KEM Konstruktion 12.2023

Ausgabe 12 | 2023 

www.kem.de 

Konstruktion 

Automation 

WIS- 

Konferenz 

Engineering 2036 

Nachhaltigkeit im Fokus 

» Seite 8 

Kennzahl 

der Nachhaltigkeit 

CO 2 -Footprint 

» Seite 14 

„Verantwortung für die 

Lieferkette übernehmen“ 

Dr. Gunter Beitinger, 

Siemens Digital 

Industries 

» Seite 18 

Engineering-Tipps für Produkt- und Produktionsentwicklung 

» Im Fokus 

Beeinflusst Software 

den Energieverbrauch? 

» Seite 30 

TITELSTORY 

DST-Verbinder 

ermöglicht 

nachhaltigere 

Montage 

» Seite 50

Innovativ Bewegen 

Drahtwälzlager: 

Nachhaltigkeit durch Erneuerung 

Mit der Runderneuerung von Drahtwälzlagern Kosten & Ressourcen sparen 

Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung 

sind auch im Maschinenbau wichtige Themen. 

Maschinen und Komponenten instand 

zu setzen anstatt sie zu verschrotten ist in 

vielen Fällen der bessere Ansatz, um Effizienz 

und Rentabilität einer Produktionsanlage 

zu erhalten oder gar zu steigern. Franke 

Drahtwälzlager unterstützen Sie dabei. 

Oftmals genügt ein Austausch einzelner 

Komponenten wie Laufringe, Wälzkörper 

und Käfig, um das Lager wieder vollständig 

funktionsfähig zu machen. Das spart Zeit 

und Kosten und ist ein wertvoller Beitrag zur 

Erhaltung von Ressourcen und zur Schonung 

der Umwelt. Lassen Sie sich beraten! 

„Bei einer Drehverbindung aus dem Standardprogramm 

kann Refurbishing bis zu 60% günstiger sein als eine 

Neuanschaffung. Bei Speziallösungen ist der Effekt 

noch weitaus größer.“ 

Franke GmbH, Aalen 

info@franke-gmbh.de

» EDITORIAL 

Make it right 

„Make it run, make it right, make it fast“ lautet in der Softwareentwicklung 

die Devise, wobei die Zeit häufig nur für das „Make it run“ reicht, berichtet 

Dr. Hans Egermeier, ein Experte für das Thema Software im Maschinenbau in 

unseren KEM Perspektiven (ab S. 30). Das Trendinterview verdeutlicht, welches 

Potential im „Make it right“ steckt – hier sinngemäß dem sauberen 

Coden. Nicht nur unscheinbare Kleinstprogramme, vielleicht gerade deswegen 

X-mal ausgeführt, können den Energieverbrauch und damit den 

CO 2 -Ausstoß deutlich nach oben treiben. Ein Grund mehr, sich mit den Möglichkeiten 

des „Green Coding“ zu beschäftigen – denn der CO 2 -Fußabdruck 

taucht in immer mehr Lastenheften auf. 

„Make it right“ ist somit auch ein Schlüssel zu mehr Nachhaltigkeit – und 

gerade ein Land wie Deutschland bekommt mit „mehr Energieeffizienz“ einen 

großen Hebel, Energie zu sparen und auch damit die Energiewende weg von 

fossilen Energieträgern voranzubringen. Deswegen hat sich die Redaktion der 

KEM Konstruktion|Automation einmal umgeschaut, welche Potentiale nicht 

nur der Maschinen- und Anlagenbau nutzen kann. Dazu haben wir unter anderem 

einen Blick auf den Begriff des CO 2 -Fußabdrucks geworfen (S. 14) 

und sind im KEM Porträt (S. 18) der Frage nachgegangen, was das CO 2 - 

Managementtool Sigreen von Siemens kann. 

Nachhaltigkeit ist aber weit mehr als nur die Reduzierung des Energieverbrauchs 

und damit des CO 2 -Footprints. So ist grüne Mobilität (S. 42) gefragt 

und das Beispiel der Elektrofähre Medstraum (S. 44) zeigt, dass die Verknüpfung 

verschiedener Verkehrsträger wichtig ist. Im Maschinenbau steckt 

zudem Potential, die Ressourceneffizienz zu steigern, wie unsere Titelgeschichte 

zeigt (S. 50). Sie steht exemplarisch dafür, dass es auch die eher 

unscheinbaren „Kleinteile“ sein können, mit denen sich die Bilanz nicht nur 

mit Blick auf die Nachhaltigkeit verbessern lässt. Vielversprechend ist auch 

ein Ansatz, Kunststoffabfälle wieder in Öl rückzuverwandeln, um so eine 

nachhaltigere Herstellung von Kunststoffen zu ermöglichen (S. 6). 

Mit anderen Worten: Gehen wir es an, machen wir es – Make it right. 

In diesem Sinne wünscht das Team der KEM Konstruktion|Automation 

allen Leser:innen und Geschäftspartner:innen viele Anregungen und alles 

Gute zum Jahreswechsel. 

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Dipl.-Ing. Michael Corban 

Chefredakteur KEM Konstruktion 

michael.corban@konradin.de 

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» INHALT 12 | 2023 59. JAHRGANG 

TITELSTORY 

Chancen für mehr 

Mit den DST-Verbindern 

von Böllhoff der Verbindungs- 

Nachhaltigkeit in 

konnte Boge Kompressoren 

bei der Montage » Seite 50 

technik 

von Schalldämmhauben 

eine nachhaltigere Alternative 

zu Nietmuttern finden. 

Bild: Böllhoff/Konradin Mediengruppe 

MAGAZIN 

Branchennews 

Pre-Opening der ersten HydroPRS-Anlage 6 

CO 2-Fußabdruck: Ein Überblick zu Definition, 

Berechnung und Kritik am CO 2-Footprint, der den 

Einfluss eines Produktes auf das Klima beschreibt. 

» Seite 14 

IM FOKUS 

Green Coding: Der Energiehunger von Software 

wächst durch KI und Big Data. In der Programmierung 

schlummert aber Einsparpotential. 

» Seite 30 

Bild: Pcess609/stock.adobe.com 

Bild: peopleimages.com/stock.adobe.com 

VERANSTALTUNGSTIPP 

Konferenz Engineering 2036 beleuchtet Potentiale zu 

mehr Nachhaltigkeit in der Produktentwicklung 8 

Dassault Systèmes tritt dem ZVEI bei 10 

Joint Venture für Energie- und Ressourceneffizienz 11 

» TRENDS 

Schwerpunkt Nachhaltigkeit 

Die Grundlagen legen – im Engineering fallen 

80 % der Entscheidungen zur Nachhaltigkeit 12 

Hintergrund: Die Rolle des CO 2 -Fußabdrucks und 

seine Bedeutung als Vergleichswert 14 

KEM PORTRÄT 

Dr. Gunter Beitinger von Siemens: 

„Nur, was man transparent macht, kann man 

aktiv beeinflussen“ 18 

Messtechnik für die Energiewende und die 

Dekarbonisierung der Industrie 24 

Silke Bucher von Schneider Electric zur Rolle der 

Digitalisierung mit Blick auf die Nachhaltigkeit 27 

KEM PERSPEKTIVEN 

Green Coding in der Automatisierung 30 

Dr. Stefan Jörres von Phoenix Contact zu den Schritten 

auf dem Weg zur All Electric Society 36 

Energy-Harvesting versorgt IoT-Sensoren nachhaltig 40 

4 KEM Konstruktion|Automation » 12 | 2023

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Bild: L&T Technology Services 

Green Mobility: Die Dekarbonisierung des Verkehrssektors 

ist von großer Bedeutung, um die Auswirkungen 

des Klimawandels abzuschwächen. 

» Seite 42 

» TRENDS 

Nachhaltige Mobilität 

Green Mobility für eine nachhaltige Zukunft 42 

In Hochgeschwindigkeit emissionsfrei über den Fjord 44 

» WERKSTOFFE & VERFAHREN 

Verbindungstechnik 

Blindnietmuttern effizient setzen 46 

Der CO 2 -Footprint von Schrauben zählt 48 

TITELSTORY 

Ecotech-Service findet mit DST-Schnellbefestigern 

eine Alternative zu Nietmuttern 50 

Mit der richtigen Verbindungstechnik 

einfacher reparieren 54 

RUBRIKEN 

Editorial 3 

Wir berichten über 10 

Inserentenverzeichnis 58 

Vorschau 58 

Impressum 58 

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KEM Konstruktion|Automation » 12 | 2023 5

MAGAZIN » Branchen-News 

Mura Technology feiert Pre-Opening der ersten HydroPRS-Anlage 

Ein Schritt in Richtung Kreislaufwirtschaft 

Kunststoffabfälle werden nicht verbrannt, sondern in 30 min wieder zu Öl – nur mit Druck, Hitze und Wasser: 

Das HydroPRS-Recycling wird jetzt im kommerziellen Maßstab an den Start gehen. Mura Technology macht damit 

– mit Unterstützung des Investors igus – einen Schritt hin zur Kreislaufwirtschaft für Kunststoffe. 

Die erste HydroPRS-Kunststoff-Recyclinganlage 

von Mura Technology öffnete 

im Oktober am Industriestandort Wilton 

International in Teesside, Großbritannien, 

ihre Tore für Investoren, Partner und 

Befürworter, bevor die Anlage 2024 in Betrieb 

gehen wird. Die Anlage nutzt überkritisches 

Wasser (Wasser bei hoher Temperatur 

und hohem Druck), um Produkte wie 

Folien, Töpfe oder Becher aus mehrschichtigen 

Mischkunststoffen, die bisher als untrennbar 

galten, in neuwertige, recycelte 

Kohlenwasserstoff-Rohstoffe umzuwandeln. 

