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Nachhaltigkeit 10 Beispiele für Nachhaltigkeit im Werkzeugmaschinenbau

| Redakteur: Katharina Juschkat

Nachhaltigkeit ist kein Nischenthema mehr – immer mehr Werkzeugmaschinenbauer widmen sich dem Thema. Richtig umgesetzt kann das zu Vorteilen in vielen Bereichen führen. Zehn Beispiele.

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10 Beispiele, wie der Werkzeugmaschinenbau zu mehr Nachhaltigkeit beitragen kann.
10 Beispiele, wie der Werkzeugmaschinenbau zu mehr Nachhaltigkeit beitragen kann.
(Bild: Emuge-Franken)

Das Thema Nachhaltigkeit und Klimaschutz dringt mehr und mehr in die Industrie vor. Das hat mehrere Gründe: Zum einen steigt allgemein das Bewusstsein für Nachhaltigkeit, Anwender wie Kunden legen mehr Wert auf das Thema. Zum anderen steigen auch die Anforderungen in Sachen Klimaschutz – und werden in Zukunft voraussichtlich noch viel stärker ansteigen.

Im Folgenden berichten Werkzeugmaschinenhersteller, wie sie zu mehr Nachhaltigkeit beitragen. Zu sehen sind die Unternehmen mit ihren Ideen übrigens auf der diesjährigen AMB vom 15. bis 19. September.

1. Ressourcen schonen mit langlebigen Produkten

Häufig landen Produkte, nachdem einzelne Bauteile verschleißt sind, direkt auf dem Müll. Dass das auch anders gehen kann, zeigt Spannmittelhersteller Hainbuchen. Der Hersteller setzt auf eine lange Einsatzzeit seiner Produkte, die über den natürlichen Verschleiß einzelner Bauteile hinausgeht.

Bei regelmäßigen Wartungen und Inspektionen bietet Hainbuchen etwa an, werkstückberührende Spannelemente nachzuvulkanisieren, entstandene Unebenheiten zu egalisieren und Verschleißstellen neu zu beschichten. Die Kosten dafür betragen weit weniger als die Anschaffung neuer Produkte.

Anwender selbst könnten auch mehr tun, um ihre Spannmittel langlebiger zu machen, erklärt Hainbuchen. Im Idealfall sollten sie die Maschinen einmal täglich kurz anhalten, um sie von Spänen und Schmutz zu befreien. Aufgrund von Zeitmangel bleibe das allerdings oft auf der Strecke.

2. Effizienz kann nachhaltig sein

Nachhaltigkeit muss sich lohnen, denn für viele Anwender hat die Wirtschaftlichkeit des Unternehmens höchste Priorität. Für Stefan Nitsche, Leiter des Produktmanagements bei Hainbuch, ist es Aufgabe der Werkzeugindustrie, Nachhaltigkeit und Effizienz zu verbinden.

Mit dem Baukastensystem dauert der Wechsel von Spannmitteln ein bis zwei Minuten. Im Sinne der Nachhaltigkeit lässt sich Rüstzeit und damit ganze Maschinen einsparen.
Mit dem Baukastensystem dauert der Wechsel von Spannmitteln ein bis zwei Minuten. Im Sinne der Nachhaltigkeit lässt sich Rüstzeit und damit ganze Maschinen einsparen.
(Bild: Hainbuch)

Beispiel dafür ist ein Baukasten-System, mit dem Werkzeugmaschinen ohne großen Aufwand an unterschiedliche Fertigungsaufträge angepasst werden können: So muss für unterschiedliche Werkstückgeometrien nicht mehr das ganze Spannmittel ausgetauscht, sondern lediglich die entsprechende Adaption in das Spannmittel eingesetzt werden.

Vor allem für Lohnfertiger soll sich das rentieren. Hier wechseln Fertigungsbetriebe oft mehrmals täglich ihre Spannmittel, um unterschiedliche Bauteile zu bearbeiten. Beim Wechseln ganzer Spannmittel nimmt ein solcher Wechselvorgang 20 bis 30 Minuten in Anspruch, mit dem Baukasten-System sind es ein bis zwei Minuten. Die schnelle Umrüstung, so der Produktmanager, helfe dabei, ganze Maschinen einzusparen – was wiederum zur Nachhaltigkeit beitrage.

