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Je kleiner, desto effizienter - Neue Kurzanalyse zu Potenzialen der Miniaturisierung für die Ressourceneffizienz

10.02.2016 | id:12001160

Für den Maschinen- und Anlagenbau und die Chemiebranche ist die Miniaturisierung eine Strategie, den Energie- und Materialverbrauch im Produktionsprozess zu senken. Dies führt zu Kostenentlastungen und einer positiveren Umweltbilanz, wie eine neue Kurzanalyse des VDI Zentrums Ressourceneffizienz und des VDMA Fachverbands Electronics, Micro and Nano Technologies belegt.

Die Mikroverfahrenstechnik und die Miniaturisierung von Bauteilen können die Ressourceneffizienz von Fertigungsprozessen nachhaltig erhöhen. Zu dem Schluss kommt eine aktuelle Kurzanalyse des VDI Zentrums Ressourceneffizienz (VDI ZRE) und des VDMA Fachverbands Electronics, Micro and Nano Technologies. Bewertet wurden u. a. die Möglichkeit, durch Miniaturisierung Material und Energie einzusparen, der Beitrag zum Umweltschutz und die Auswirkung der Maßnahmen auf die Kosten.

Ein Vergleich eines kontinuierlichen, mikroverfahrenstechnischen und eines herkömmlichen, diskontinuierlichen Herstellungsprozesses einer Chemikalie zeigte eine eindeutig positivere Umweltbilanz der mikroverfahrenstechnischen Herstellungsweise. Dies ist vor allem auf den effizienteren Rohstoff- und Energieeinsatz und die daraus resultierenden verminderten Schadstoffemissionen zurückzuführen. So fielen beispielsweise die Treibhausgasemissionen bei der mikroverfahrenstechnischen Herstellung um 16 Prozent geringer aus. Die energetische Ressourceneffizienz der nicht erneuerbaren Energieträger konnte dadurch um fast 20 Prozent gesteigert werden. Der kumulierte Energieaufwand, der durch die Produktion von einer Tonne dieser Chemikalie in dem mikroverfahrenstechnischen Prozess eingespart werden kann, entspricht dem Energieaufwand, den 296 PKWs benötigen, um die Strecke Berlin-Hamburg zurück zu legen.

Chancen für Ressourceneffizienz durch miniaturisierte Bauteile

Miniaturisierte Bauteile, wie Pumpen oder Antriebe, können ebenfalls einen Beitrag zur Ressourceneffizienz leisten, wie die Kurzanalyse zeigte. Gerade bei der mikroverfahrenstechnischen Herstellungsweise ist es vorteilhaft, wenn Mikropumpen die Chemikalienströme hochpräzise dosieren, so die Autoren. Miniaturisierte Antriebe hingegen gestatten hochdynamische und gleichzeitig hochgenaue Positionierungen bei sehr geringen Massen und Massenträgheitsmomenten. Diese Maßnahmen ermöglichen eine deutlich höhere Produktivität ohne Genauigkeitsverlust.

Von den Vorteilen der Miniaturisierung profitieren nach Ansicht der Autoren vor allem die Branchen Optik, Medizintechnik, Mikrorobotik, Lasertechnik, Biotechnologie, Messmaschinen, Luft- und Raumfahrt und Automatisierung.

Die Kurzanalyse „Ressourceneffizienz im Maschinen- und Anlagenbau – Potenziale der Miniaturisierung“ steht Ihnen kostenfrei auf unserer Website zur Verfügung.


Über das VDI Zentrum Ressourceneffizienz
Die VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH (VDI ZRE) hat die Aufgabe, Informationen zu Umwelttechnologien und material- und energieeffizienten Prozessen allgemein verständlich aufzubereiten. Ziel ist es, vor allem kleine und mittlere Unternehmen bei der Steigerung ihrer Ressourceneffizienz zu unterstützen. Die Instrumente des VDI ZRE zur Bewertung und Darstellung von Ressourceneffizienzpotenzialen wurden im Auftrag des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit erstellt und aus Mitteln der Nationalen Klimaschutzinitiative finanziert. Sie sind auf der Webseite www.ressource-deutschland.de kostenlos zugänglich.

Über den VDMA Electronics, Micro and Nano Technologies (EMINT)
2014 wurde der VDMA Fachverband Electronics, Micro and Nano Technologies gegründet, der Synergien aus den Fachabteilungen Productronic (Elektronikproduktion) sowie Micro Technologies (Mikrokomponenten und Mikroproduktionstechnik) schöpft. In den Fachabteilungen werden für die jeweilige Teilbranche maßgeschneiderte Aktivitäten definiert und umgesetzt. Im Fachverband werden gemeinsame Aktivitäten entwickelt. Fachverband und Fachabteilungen pflegen einen engen Austausch mit der Organic Electronics Association (OE-A) im VDMA, VDMA Photovoltaik-Produktionsmittel sowie VDMA Batterieproduktion.
Unter
http://emint.vdma.org sind die umfassenden Kompetenzen unserer Mitglieder im Bereich Electronics, Micro and Nano Technologies dargestellt.

 

Bildquelle : Ehrfeld Mikrotechnik BTS GmbH

klaus.zimmer@vdma.org, klaus.zimmer@vdma.org
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Datei-Anhänge:
VDI-ZRE_Kurzanalyse-14_Mi...

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