Diese können dann für die Herstellung 

neuer Kunststoffe und anderer Produkte 

verwendet werden. Die Kapazität der Anlage 

beträgt 20.000 t pro Jahr und soll pers - 

pektivisch auf mehr als das Dreifache erhöht 

werden. Bisher konnten Mischkunststoffe 

im mechanischen Recycling nur mit 

großem Aufwand sortenrein getrennt werden 

und landeten daher meist in der Verbrennung. 

Die Vorteile des neuen Recyclingverfahrens 

liegen auf der Hand: Durch die 

Rückverwandlung von Kunststoffabfällen 

in neue Ersatzrohstoffe geht kein 

Rohöl als wertvoller fossiler Rohstoff 

verloren. Gleichzeitig zeigen unabhängige 

Lebenszyklusanalysen der WMG an 

der University of Warwick, dass die 

»Durch die Rück verwandlung von 

Kunststoffabfällen geht kein 

Rohöl als wertvoller fossiler 

Rohstoff verloren – das ist 

ein echter Wendepunkt im 

Kunststoffrecycling, gerade 

für technische Kunststoffe.« 

Bild: igus 

igus-Geschäftsführer Frank Blase 

CO 2 -Emissionen um 80 % geringer sind 

als bei der Verbrennung. Im Vergleich zu 

fossilen Rohstoffen auf Erdölbasis erzeugt 

HydroPRS Produkte mit gleichem 

oder geringerem Treibhauspotential und 

spart pro Tonne verarbeiteter Kunststoffabfälle 

bis zu 5 Barrel Öl ein. 

Dank dieser Technologie kann ein und 

dasselbe Material unbegrenzt oft recycelt 

werden. Das bedeutet, dass HydroPRS 

das Potential hat, Einwegkunststoffe 

erheblich zu reduzieren und die 

Recyclingfähigkeit von Materialien in der 

Kunststoffindustrie dauerhaft zu erhö- 

hen. „Diese Technologie ist ein echter 

Wendepunkt im Kunststoffrecycling. Wir 

sind stolz darauf, Mura als erster Partner 

auf diesem Weg zu begleiten“, sagt igus- 

Geschäftsführer Frank Blase. Er hatte im 

Jahr 2019 von HydroPRS gelesen und 

war von der Zukunftsfähigkeit der Technologie 

überzeugt. igus hat mittlerweile 

5 Mio. Euro investiert, um Mura von der 

Start-up-Phase bis zur Kommerzialisierung 

der Technologie zu unterstützen. 

Als kunststoffproduzierendes Unternehmen 

fühlt sich igus auch dafür verantwortlich, 

die Umweltbilanz seiner Werkstoffe 

kontinuierlich zu optimieren. Die 

Unterstützung der HydroPRS-Technologie 

ist dabei nur einer von vielen Bausteinen. 

igus nutzt 99 % der Kunststoffabfälle 

aus der eigenen Produktion für 

neues Granulat für die Spritzgießmaschinen. 

2019 starteten die Kölner zudem 

„chainge“ – eine digitale Recycling- 

Plattform für ausrangierte Energieketten 

und andere Bauteile aus technischen 

Kunststoffen. Im Jahr 2022 ist die erste 

Energiekette aus 100 % Rezyklat entstanden. 

(bt) 

Bild: igus 

Die erste HydroPRS- 

Anlage des britischen 

Unternehmens Mura 

Technology wird in 

Teesside, Großbri - 

tannien, 2024 in 

Betrieb gehen. 


IDEEN 

FABRIK 

Aus Ideen die Lösungen entwickeln 

für die Elektrotechnik von morgen. 

woehner.com 


MAGAZIN » Branchen-News » Veranstaltungstipp 

Wie Konstruktion und Produktion im Team die Zukunft meistern können 

Ideen für mehr Nachhaltigkeit 

Fragestellungen der Nachhaltigkeit verlangen eine unternehmensweite 

Zusammenarbeit vom Design über die Fertigung bis zur Beschaffung. Und 

neben dem CO 2 -Fußabdruck gilt es weit mehr zu bedenken – etwa beim 

Betrieb von Produkten, Maschinen und Anlagen. Die Konferenz 

Engineering 2036 will Ideen für mehr Nachhaltigkeit liefern. 

Bild: Walter 

»Wie können wir auf Mond 

und Mars leben und dort 

Ressourcen nutzen, ohne auf 

Nachschub von der Erde 

angewiesen zu sein? 

Extreme Herausforderungen 

führen zu disruptiven 

Innovationen.« 

Bild: Ilya/stock.adobe.com 

Wissenschafts-Astronaut Prof. Ulrich Walter 

beleuchtet diese Fragen im Rahmen seines 

Impulsvortrags auf der Engineering 2036. 

Teamarbeit ist insbesondere über die 

Grenzen von Konstruktion und Fertigung 

hinweg gefragt – nicht zuletzt bietet 

hier die Digitalisierung vielfältige 

Chancen (genannt sei etwa der digitale 

Zwilling). Die Konferenz Engineering 2036 

greift diese Herausforderungen auf und 

stellt sowohl methodische Ansätze als 

auch praktisch verfügbare Systemlösungen 

und Komponenten vor. 

Mit Blick auf die Methodik kann das Systems 

Engineering eine wichtige Rolle 

spielen, da es hilft, die hohe Komplexität 

rund um die Nachhaltigkeit in den Griff 

zu bekommen. Denn hinter dem Begriff 

Revolutionäre Montagefreundlichkeit: 

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Das vorläufige Programm der Konferenz Engineering 2036 

(Änderungen vorbehalten) 

TERMININFO 


Konferenz für Nachhaltigkeit 

27./28. November 2024 

Arena2036, Stuttgart 

Mittwoch, 27. November 2024 

Donnerstag, 28. November 2024 

13:00 

13:15 

13:45 

14:15 

14:45 

16:15 

16:45 

17:30 

18:00 

19:00 

20:00 

bis etwa 

21:00 

22:30 

Begrüßung und Ausblick 

Nachhaltiger werden – mehr als ein Buzzword? 

Keynote – Die Hebel für eine nachhaltigere Produktgestaltung und 

-nutzung: Chancen und Möglichkeiten zu mehr Nachhaltigkeit in 

Engineering und Fertigung 

N.N., Fraunhofer IPA 

Impulsvortrag – Schulterschluss von Konstruktion und Produktion: 

Raus aus den Silos – nur die frühzeitige Teamarbeit bringt uns weiter 

Dr.-Ing. Walter Koch, Vorsitzender der Gesellschaft für 

Systems Engineering – GfSE e.V. 

Pause 

Parallele Sessions 

Podium A: Circular Economy 

Podium B: Auf Kundenwünsche eingehen 

Pause 

Pitches zu 10 Produkt- und Lösungsansätzen für mehr 

Nachhaltigkeit in der Produktentwicklung und Fertigung 

Individuelle Gespräche mit den beteiligten Unternehmen und 

Besuch der Fachausstellung 

Führung durch die Arena2036 

(nach Anmeldung) 

Beginn der Abendveranstaltung mit Abendessen in der Arena2036 

Impulsvortrag 

Leben im Weltraum – Treiber innovativer Kreislaufwirtschaft 

Extreme Herausforderungen treiben disruptive Innovationen 

Univ.-Prof. Ulrich Walter, Diplom-Physiker und Wissenschafts-Astronaut 

Ende der Abendveranstaltung 

09:30 

09:45 

10:15 

10:45 

11:15 

12:45 

14:00 

14:30 

15:00 

ab 15:30 

Begrüßung und Ausblick 

Tipps für die Realisierung von mehr Nachhaltigkeit und 

neue Tools in der Praxis 

Keynote – Komplexität managen: 

Advanced Systems Engineering und Künstliche Intelligenz (KI) 

Prof. Dr.-Ing. Roman Dumitrescu, 

Direktor am Fraunhofer IEM und Geschäftsführer it‘s OWL 

Impulsvortrag – Produktentwicklung im Maschinen- und Anlagenbau: 

Lastenheft vs. Scrum – zielorientiert agil entwickeln, aber wie? 

Dr.-Ing. Hans Egermeier, lean·digital·transformation 

Pause 

Parallele Sessions 

Podium A: Nachhaltigkeit in der Praxis 

Podium B: Energie im Griff 

Mittagspause 

Impulsvortrag – Software als Schlüsseldisziplin: 

Alles im Blick und im Griff mit dem Composable Enterprise 

Prof. Dr. August-Wilhelm Scheer, Scheer PAS 

Abschlussvortrag – Alles eine Frage der Energie: 

Energie ist mehr als nur Strom – aber nur regenerative Quellen 

bringen uns weiter 

(N.N., Fraunhofer IPA) 

Pause 

Möglichkeit zur Teilnahme an Institutsführungen am Fraunhofer IPA 

(nach Möglichkeit und Anmeldung) 

steht weit mehr als nur der CO 2 -Fußabdruck. 

Die Wahl der zum Einsatz kommenden 

Technik und Materialien sowie 

der Betrieb von Produkten, Maschinen 

und Anlagen wollen betrachtet werden. 

Die Engineering 2036 liefert dazu Knowhow 

und Ideen für mehr Nachhaltigkeit – 

trotz des Veranstaltungsortes Stuttgart 

nicht nur aus dem Land der Tüftler und 

Denker. 