3. Eine Maschine für alles

Viele Anwender wollen umweltschonender produzieren, doch es fehlt oft an der Möglichkeit. Bauteile mit neun Aufspannungen müssen beispielsweise häufig in vier verschiedenen Maschinen produziert werden: Drehbearbeitung, kubische Bearbeitung, Verzahnung und Schleifen.

Ressourcenschonender ist es, diese unterschiedlichen Bearbeitungsschritte weitestgehend in einer Maschine zu kombinieren, was beispielsweise der Werkzeugmaschinenhersteller Burkhardt+Weber anbietet.

Der Geschäftsführer Olaf Furtmeier erklärt: „Wenn diese Schritte in drei Aufspannungen und nur einer Maschine passieren, wird der gesamte Prozess effizienter. Und wir verhindern zudem den sogenannten Teile-Tourismus.“

Lieferzeiten und Risiko würden ebenfalls sinken, wenn ein Bauteil mit nur einer Aufspannung bearbeitet wird. „Der ökologische Fußabdruck wird verbessert, indem Ressourcen, Energie, Zeit und Platz gespart werden.“ Die Herausforderung des Werkzeugmaschinenherstellers besteht darin, sich mit Bearbeitungsmethoden zu beschäftigen, die ihm bis dato fremd waren – in diesem Beispiel Schleifen und Verzahnen.

4. Rohstoffe durch bessere Vorbereitung einsparen

Das Einsparen von Rohstoffen bei der Bearbeitung von Werkstücken ist eher als Stand der Technik zu bezeichnen. Laut Gerhard Knienieder, Geschäftsführer des Werkzeugherstellers Emuge, ist im Zerspanungsprozess bereits seit einigen Jahren der Trend zum „near net shape“ vollzogen: Bereits vor der Bearbeitung werden die Werkstücke an die Form des fertigen Bauteils angepasst, um das Aufmaß für die Bearbeitung so weit wie möglich zu reduzieren.

Je näher bereits das Rohteil am fertigen Bauteil ist, desto schneller ist der Job erledigt und als Zusatznutzen entsteht weniger Späneabfall in der Fertigung. In der Konsequenz sinkt beispielsweise die Schruppbearbeitung beim Fräsen, während die Schlichtbearbeitung an Bedeutung gewinnt.

Mit der patentierten Schneidegeometrie erzeugen die Cut&Form-Fräser bei der Schlichtbearbeitung polierte Oberflächen mit Rauheutskennzahlen von N1 bis N3.
Mit der patentierten Schneidegeometrie erzeugen die Cut&Form-Fräser bei der Schlichtbearbeitung polierte Oberflächen mit Rauheutskennzahlen von N1 bis N3.
(Bild: Emuge-Franken)

5. Recycling der Abfälle

Auch das Recycling der Abfälle ist in der Metallbearbeitungsindustrie seit langem eingespielt. Metallspäne und andere Produktionsabfälle werden von den Fertigungsbetrieben selbst oder von spezialisierten Verwertungsunternehmen gesammelt und wieder der Rohmetallgewinnung zugeführt. Laut Geschäftsführer Knienieder sei das vor allem bei kobalt- und wolframhaltigen Edelmetallen, wie sie auch bei Emuge in der Werkzeugherstellung verwendet werden, ein wichtiger und geläufiger Prozess.

