger ships alike. International and national regulations are likely to increase pressure to reduce greenhouse gas emissions of sulfur and nitrogen oxide, carbon dioxide, and fine dust pollution within the global maritime shipping industry. Green fuels are one possible solution for emission reduction. Therefore, the International Maritime Organization (IMO) create the International Convention for the Prevention of Pollution from Ships (MARPOL), Annex VI of which enables the enforcement of designated (sulfur) emission control areas (ECAs or SECAs). Current research shows that hydrogen and LNG fuels can be safely operated and used to supply electric generating systems and drive systems. Today, cruise ships are often constructed with LNG main propulsion engines. Conventional hydrogen and LNG fuels are not CO2 free. However, green hydrogen, green ammonia and green LNG are based on ...
Industrie 4.0 Management | 38. Jahrgang | 2022 | Ausgabe 3 | Seite 61-65 | DOI 10.30844/I40M_22-3_61-65
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
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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