INFO 

Weitere Infos zur Konferenz 

Engineering 2026: 

hier.pro/4YH45 

Erfahren Sie mehr: 

www.rittal.de/VX25 


MAGAZIN » Branchen-News 

Netzwerk will Innovationen fördern 

Dassault Systèmes tritt dem ZVEI bei 

Dassault Systèmes ist dem Verband der 

Elektro- und Digitalindustrie (ZVEI) beigetreten. 

Dominic Kurtaz, Managing Director 

EuroCentral bei Dassault Systèmes, und Dr. 

Gunther Kegel, Präsident des ZVEI, verkündeten 

die Mitgliedschaft in Darmstadt auf 

der 3DExperience Conference von Dassault 

Systèmes. Ziel des Beitritts ist es, gemeinsam 

mit dem Netzwerk Innovationen in 

der Branche voranzutreiben. 

Dassault Systèmes trägt zur Entwicklung 

mit Lösungen auf der 3DExperience Plattform 

bei, teilt branchenübergreifende Expertise 

und gestaltet Fortschritte in der 

Fertigung sowie innovative Geschäftsmodelle 

mit. Im Rahmen der Mitgliedschaft 

wird sich Dassault Systèmes auch in die 

Gremienarbeit des Verbands mit Fokus 

auf Automatisierung und Manufacturing-X 

einbringen. 

(bt) 

Dominic Kurtaz, Dassault Systèmes (li.), und 

Dr. Gunther Kegel, ZVEI (re.), verkünden auf 

der 3DExperience Conference den Beitritt von 

Dassault Systèmes in den ZVEI. 

Bild: Dassault Système 

Hannover Messe veranstaltet erstmals KI-Konferenz für die Industrie 

KI in der Industrie stellt besondere Anforderungen 

Die Konferenz „KI in der Industrie“ findet am 

24. Januar 2024 in Frankfurt am Main statt. 

Bild: lassedesignen/stock.adobe.com 

Die Konferenz „KI in der Industrie“ findet 

am 24. Januar 2024 in der Maindock 

Eventlocation in Frankfurt am Main statt. 

Dort erklären Experten in drei Sessions 

anhand von Use Cases, wie KI die Industrie 

verändern wird und welche Schritte 

erforderlich sind, um wettbewerbsfähig 

zu bleiben. Bereits jedes dritte Industrieunternehmen 

setzt Künstliche Intelligenz 

ein oder plant den Einsatz. Das 

wurde auf der Hannover Messe 2023 

deutlich, wo das Thema KI, angefacht 

durch den Hype um ChatGPT, diskutiert 

wurde. 

Aber KI in der Industrie ist mehr als ein 

riesiges Sprachmodell und stellt besondere 

Anforderungen. Die Industrie fragt sich, 

wie Geschäftsideen aussehen, wie trainierte 

Modelle deployt werden oder wer 

die MLOps verantwortet. „Dort setzen wir 

mit unserer KI-Konferenz an und bieten 

den Teilnehmenden die Möglichkeit, in 

kleinen Gruppen mit Experten zu diskutieren, 

Fragen zu stellen und die eigenen 

Netzwerke zu erweitern“, sagt Hubertus 

von Monschaw, Global Director Trade Fair 

and Product Management Hannover Messe 

bei der Deutschen Messe AG. (bec) 

Wir berichten über 

AMPower .................................................................................. 14 

Arnold Umformtechnik ...................................................... 48 

BDI .............................................................................................. 54 

Beckhoff ................................................................................... 30 

BMW .......................................................................................... 54 

Boge ........................................................................................... 50 

Böllhoff .............................................................................. 46, 50 

Bundesumweltministerium .............................................. 14 

ConPlusUltra ........................................................................... 14 

Dassault Systèmes ................................................................ 10 

Effizienz-Agentur NRW ...................................................... 14 

Endress+Hauser .............................................................. 11, 24 

Faber Castell ............................................................................ 14 

Fraba .......................................................................................... 40 

Fraunhofer IPK ....................................................................... 12 

Fraunhofer IAO ...................................................................... 44 

Fraunhofer IEM ...................................................................... 44 

Greenhouse Gas Protocol .................................................. 14 

Hannover Messe .................................................................... 10 

HSVA .......................................................................................... 44 

igus ................................................................................................ 6 

IINAS .......................................................................................... 14 

Kolumbus ................................................................................. 44 

L&T Technology Services .................................................... 42 

Massachusetts Institute of Technology (MIT)........... 

14 

Max-Planck-Gesellschaft .................................................. 14 

Merck ......................................................................................... 14 

Mura Technology ..................................................................... 6 

Nationale Klimaschutzinitiative ...................................... 12 

Phoenix Contact .................................................................... 36 

Posital ........................................................................................ 40 

SAP .............................................................................................. 14 

Schneider Electric ................................................................. 27 

Sick .............................................................................................. 11 

Siemens ...................................................................... 14, 18, 30 

SimaPro ..................................................................................... 14 

Systain Consulting ............................................................... 14 

Talsen Team ............................................................................. 30 

Thinktank Industrielle Ressourcenstrategien ............ 14 

TU München ............................................................................ 14 

TÜV Süd .................................................................................... 14 

Ubito .......................................................................................... 40 

Universität Wien ................................................................... 54 

World Resources Institute ................................................. 14 

ZUG ............................................................................................. 12 

ZVEI ..................................................................................... 10, 14 


Sick und Endress+Hauser stärken das Geschäftsfeld Prozessautomation 

Joint Venture für Energie- und Ressourceneffizienz 

Um ihre Kunden bei wichtigen Themen wie Energie- und Ressourceneffizienz 

sowie Klima- und Umweltschutz noch besser zu unterstützen, bündeln die beiden 

Unternehmen Sick und Endress+Hauser ihre Kräfte. Das deutsche Sensorunternehmen 

und der Schweizer Mess- und Automatisierungstechnik-Spezialist 

streben eine strategische Partnerschaft für das Geschäftsfeld Prozessautomation 

von Sick an und haben dafür eine gemeinsame Absichtserklärung unterzeichnet. 

Ziel der Partnerschaft ist, das Angebot von Endress+Hauser um 

die Prozessanalyse- und Gas-Durchflussmesstechnik von Sick zu erweitern. 

Geplant sind zudem folgende Maßnahmen: 

• Für die Produktion und 

Weiterentwicklung der 

Sick-Prozesstechnik wollen 

die beiden Unternehmen 

ein Joint Venture 

gründen. 

• Die Verkaufs- und Serviceteams 

des Sick-Geschäftsbereichs 

Prozessautomation 

sollen Teil des globalen 

Endress+Hauser Vertriebsnetzwerks 

werden. 

Schon bisher haben die Firmen 

immer wieder auftrags-, 

projekt- und kundenbezogen 

zusammengearbeitet. Beide 

Gesellschafterfamilien sowie 

die jeweiligen Aufsichtsgremien 

von Sick und Endress+Hauser 

stehen hinter 

dem Vorhaben einer strategischen 

Partnerschaft. Auf Basis 

der Absichtserklärung 

(Memorandum of Understanding) 

prüfen nun die 

Fachleute beider Seiten im 

Rahmen einer Due Diligence, 

wie die Zusammenarbeit verwirklicht 

und zum Erfolg geführt 

werden kann. Zu einer 

Vertragsunterzeichnung soll 

es noch im ersten Quartal 

2024 kommen; der Vollzug 

ist für Mitte nächsten Jahres 

geplant. Das Kerngeschäft 

der Fabrik- und Logistikautomation, 

in dem Sick über 80 

Prozent des Umsatzes generiert, 

bleibt von der strategischen 

Partnerschaft unberührt. 

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Ressourceneffizienz sowie Klima- und Umweltschutz. 

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TRENDS » Interview » Nachhaltigkeit 

Den Grundstein für eine ganzheitliche Nachhaltigkeitsbetrachtung legen 

„Frühzeitig beginnen – im Engineering 

fallen 80 % der Entscheidungen“ 

Welchen Einfluss hat die Produktentwicklung auf die Nachhaltigkeit? Dieser Fragestellung ist Thomas 

Kruschke als wissenschaftlicher Mitarbeiter der Abteilung ‚Nachhaltige Produkt-Ökosysteme‘ des Fraun - 

hofer-Instituts für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK in Berlin bis Juli 2023 nachgegangen. 

Seine Antwort ist klar: Engineering und Konstruktion haben es in der Hand, für mehr Nachhaltigkeit 

zu sorgen. Dabei gilt: Je früher, desto besser – Informationen sind entscheidend. Kruschke arbeitet heute 

als fachlicher Projektmanager bei der gemeinnützigen Zukunft – Umwelt – Gesellschaft (ZUG) gGmbH 

in Berlin im Rahmen der Nationalen Klimaschutzinitiative (NKI). 

Interview: Michael Corban, Chefredakteur KEM Konstruktion|Automation 

KEM Konstruktion|Automation: 

Kann die Produktentwicklung dazu 

beitragen, nachhaltigere Produkte 

zu entwerfen? Und gelingt 

es dabei, den Blick über 

den CO 2 -Fußabdruck der eigenen 

Fertigung auf den Einsatz 

der Produkte zu legen? 

Thomas Kruschke: Einer der wesentlichen 

Gestaltungshebel liegt darin, Produkte 

zu modularisieren und für eine bessere 

Demontage- und Recycling-Fähigkeit 

zu sorgen. Im Fokus muss immer ein möglichst 

ressourcenschonender Umgang entlang 

des gesamten Produktlebenszyklus 

stehen. Das bedeutet, dass in jeder Lebenszyklusphase 

die Potenziale zur Operationalisierung 

der 9R-Strategien (Refuse, Re - 

think, Reduce, Reuse, Repair, Refurbish, 

Remanufacture, Repurpose, Recycle – Potting 

et al. 17) ausgeschöpft werden. 