6. Weniger Schmierung

Die Gewindetechnologie Tunch Tap schont Ressourcen in der Serienfertigung. Sie ermöglicht bis zu 75 Prozent Zeiteinsparung und ist für Minimalmengenschmierung ausgelegt.
Die Gewindetechnologie Tunch Tap schont Ressourcen in der Serienfertigung. Sie ermöglicht bis zu 75 Prozent Zeiteinsparung und ist für Minimalmengenschmierung ausgelegt.
(Bild: Emuge-Franken)

Ein weiterer Nachhaltigkeitstrend in der metallverarbeitenden Industrie: Statt großen Mengen an Kühl- und anderen Schmiermitteln setzt man immer häufiger auf die Minimalmengenschmierung: Wenn für die Bearbeitung nur noch ein Tropfen Öl benötigt wird, ist das natürlich extrem ressourcenschonend. Vor allem bei der Serienfertigung in der Automobilindustrie wird diese Technik bereits eingesetzt. Die Aufgabe von Werkzeugherstellern sei es laut Geschäftsführer Knienieder, mehr und mehr Werkzeuge auf diese Art der Verwendung vorzubereiten.

7. CO2-Bilanz der Lieferkette beachten

Langfristig ist es für Unternehmen unabdingbar, die gesamte Produktions- und Lieferkette auf ihre Nachhaltigkeit zu überprüfen. Künftig sollten Unternehmen beispielsweise auf Lieferanten zugehen, um über die CO2-Bilanz des eingekauften Rohstahls im Bilde zu sein. Knienieder prophezeit: „In ein paar Jahren werden wir nachweisen können müssen, wie der CO2-Footprint unserer einzelnen Produkte ist. Es ist also wichtig, den Energieverbrauch nicht nur zu dokumentieren, sondern auch zuzuordnen. Und die Emissionen natürlich langfristig immer weiter zu reduzieren.“

8. Genauere Software

Nicht nur bei den Maschinen selbst, auch bei der Software ist in Sachen Nachhaltigkeit noch viel drin. Kai Lehmann, Sales-Manager beim Softwarehersteller DP Technology, erklärt, wie Nachhaltigkeit in ihrem neuen CAM-System für CNC-Maschinen Einzug fand. „Wir haben viel Wissen in die Software integriert, um die Vorbereitung der Zerspanung nachhaltig im Sinne der Programmierung zu gestalten. Ein wesentlicher Aspekt ist, dass wir eine hohe Reproduzierbarkeit erreicht haben.“ Ziel müsse es sein, schnell und einfach zum fertigen Produkt auf der Maschine zu gelangen. Wenn mehr bearbeitete Teile Gut-Teile sind, weil die Wiederholbarkeit der Prozesse verbessert sei, habe dies direkte Auswirkungen auf die Schonung von Ressourcen.

9. Künstliche Intelligenz verhindert Leerlauf

Eine verbesserte Betriebsauslastung führt zu weniger Leerlauf und positiven Umwelteffekten. Das hat der Softwareanbieter DP Technology mittels Künstlicher Intelligenz umgesetzt. Die Software kann künftig auf sich ändernde Situationen schneller reagieren. So kann ein Bearbeitungsjob, der ursprünglich für eine Siemens-Steuerung angelegt war, schnell auch auf einer Heidenhain produziert werden oder eine Bearbeitung, die auf einer Fräsmaschine geplant war, in wenigen Schritten auf einer Dreh-/Fräsmaschine abgewickelt werden.

10. Auf Nachhaltigkeit der Rohstoffe achten

Der Schmierstoff-Anbieter Oelheld GmbH achtet neben der Funktionalität und der Verträglichkeit mit Maschinenbauteilen vor allem darauf, nachhaltige Rohstoffe zu verwenden und konzentriert sich in der Entwicklung auf umweltfreundliche und ressourcenschonende Produkte. Gemäß der Vorschriften enthalten die Produkte weder Schwermetalle noch aromatische Kohlenwasserstoffe und sind darüber hinaus geruchsneutral und hautverträglich.

Auch im eigenen Leitbild hat Oelheld einen schonenden Umgang mit Ressourcen festgeschrieben und setzt in der eigenen Produktion auf energiesparende Anlagentechnik und Produktionsanlagen. Neuere Gebäude wie das eigene Technologiezentrum und ein Firmengebäude in der USA sind besonders energiesparend konzipiert und verfügen z.B. über moderne Klimatechnik, Lüftungstechnik und Beleuchtungstechnik, so das Unternehmen.

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