Entscheidend ist aber auch, dass wir als 

Produktentwickler die Chance haben, die 

ökologische Dimension unserer Entscheidungen 

nachvollziehen zu können. Über eine 

Lebenszyklusanalyse (Life Cycle Assesment 

– LCA) kann ich mir diese Informationen 

beschaffen. Dabei gilt: Je früher, desto 

besser. Je früher ich diese Analyse durchführe, 

desto mehr kann ich Emissionen reduzieren 

und damit nachhaltigere Produkte 

entwickeln. Digitale Zwillinge können 

dann produktindividuell und nachvollziehbar 

Erkenntnisse liefern, wie nachhaltig 

Bild: Kruschke 

das jeweilige Produkt ist – auch über den 

CO 2 -Footprint hinaus. Sie unterstützen bei 

Entscheidungen während der Auslegung 

des Produkts und der Gestaltung der Produktionsprozesse 

genauso wie im Bereich 

After Sales oder bei der Wartung der Systeme, 

indem mögliche Optimierungsmaßnahmen 

aufgezeigt werden. Und: Am Ende 

des Produktlebens stellen sie produktspezifische 

Informationen zu dessen Demontage 

und Verwertungspotentialen zur Verfügung 

– das erleichtert die Wiederverwendung 

sowie Remanufacturing oder Recycling. 

KEM Konstruktion|Automation: Können 

Sie kurz den Ablauf eines Life Cycle Assessments 

erläutern? 

Kruschke: Zu Beginn werden zunächst die 

Systemgrenzen festgelegt, wobei im Sinne 

einer Kreislaufwirtschaft bevorzugt eine 

Betrachtung ‚von der Wiege bis zur Wiege‘ 

»Digitale Zwillinge unterstützen bei 

Entscheidungen über den Lebenszyklus 

hinweg – und stellen am Ende 

produktspezifische Informationen 

zu Wiederverwendung sowie Remanufacturing 

oder Recycling bereit.« 

Thomas Kruschke, heute fachlicher Projektmanager bei der 

ZUG gGmbH in Berlin/Nationale Klimaschutzinitiative (NKI) 

– Cradle to Cradle – gewählt werden sollte. 

Cradle to Gate würde nur die Herstellung 

des Produktes umfassen, nicht den Betrieb; 

Cradle to Grave würde die Entsorgung beinhalten. 

Im zweiten Schritt geht es dann 

darum, sämtliche Umweltwirkungen innerhalb 

dieser Grenzen zu erfassen – neben 

der Produktion dann eben auch über die 

Nutzungsphase hinweg bis zur Entsorgung, 

idealerweise dem Recycling. 

Das ist eine große Aufgabe – aber im Engineering 

werden 80 % aller Entscheidungen 

getroffen, die das Produkt und damit auch 

seine Nachhaltigkeit definieren. Deswegen 

ist es aus der ökonomischen Perspektive 

sinnvoll, sich frühzeitig auch mit den Umweltwirkungen 

zu beschäftigen – viele 

Entscheidungen lassen sich später nicht 

mehr rückgängig machen und spätere Änderungen 

verursachen hohe Kosten. Das 

gilt nicht nur für die Produktentwicklung 

im Allgemeinen, sondern insbesondere 


auch mit Blick auf die ansteigenden Nachhaltigkeitsanforderungen. 

KEM Konstruktion|Automation: Lassen 

sich denn die Systemgrenzen immer sinnvoll 

legen und wie kommt man an all die 

Daten, um ein LCA durchzuführen? 

Veranstaltungstipp: 


Engineering 2036: Konferenz für 

nachhaltige Produktentwicklung 

Aufzuzeigen, welche Rolle die 

Produktentwicklung mit Blick auf 

nachhaltigere Produkte spielen kann, 

ist Ziel der Engineering 2036. Die 

Konferenz findet am 27./28. November 

2024 in der Arena2036 in 

Stuttgart statt. Veranstalter ist die 

KEM Konstruktion|Automation, unterstützt 

von der Schwesterzeitschrift 

Industrieanzeiger und dem Fraunhofer 

IPA. Mehr dazu finden Sie in 

dieser Ausgabe in der Vorschau auf 

S. 8 und online hier: 

hier.pro/4YH45 

Bild: Ilya/stock.adobe.com 

Kruschke: Die Grenzen müssen passend 

gewählt sein! Ist zum Betrieb eines Produktes 

eine Server-Infrastruktur erforderlich, 

muss diese selbstredend mit betrachtet 

werden. Nur wenn ich alle Stoff- und 

Energieströme im Produktlebenszyklus erfasse, 

komme ich zu den gewünschten 

Aussagen etwa mit Blick auf den 

CO 2 -Footprint. Die DIN EN ISO 14044 (Umweltmanagement 

– Ökobilanz – Anforderungen 

und Anleitungen) liefert hier eine 

standardisierte und genormte Vorgehensweise 

zur Bewertung der Nachhaltigkeit 

von Produkten anhand verschiedener Wirkkategorien. 

Daten liefern zudem eine Reihe 

von Life-Cycle-Inventory-Datenbanken – 

auch wenn es hier noch die ein oder andere 

Informationslücke gibt. Bezüglich der Materialien 

ist die Datenlage gut, bei den 

Produk tionsprozessen weniger und bezüglich 

der End-of-Life-Phase und der Betrachtung 

von multiplen Produktlebenszyklen 

gibt es noch Nachholbedarf. Des Weiteren 

stellen fehlende Informationen bei 

Buy-Entscheidungen eine große Herausforderung 

dar. 

KEM Konstruktion|Automation: Und mit 

diesen Daten kommen die eingangs erwähnten 

digitalen Zwillinge zum Einsatz? 

Kruschke: Genau – aber nur, wenn das jeweilige 

Produkt sich für den Einsatz eines 

digitalen Zwillings eignet. Da der Aufwand, 

der mit der Einführung eines digitalen 

Zwillings zusammenhängt, gegenüber dem 

Nutzen – also dem Unterstützen zur Operationalisierung 

der 9R-Strategien –, nicht 

zwangsläufig zu einer Reduktion der Umweltauswirkungen 

führt. Generell gilt es, 

zwischen einem konventionellen und einem 

digitalen Weg abzuwägen. Der Nutzen 

des digitalen Zwillings ist vor allem, Informationen 

über den Produktlebenszyklus 

hinweg zur Verfügung zu stellen – und das 

erleichtert am Ende dann den Einstieg in 

die Kreislaufwirtschaft. Gerade in der Produktentwicklung 

könnten digitale Zwillinge 

aber auch helfen, die Transparenz über 

die Umweltauswirkungen zu erhöhen. 

KEM Konstruktion|Automation: Wollen 

Sie das kurz erläutern? 

Kruschke: Das Ziel ist ja, frühzeitig zu erkennen, 

welche Entscheidungen welche 

Auswirkungen haben – denn die Entscheidungen 

in der Produktentwicklung wirken 

ja über den gesamten Produkt lebenszyklus 

hinweg. Wenn wir künftig also Cradle to 

Cradle denken, kommt der Qualität der zugrundeliegenden 

Datenbanken eine hohe 

Bedeutung zu. Begleiten digitale Zwillinge 

ein Produkt lebenslang, kann man Daten 

im Feld erfassen und mit ihnen die Qualität 

der Datenbanken für eine fundierte Lebenszyklusanalyse 

nach und nach steigern. 

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KEM Konstruktion|Automation » 12 | 2023 

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13

Produkte möglichst grün zu machen, wird künftig immer stärker gefordert sein. Daher müssen Unternehmen wissen, wo welche Emissionen entstehen – 

insbesondere mit Blick auf den CO 2-Fußabdruck. 

Was kann der CO 2 -Fußabdruck – und was nicht? 

Kennzahl und Stellschraube 

der Nachhaltigkeit 

Der CO 2 -Fußabdruck wurde ursprünglich von der Ölindustrie eingeführt, um den 

Fokus weg von der Industrie auf die Verbraucher zu lenken. Gleichwohl liefert die 

Angabe einen Vergleichswert, welchen Einfluss ein Produkt auf das Klima hat. 

Ein Überblick zu Definition, Berechnung und Kritik am CO 2 -Footprint. 

IM ÜBERBLICK 

Was steckt hinter dem 

CO 2 -Fußabdruck und warum 

wurde er etabliert? Eine 

Übersicht zu Hintergründen, 

der Berechnung und 

Kritik. 

Tobias Meyer, freier Mitarbeiter der KEM Konstruktion|Automation 


Nachhaltigkeit « TRENDS 

Bild: Pcess609/stock.adobe.com 

Laut Sandra Gottschall, Projektleiterin 

Klimaneutralität beim Beratungsunternehmen 

ConPlusUltra, zeigt der Carbon 

Footprint Emissions-Hotspots und 

Optimierungspotentiale auf: „Mit ihm 

geht man auf Entdeckungsreise im eigenen 

Unternehmen, bei den Lieferantenbetrieben 

sowie bei Kundinnen und Kunden. 

Es werden keine nutzlosen Datenfriedhöfe 

geschaffen, sondern nützliche Informationen 

für die Produktentwicklung, 

den Einkauf, die Produktion, Marketing 

und für den Verkauf generiert. Umweltfreundlichkeit 

und Nachhaltigkeit sind die 

Standards der Zukunft und werden massive 

Wettbewerbsvorteile generieren.“ 

Woher stammt der Begriff 

CO 2 -Fußabdruck? 

Der Ölindustrie startete vor etwa 20 Jahren 

eine Werbekampagne, die den Begriff 

CO 2 -Fußabdruck beziehungsweise -Footprint 

erstmals einführte. 2004 wurde 

auch ein entsprechender Rechner online 

gestellt, mit dem jeder seinen persönlichen 

Einfluss auf den Klimawandel ermitteln 

konnte. Damit gelang eine Wahrnehmungsverschiebung: 

Statt der bis dato 

vor allem für den Klimawandel getadelten 

Fossilenergiekonzerne fühlte sich nun der 

Bürger selbst verantwortlich. Der 

CO 2 -Footprint gilt aber inzwischen als eine 

der wichtigsten Größen, wenn es darum 

geht, den Einfluss eines Produktes 

auf den Klimawandel zu beziffern. 

Wie berechnet man den 

CO 2 -Fußabdruck? 

Das Greenhouse Gas Protocol (GHG) ist 

eine der am häufigsten angewandten 

Methoden zur Bestimmung des CO 2 -Fußabdrucks. 

Die Entwicklung wird vom 

World Resources Institute (WRI) und dem 

World Business Council for Sustainable 

Development (WBCSD) koordiniert. Zahlreiche 

weitere Standards bauen darauf 

auf, unter anderem auch die Norm ISO 

14067 zur Bilanzierung des CO 2 -Fußabdrucks 

von Produkten. Außerdem relevant 

sind die ISO 14040 (komplette Lebenszyklusanalyse) 

sowie produktgruppenspezifische 

Normen: Die IEC 63372 etwa zielt 

speziell auf elektrische und elektronische 

Produkte. Laut ZVEI wird bei der Analyse 

der existierenden Normen und Standards 

schnell deutlich, dass aktuell ein einheitlicher 

Rahmen fehlt. Letzterer sei erforderlich, 

um eine Validität der Vergleichbarkeit 

der ermittelten Werte für den 

CO 2 -Fußabdruck sicherzustellen. 

Die Formel für den CO 2 -Fußabdruck ist 

einfach zu überblicken und lautet: 

Verbrauchswert (etwa Gas in kWh, 

Lkw-Transportvolumen in tkm oder 

Bürofläche in m 2 ) × Emissionsfaktor 

(t CO 2 e pro kWh / tkm / m 2 ) 

= Emissionslast (in t CO 2 e). 

Die Verbrauchswerte bekommen Unternehmen 

aus ihren Unterlagen – abhängig 

davon, wie viel Gas, Öl oder andere rele- 

vante Stoffe verbraucht wurden. Der 

Emissionsfaktor wird von Organisationen 

wie dem Internationalen Institut für 

Nachhaltigkeitsanalysen und -strategien 

IINAS heraus gegeben und kann etwa in 

der Datenbank ProBas (Prozessorientierte 

Basisdaten für Umweltmanagement-Instrumente) 

des Bundesumweltministeriums 

(BMUV) abgerufen werden. 

Häufig werden Durchschnittswerte für 

Industriezweige herangezogen, was auch 

Kalkulationen erlaubt, wenn man selbst 

keine individuellen Werte für seine Anlagen 

kennt. Das GHG empfiehlt jedoch wo 

immer möglich die Verwendung der eigenen 

Werte. Neben Kohlendioxid befeuern 

auch noch andere Stoffe den Klimawandel 

beziehungsweise den Treibhauseffekt, 

weshalb auch diese in die entsprechende 

Berechnung einfließen – auch wenn der 

Name des Fußabdrucks nur auf CO 2 anspielt. 

Daher können die Einflüsse der 

ebenfalls relevanten Stoffe in sogenannte 

CO 2 -Äquivalente (CO 2 e) umgerechnet 

werden. Man spricht dann vom Treibhauspotential 

des jeweiligen Stoffes. 

Was sind Scope-1-, -2- und -3- 

Emissionen? 

Das Greenhouse Gas Protocol (GHG) unterscheidet 

drei Klassen der Emissionen: 

• Scope 1: Direkte CO 2 -Emissionen an 

eigenen Standorten, sprich wenn direkt 

selbst Kohlendioxid freigesetzt wird. 

Dazu gehören etwa Gas-betriebene 

Anlagen als Teil der Produktion oder 

auch Heizung und Dieselgeneratoren. 

• Scope 2: Indirekte CO 2 -Emissionen, 

die bei Energieversorgern etwa durch 

deren Stromerzeugung entstehen. 

• Scope 3: Alle anderen CO 2 -Emissionen, 

die entlang der Wertschöpfungskette 

verursacht werden (zum Beispiel bei 

Lieferanten, für den Transport, während 

der Nutzungsphase des Produkts 

und für die Entsorgung). 

Scope 3 ist derzeit eine optionale Kategorie, 

die in den von Unternehmen bereitgestellten 

Berichten nicht verpflichtend angegeben 

werden muss. Der überwiegende 

Teil der produktbedingten Emissionen 

entsteht jedoch in der Lieferkette. Um 

diese messbar zu machen, ist eine Zusammenarbeit 

entlang oftmals komplexer und 


TRENDS » Nachhaltigkeit 

Bild: Siddharth/stock.adobe.com 

Das Greenhouse Gas Protocol (GHG) teilt Emissionen in drei Gruppen (Scopes): eigener Ausstoß, zugekaufte 

Energie sowie Lieferkette, Nutzung und Entsorgung. 

branchenübergreifender Lieferketten erforderlich. 

Bisher wird daher – wie oben 

schon erwähnt – häufig mit industrieweiten 

Durchschnittswerten für Prozesse kalkuliert. 

Nutzt ein Zulieferer aber beispielsweise 

selbsterzeugten Solarstrom 

oder regeneriert seine Abwärme geschickt, 

hat sein Produkt eventuell einen 

niedrigeren CO 2 -Fußabdruck als die Ware 

der Konkurrenz. Damit das auch der Kunde 

in seine CO 2 -Bilanz einfließen lassen 

kann, muss man ihm solche Daten mitteilen 

– was bisher kaum gemacht wird. 

Die derzeitige Praxis ist vielmehr die, dass 

Hersteller beispielsweise Computer-Chips 

in Asien zukaufen und den Scope 3 dann 

mit den Durchschnittswerten für die 

Chipproduktion aus einer Datenbank angeben. 

Daher initiierte Siemens 2021 das 

offene Estainium-Netzwerk, mit dem 

Hersteller, Lieferanten, Kunden und Partner 

Daten zum CO 2 -Fußabdruck vertraulich 

austauschen können. Dadurch werden 

die bereitgestellten Daten verifiziert 

und somit die vertrauenswürdige Aggregation 

eines CO 2 -Fußabdrucks über die 

gesamte Lieferkette ermöglicht – ohne 

dass die beteiligten Unternehmen strategisch 

relevante Informationen, beispielsweise 

über ihre Lieferketten, offenlegen 

müssen. Weitere Gründungsmitglieder 

sind Weidmüller, Merck, Faber Castell 

sowie der TÜV Süd und mehrere Forschungsinstitute. 

Welche Tools gibt es zur 

Berechnung des CO 2 -Footprints? 

Generell kann der CO 2 -Fußabdruck im 

Unternehmen komplett selbst kalkuliert 

werden, was entsprechende personelle 

Kapazitäten und Kompetenzen voraussetzt. 

Das dadurch entstandene Wissen 

ist dann eventuell erkenntnisreicher, als 

die reine Auswertung durch externe Stellen. 

Dennoch kann der Footprint auch 

einfach durch Tools berechnet werden. 

Generell sollte dabei beachtet werden, ob 

die gewünschten Standards (GHG, ISO 

etc.) erfüllt werden und welche Daten die 

Tools zugrunde legen. 

Die Beratungsfirma Effizienz-Agentur 

NRW bietet mit dem EcoCockpit einen 

kostenlosen Rechner für Unternehmen, 

der auch GHG-konform ist. Die CO 2 - 

Bilanz eines Unternehmens oder eines 

Produkts kann damit nach Registrierung 

erfolgen. 

Wer einen größeren Funktionsumfang benötigt, 

bekommt das beispielsweise mit 

SimaPro, einem der Pioniere in Sachen 

Software für Life Cycle Assesment: Die 

erste Version wurde bereits 1990 entwickelt. 

Die Abkürzung des Namens steht 

für ‚Systematische Milieu Analyse van 

Producten‘, das Niederländische ist hier 

wohl auch im Deutschen verständlich. 

Mit den Daten aus der Software ergeben 

sich die Treibhausgas-Bilanzen und die 

Produktdesigner können bereits sehen, 

wie groß der CO 2 -Fußabdruck verschiedener 

Designvarianten sein wird. 

Auch mit dem SAP Product Footprint 

Management können Unternehmen den 

CO 2 -Fußabdruck ihrer Produkte über die 

gesamte Wertschöpfungskette sowie den 

den kompletten Produktlebenszyklus hinweg 

berechnen. Die Software integriert 

Daten aus sämtlichen Lösungen, die die 

Fertigungsprozesse steuern, Stammdaten 

aus Geschäftsanwendungen wie SAP 

S/4HANA Cloud sowie von Lieferanten 

und Energieflüssen für Anlagen, um den 

Umwelteinfluss unterschiedlicher Produktionsszenarien 

zu ermitteln. 

Der Scope3Analyzer ist ein kostenfreies, 

webbasiertes Tool, mit dem sich die Emissionen 

der vorgelagerten Lieferkette ermitteln 

lassen. Das Tool kann die Emissionen 

auf Basis bereits vorliegender Verbrauchs- 

und Einkaufsdaten berechnen. 

Außerdem ist es berichtskonform nach 

gängigen Standards: GHG, CDP sowie die 

Science Based Targets Initiative akzeptieren 

die angewandte Methodik. Es entstand 

durch die Zusammenarbeit der Systain 

Consulting GmbH, dem Thinktank Industrielle 

Ressourcenstrategien und dem 

Institut für Industrial Ecology der Hochschule 

Pforzheim mithilfe der Förderung 

des Umweltministeriums von Baden- 

Württemberg. 

Mit SiGreen (siehe dazu auch KEM Porträt 

ab S. 18) hat Siemens eine Anwendung 

zur Erfassung von tatsächlichen Daten 


entwickelt, die dort erhoben werden, wo 

die Emissionen entstehen: In den jeweiligen 

Schritten entlang der Lieferkette. Bei 

der Berechnung des CO 2 -Fußabdrucks 

nutzt SiGreen Realdaten anstelle von industriellen 

Durchschnittswerten. Damit 

soll sich der CO 2 -Fußabdruck zu einem 

Mess- und Steuerungsinstrument wandeln 

und so aktiv mit Verbesserungsmaßnahmen 

gezielt gesenkt werden können. 

Die auf industriellen 3D-Druck fokussierte 

Beratung AMPower aus Hamburg bietet 

mit dem Additive Manufacturing Sustainability 

Calculator Metal ein Tool zur 

Berechnung des CO 2 -Fußabdrucks 

von einzelnen gedruckten 

Teilen. Dies soll auch eine 

Vergleichbarkeit zu konventionellen 

Verfahren ermöglichen. 

Auf der Website des Greenhouse 

Gas Protocol werden 

ebenfalls Tools angeboten, die 

nach verschiedenen Kriterien 

klassifiziert sind, etwa für bestimmte 

Industrien, Länder 

oder auch prozessübergreifende Kalkulationen. 

Berechnen lassen sich auch die 

Unsicherheiten im Scope 3. 

Welche Dienstleistungen gibt 

es in diesem Umfeld? 

Diverse Beratungsfirmen unterstützen bei 

der Berechnung des CO 2 -Fußabdruckes 

beziehungsweise dem Life Cycle Assesment 

für Produkte und das gesamte Unternehmen, 

ebenso bei der Erstellung der 

entsprechenden Nachhaltigkeitsberichte. 

Diese sind ab 2024 beziehungsweise 2025 

für viele Unternehmen verpflichtend. Das 

DFGE Institut für Energie, Ökologie und 

Ökonomie etwa wurde 1999 als Spin-Off 

der TU München gegründet und liefert 

Antworten auf Fragen zur ökologischen 

Nachhaltigkeit, Energieeffizienz, internationalen 

Normen und Klimaschutz. Kerngeschäft 

sei die Auseinandersetzung mit der 

Fragestellung, ob und vor allem wie eine 

sinnvolle Kombination von Ökologie und 

Wirtschaftlichkeit erreicht werden kann. 

Kritik am CO 2 -Fußabdruck 

»Mit dem CO 2 -Fußabdruck geht man 

auf Entdeckungsreise im eigenen Unter - 

nehmen, bei den Lieferantenbetrieben 

sowie bei Kundinnen und Kunden.« 

Sandra Gottschall, Projektleiterin Klimaneutralität beim 

Beratungsunternehmen ConPlusUltra 

Anfangs sollte der CO 2 -Fußabdruck die 

Aufmerksamkeit ablenken von den Konzernen, 

die ihr Geld mit Fossilenergieträgern 

verdienen, hin zu den einzelnen 

Menschen, die diese nutzen. Die Corona- 

Pandemie hat gezeigt, dass der direkte 

Einfluss des einzelnen mit seinen Möglichkeiten 

zur Einschränkung kaum Relevanz 

hat: Trotz großflächig reduziertem 

Pendelverkehr durch Homeoffice und 

massenhaft gestrichenen Flügen ging der 

CO 2 -Ausstoß weltweit nur um 7 % zurück, 

wie die Max-Planck-Gesellschaft Ende 

2020 bekannt gab: Besonders deutlich 

war der Rückgang der Emissionen in den 

USA (-12 %) und in den EU-Mitgliedsstaaten 

(-11 %). Experten weisen zudem 

darauf hin, dass eine Entscheidung des 

einzelnen zu Produkten mit besserem 

CO 2 -Fußabdruck auch praktisch umgesetzt 

werden können muss: Fahrrad und 

E-Auto benötigen beispielsweise entsprechende 

Infrastruktur, die vielerorts noch 

ausbaubedürftig ist. Der Nutzer denkt daher, 

er müsse das (Verbrenner)-Auto generell 

stehen lassen, um seine persönlichen 

Emissionen zu senken – eine andere, bessere 

Wahl sieht er nicht, da E-Auto oder 

Fahrrad für ihn nicht praktikabel sind. Daher 

können die ökologisch besseren Produkte 

allein nicht für den nötigen 

breiten Impact sorgen. Der 

Fokus auf den CO 2 -Fußabdruck 

eines Produktes gilt deswegen 

als teilweise zu verkürzt. Wie 

wenig Einfluss der einzelne auf 

seinen Footprint nehmen kann, 

verdeutlicht auch eine Berechnung 

des Massachusetts Institute 

of Technology (MIT): Ein 

obdachloser Amerikaner, der in 

Sammelunterkünften wohnt und in Suppenküchen 

isst, stieß 2008 noch immer 

8,5 t CO 2 pro Jahr aus – zwar weniger als 

halb so viel wie der normale US-Bürger 

(zirka 20 t), aber doppelt so viel wie der 

damalige weltweite Durchschnitt. 

Der CO 2 -Fußabdruck für Produkte gilt 

inzwischen ebenfalls als überholter 

Begriff – immer öfter wird die sogenannte 

Lebenszyklusanalyse (Life Cycle Assessment) 

herangezogen: Dabei werden 

neben den Klimagasemissionen auch 

weitere Faktoren wie Land- und Wasserverbrauch 

mit einkalkuliert. 

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TRENDS » Porträt » Nachhaltigkeit 

CO 2 -Emissionswerte eines Produktes entlang der Lieferkette managen 

„Nur, was man transparent macht, 

kann man aktiv beeinflussen“ 

Um die CO 2 -Emissionen eines Produktes aktiv beeinflussen zu können, müssen diese im ersten Schritt transparent 

gemacht werden. Mit der Software Sigreen stellt Siemens ein CO 2 -Management-Tool bereit, mit dem Emissionswerte 

entlang der Lieferkette managebar werden – einschließlich vertrauenswürdiger Abfrage, Berechnung und 

Weitergabe realer CO 2 -Fußabdrucksdaten eines Produktes. Dr. Gunter Beitinger, quasi der Erfinder von Sigreen, 

erläutert im Interview mit KEM Konstruktion|Automation, was das Softwaretool aktuell so „einzigartig“ macht. 

Interview: Nico Schröder, Korrespondent KEM Konstruktion|Automation, Augsburg 

Mit Sigreen können 

Informationen zum 

Product Carbon Footprint 

(PCF) entlang 

bereits bestehender 

Geschäftsbeziehungen 

ausgetauscht werden. 

KEM Konstruktion|Automa - 

tion: Herr Dr. Beitinger, Sie 

sagen: „Bis zu 90 % aller 

CO 2 -Emissionen der Industrie 

entstehen nicht bei der Produktion, 

sondern entlang der 

Lieferketten.“ Ist das der Impuls 

und die Ausgangslage gewesen, 

Sigreen zu entwickeln? 

Dr. Gunter Beitinger: Je nach 

Wertschöpfungstiefe und Position 

des Unternehmens in der 

Lieferkette können mehr als 

90 % der CO 2 -Emissionen 

außerhalb des eigenen Betriebes entstehen. Das 

sehen wir beispielsweise hier bei Siemens an unserem 

Simatic-Portfolio. Natürlich kann der Prozentsatz 

auch bei 70 % oder 60 % liegen. Wir wollen 

jedenfalls auf ein entscheidendes Thema hinweisen – 

und zwar: Verantwortung für die eigene Lieferkette 

zu übernehmen. 

Bild: Siemens 

KEM Konstruktion|Automation: Woran 

liegt es, dass bis zu 90 % aller 

industrieller CO 2 -Emissionen in der 

Wertschöpfungskette liegen? Und was 

folgt daraus? 

Beitinger: Das liegt an den Zukaufteilen, 

also an den Modulen und Komponenten, 

die außerhalb des eigenen Einflussbereiches gefertigt 

werden. Durch die Kaufentscheidung ist man 

aber durchaus für diese Emissionen verantwortlich. 

Insofern werden vom Gesetzgeber und der Gesellschaft 

immer mehr Forderungen laut, dieser Verantwortung 

bei den Produkten gerecht zu werden. 

KEM Konstruktion|Automation: Wie sieht das 

produktseitig am Beispiel des Werkes in Amberg 

aus, wo Siemens speicherprogrammierbare Steuerungen 

(SPS) fertigt? 

Beitinger: Unsere speicherprogrammierbaren Steuerungen 

werden modular – ergänzt und je nach Leistungsspektrum 

mit Input-, Output- und Analogmodulen 

– ausgestattet und können die jeweiligen 

Automatisierungsaufgaben übernehmen. Bei Produkten 

wie unseren SPS liegen tatsächlich über 90% der 

Emissionen, die entstehen, in der Lieferkette. Wenn 

wir unser Produkt also umweltfreundlich am Markt 

positionieren wollen, müssen wir diese Emissionen 

transparent machen, damit wir sie beeinflussen können. 

Die restlichen 10 % betreffen den Anteil an 

Emissionen, die im eigenen Betrieb entstehen, also 

durch den Bezug von Elektrizität und durch die Veredelung 

am eigenen Standort. Die 10 % sind im Verhältnis 

zum Gesamten recht wenig und verhältnismäßig 

leicht ermittelbar. Man kann beispielsweise 

auf die Stromrechnung schauen 

und kennt damit die Emissionen, die 

IM INTERVIEW 

Dr. Gunter Beitinger ist 

der „Erfinder“ des 

CO 2 - Management-Tools 

Sigreen von Siemens. 

auf Elektrizität zurückgehen. Seine 

Prozesse muss man natürlich 

kennen. 

KEM Konstruktion|Automation: 

Auf welche Hürden stoßen 

Unternehmen bei der Ermittlung 

des Gros an Emissionswerten? 

Beitinger: Zum einen müssen die Informationen 

vom Lieferanten bereitgestellt werden. Der steht 

dann meistens vor der gleichen Herausforderung wie 

man selbst. Die erste Hürde besteht also darin, ob er 

überhaupt entsprechende Informationen zu den 


»Wir wollen auf ein 

entscheidendes Thema 

hinweisen – und zwar: 

Verantwortung für die 

eigene Lieferkette zu 

übernehmen.« 

Bild: Siemens 

Emissionen liefern kann. Sollte der Lieferant dies 

lösen können, eventuell durch auf sogenannten Life- 

Cycle-Assessment (LCA)-Daten basierende Berechnungen, 

kann er eine Abschätzung liefern. Diesen 

Werten muss man am Ende allerdings vertrauen können. 

Das wäre gegeben, wenn der Lieferant ergänzend 

zu den berechneten Werten auch Hintergrundinformationen 

zu Prozessen, Datenquellen oder 

Ermittlungsverfahren, also zu seiner Lieferantenstruktur, 

preisgeben würde oder preisgibt. In der 

Regel wird er das allerdings nicht tun, da dies seine 

eigene Wettbewerbsfähigkeit einschränken könnte. 

Somit steckt man schon im zweiten Dilemma. Sollte 

das trotzdem gelöst werden – möglicherweise aufgrund 

von Machtverhältnissen oder Abhängigkeiten 

– muss man immer noch sicherstellen, dass die 

Daten, die der Zulieferer dann bereithält, aggregierbar 

sind. Dahinter steht folgende Frage: Hat der Lieferant 

wirklich die gleichen Regeln und Methoden 

angewandt, sodass man die Daten entlang der Lieferkette 

aufsummieren kann? Das wäre die dritte Hürde, 

die man nehmen muss. 

KEM Konstruktion|Automation: Sehen Sie wei - 

tere Herausforderungen? 

Beitinger: Es ist sehr aufwendig und die Verfügbarkeit 

von Expertenwissen spielt eine Rolle. Das ist aber 

lösbar. Nur diese drei Aufgaben, die mit den erwähnten 

Hürden verbunden sind, sind essenziell. 

KEM Konstruktion|Automation: Aus dieser Einsicht 

heraus haben Sie eine Lösung erarbeitet, die 

nun unter dem Namen Sigreen am Markt verfügbar 

ist – eben aus dem eigenen Wunsch heraus, die 

Produkte, die Sie in den Werken fertigen, 

CO 2 -neutral anbieten zu können. Wie also schaffen 

Sie die notwendige Transparenz? 

Beitinger: Hier gilt die Regel: Nur, was man misst, 

was man transparent macht, kann man aktiv beeinflussen. 

Und nur so lassen sich gezielt Maßnahmen 

ableiten. Ansonsten ist man im Blindflug. In der 

Regel werden heute produktbezogene Emissionswerte 

mithilfe der erwähnten Life-Cycle-Assessment- 

Daten ermittelt. Es handelt sich dabei um in Datenbanken 

verfügbare Durchschnittswerte. Über einen 

Dreisatz kann man damit bereits den eigenen 

CO 2 -Wert abschätzen. Das ist ein guter Startpunkt – 

vor allem, wenn das Produkt physisch noch gar nicht 

existiert und man dies in der Design- beziehungs - 

weise in der Konstruktionsphase machen will, aber 

keine realen Daten hat. Wenn mein Lieferant noch 

nicht in der Lage ist, mir Werte zu nennen, kann das 

ein sehr guter Start sein, weil man damit einen Anker 

gesetzt hat. 

Um produktbezogene 

Emissionen entlang der 

Lieferkette managen 

und letztlich reduzieren 

zu können, hat 

Dr. Gunter Beitinger 

das CO 2 -Management- 

Tool namens Sigreen 

entwickelt. 



Die Siemens-Software 

Sigreen bietet Mechanismen, 

um vertrauenswürdige 

CO 2 -Emissionswerte 

entlang der 

gesamten Lieferkette zu 

managen. 

KEM Konstruktion|Automation: Inwieweit lassen 

sich mit Sigreen wirklich Emissionen reduzieren? 

Beitinger: Von Durchschnittswerten müssen wir zu 

realen Daten kommen, um Maßnahmen ergreifen zu 

können, die nachhaltig wirken. Der CO 2 -Fußabdruck 

soll nachhaltig gesenkt werden. Entgegnen könnte 

man, dass in einem Produkt nun so viele Module und 

Komponenten existieren würden, dass man nicht alle 

berücksichtigen könne. Hier verweise ich auf das 

Pareto-Prinzip: 80–20 oder 70–30. Wenn man 

anfängt, kann man bei 20 bis 30 % der Komponenten 

70 bis 80 % der Emissionswerte erfassen und abdecken, 

wenn man diese Werte beim Lieferanten 

anfragt. Über die Zeit kann man überlegen, wie weit 

man das vorantreibt. Man kann zumindest schnell 

für über 20 bis 30 % seiner Komponenten 70 bis 

80 % des CO 2 -Fußabdrucks entlang der Lieferkette 

mit Realdaten abdecken und sich durch die gewonnene 

Transparenz Ziele setzen. Aus den Zielen heraus 

können Maßnahmen eingeleitet werden, deren Wirksamkeit 

überprüfbar wird. Diese Wirksamkeit kann 

durch Sigreen verifiziert werden, da Realdaten verifiziert 

von Lieferanten übermittelt werden können. 

KEM Konstruktion|Automation: Liegt die Besonderheit 

von Sigreen gerade in den gelösten Fragen 

zur Verifizierbarkeit? 

Beitinger: Das ist es, was Sigreen an sich so einzigartig 

macht. Also um vertrauenswürdige CO 2 -Emissionswerte 

entlang der gesamten Lieferkette zu verfolgen, 

brauche ich bestimmte Mechanismen. Dabei 

Bild: Siemens 

geht es um Folgendes: Lieferanten wollen die Datenfreiheit 

nicht aufgeben und aus Wettbewerbsgründen 

keine vertraulichen Informationen austauschen. 

Gleichzeitig man muss diesen Informationen aber 

vertrauen können, also müssen sie verifiziert sein. 

Zusätzlich bedarf es der Möglichkeit, anzugeben, 

nach welchen Methoden diese Informationen zur 

Verfügung gestellt werden sollen, da Unternehmen 

beispielsweise nicht allein die Chemieindustrie, sondern 

auch die Automobilindustrie beliefern. Noch 

gibt es hier keine universellen Standards, weswegen 

Informationen entsprechend industriespezifisch weitergeben 

werden, um aggregierbar zu sein. 

KEM Konstruktion|Automation: Welche Rolle 

spielen Zertifikate und Zertifizierungen? 

Beitinger: Zertifikate sind für uns so wichtig, weil 

sie zum einen ermöglichen, dass Informationen weitergegeben 

werden, die vertrauenswürdig sind, ohne 

dass Details bekannt werden, ohne dass vertrauliche 

Informationen weitergegeben werden. Zum anderen 

können die verifizierbaren Zertifikate, die Verifiable 

Credentials, wieder zurückgezogen werden, sollte 

sich im Prozess etwas geändert haben. Die verifizierbaren 

Zertifikate werden von einer unabhängigen 

dritten Partei, von Akkreditierern, ausgestellt. Und 

das passiert über ein sogenanntes dezentrales Netzwerk. 

Hat ein Zertifikat seine Gültigkeit verloren, 

kann es mit neuem und verlässlichem Wert ausgestellt 

und versendet werden. Dem kann man wieder 

vertrauen – und hat eben die Sicherheit, seinen 

CO 2 -Fußabdruck immer aktuell halten zu können. Die 

Information des CO 2 -Wertes wird entlang bereits 

bestehender Geschäftsbeziehungen ausgetauscht, 

das Zertifikat aber über eine dezentrale Infrastruktur, 

wo man die Informationen mit Private Keys verschlüsselt 

und mit Public Keys verifizieren kann, die 

eben in dieser dezentralen Infrastruktur liegen. Wir 

nutzen das IDunion-Netzwerk beziehungsweise nennen 

wir es auch das Estainium-Netzwerk, weil wir 

dort eben einen sogenannten TSX, also einen Connector, 

eine Anbindung entwickelt und zum Patent 

gebracht haben, die die Verbindung zwischen Sigreen 

und dem dezentralen Netzwerk ermöglicht, sodass 

die Verifizierungszertifikate ausgestellt werden können. 

Der TSX – wir nennen ihn Trustworthy Supply 

Chain Exchange Connector – bildet ein wesentliches 

Differenzierungsmerkmal zu Lösungen, die wir bisher 

gesehen haben. 

KEM Konstruktion|Automation: Was ist datenund 

workflowmäßig erforderlich, um den CO 2 -Produktfußabdruck 

beeinflussen zu können? 


Beitinger: Eingangs nutzen 

Sie eine Materialliste, in der 

die entsprechenden Detailinformationen 

zu Gewicht, 

Dimensionen und weiteren 

Details vermerkt sind. Auch 

die Lieferanten sind hinterlegt. 

Diese Materialliste, die aus 

unserer Teamcenteranwendung 

– unserem Backbone für 

das Engineering – bereitgestellt 

wird, wird über Sigreen 

abgegriffen. Anschließend 

kann man seine Anfrage direkt 

an die Lieferanten rausschicken, 

eben mit der Bitte, den 

CO 2 -Fußabdruck zu einem 

bestimmten Produkt, zu einer gelieferten Komponente 

zu bekommen. Was man im Vorfeld tun kann, sind 

erste Lebenszyklus-, kurz: LCA-Berechnungen des 

CO 2 -Fußabdrucks, um eine Vorabschätzung und klare 

Indikation zu haben, auf welche Baugruppen man 

sich fokussieren sollte, weil sie „CO 2 -auffällig“ sind. 

So kann die Reise gezielt beginnen, um ein Produkt 

umweltfreundlicher zu bekommen. Deswegen sagen 

wir, es handelt sich um ein Product-Carbon-Footprint-Management-Tool, 

weil es eben diese Transparenz 

sowie Fokussierung und letztlich die Beeinflussung 

des CO 2 -Fußabdrucks ermöglicht. 

KEM Konstruktion|Automation: Es wird nicht 

gang und gäbe sein, dass Lieferanten diese Daten 

bereithalten. 

Bild: Siemens 

Beitinger: So ist es. Was wir allerdings sehen, ist ein 

wachsender Druck seitens Regulierungsbehörden, 

Interessensgruppen und unserer Gesellschaft allgemein, 

sodass die Awareness, die Bereitschaft bei den 

Industrieunternehmen da ist und viele vorbereitet 

sind. Es hängt aber auch von der Größe eines Unternehmens 

und davon ab, welche Produkte mit welchen 

Materialien ausgeliefert werden. Und zusammenfassend: 

Die Emissionen, die unter der direkten 

Kontrolle der Unternehmen stehen, also die Scope- 

1-Emissionen sowie die Emissionen aus der außerhalb 

des Unternehmens erzeugten gekauften Energie, 

also Scope 2, sind bekannt. Sie sind erfasst und 

können offengelegt werden. Damit werden die 

gesamten Fehler über die Kette bereits geringer und 

der Anteil an Realdaten erhöht sich. Das ist schon ein 

Mehrwert, wenn man in die Reise einsteigt. Darüber 

hinaus werden zunehmend die sogenannten Scope-3-Emissionen 

erfasst – die Emissionen entlang 

der Wertschöpfungskette. Vielleicht hat ein Unternehmen 

auch schon ein Umweltziel kommuniziert. 

Falls ja, findet man in den Unternehmen bereits 

Strukturen vor, die eine systematische Ermittlung 

und Bereitstellung der Daten eben ermöglichen. 

KEM Konstruktion|Automation: Und wenn dem 

nicht so ist? 

Beitinger: Dann sollten die Unternehmen den 

Einsatz von Tools wie Sigreen zur Unterstützung in 

jedem Fall in Erwägung ziehen, da die Erfassung und 

Analysen dieser Daten und des Energieverbrauchs 

einschließlich der Endanwendung den Rahmen der 

manuellen Techniken immer sprengen. Durch den 

Einsatz geeigneter Softwarewerkzeuge kann sich ein 

Unternehmen viel Wiederholungsarbeit ersparen, 

weil die Daten systematisch erfasst werden. 

KEM Konstruktion|Automation: In welche Richtung 

entwickeln sich Regularien und Reporting- 

Pflichten mit Blick auf die komplexe Thematik 

Product Carbon Footprint aktuell? 

Beitinger: Es existieren verschiedene Normen und 

Leitfäden, die definieren, wie ein Product Carbon 

Nach Werksleitungen in 

den USA und Mexiko ist 

Dr. Gunter Beitinger seit 

2015 für die Werke der 

Geschäftseinheit Factory 

Automation bei Siemens 

Digital Industries verantwortlich 

– unter anderem 

auch für das Siemens-Werk 

in Amberg. 

»Die Entnahme von Emissionen aus der 

Atmosphäre ist ein weiterer wichtiger Aspekt. 

Die reine Vermeidung und Reduzierung wird 

nicht ausreichen, um die Erderwärmung in dem 

Umfang zu reduzieren, sodass wir von weiteren 

Umweltkatastrophen verschont werden.« 



Für den hohen Automatisierungs- 

und Digitalisierungsgrad 

sind Siemenswerke 

als Leuchtturmwerke 

etabliert. Sie 

zeigen gut, wie Technologien 

aus der vierten 

industriellen Revolution 

effizient genutzt werden 

können. Dies wiederum 

ist ein Ausgangspunkt 

für mehr 

Nachhaltigkeit. 

Footprint (PCF) zu berechnen und zu berichten ist – 

unter anderem ISO 14067. Dann gibt es die übergreifende 

Umweltbewertung in Form von Ökobilanzen 

und Berichtsnormen. Insgesamt ist das für Unternehmen 

herausfordernd und teils belastend. Trotzdem 

haben die Unternehmen die Verpflichtung, regelkonform 

zu berichten. Somit ist die Awareness und die 

Suche nach softwaregestützten Lösungen sehr groß. 

Und Erlasse wie CBAM (Carbon Border Adjustment 

Mechanism) durch die EU in 2023 erhöhen grundsätzlich 

den Druck. CBAM ist ein Meilenstein gewesen, 

weil dadurch ganz klar bestimmte Produkte oder 

vielmehr kohlenstoffintensive Güter mit entsprechenden 

Auflagen und Abgaben beim Import in die 

europäische Gemeinschaft belegt werden. Zement, 

Aluminium, Düngemittel und Wasserstoff sind 

darunter. Jeder weiß, dies ist nur der erste Schritt, 

auf diese Industriegüter zu gehen, die bekanntlich 

den größten Anteil der industriellen Emissionen 

adressieren. Man kann jetzt schon sagen, dass die 

Berichterstattung zu CO 2 -Emissionen Ausmaße wie 

das Finanzreporting bekommen wird und dem vom 

Aufwand her in nichts nachstehen dürfte. 

KEM Konstruktion|Automation: Welche Rolle 

spielt die Estainium Association im Zusammenhang 

mit Sigreen? 

Beitinger: Die Estainium-Vereinigung wurde von 

mir 2022 gemeinsam mit Unternehmen, Start-ups 

und Hochschulen auf internationaler Ebene gegründet. 

Ich stehe der Organisation aktuell auch als erster 

Vorstand zur Verfügung. Grundsätzlich wollen wir 

einen Beitrag zur Dekarbonisierung der industriellen 

Bild: Siemens 

Lieferkette leisten. Hier gibt es noch wesentlich mehr 

Themen, die man außerhalb der Anwendung von 

Sigreen adressieren muss. Die industrielle Dekarbonisierung 

ist einfach ein interdisziplinäres Feld. Wir 

sind im Verein davon überzeugt, dass man ganzheitlich 

in einem vorwettbewerblichen branchen- und 

funktionsübergreifendem Ökosystem arbeiten sollte. 

Wir bieten den Unternehmen einmal an, bei der 

Infrastruktur für den Datenaustausch mitzuarbeiten 

und zu entwickeln. Den TSX-Connector beispielsweise 

haben wir in diesen Verein gegeben. Somit steht er 

erstmal allen Vereinsmitgliedern zur Verfügung. Und 

andere Lösungen können darauf aufgesetzt werden. 

Wir glauben, es kann nur gemeinsam gehen, also 

eine Firma oder eine Lösung alleine wird nicht die 

Dekarbonisierung der gesamten industriellen Lieferkette 

erreichen. Des Weiteren adressieren wir Unterstützung 

und Hilfe für Unternehmen, um deren 

Methodenunsicherheit aufzulösen. Uns geht es um 

Transparenz bei den Methoden zur Ermittlung von 

Product Carbon Footprints: Wie unterscheiden sie 

sich oder wie können sie ineinander übergeführt werden? 

Das sind damit verbundene Fragen. Wir wollen 

aber nicht normativ oder standardisierend unterwegs 

sein. Wir möchten Unternehmen befähigen, Regelwerke 

richtig und regelkonform anzuwenden. 

Die Entnahme von Emissionen aus der Atmosphäre 

ist ein weiterer wichtiger Aspekt. Die reine Vermeidung 

und Reduzierung wird nicht ausreichen, um die 

Erderwärmung in dem Umfang zu reduzieren, sodass 

wir von weiteren Umweltkatastrophen verschont 

werden. Wir müssen also in Klimaschutzprojekte 

investieren, die aktiv zur Entnahme von Kohlenstoff 

beitragen. Diesem Thema stellen wir uns aktiv. 

KEM Konstruktion|Automation: Sigreen wird über 

die digitale Business Plattform Xcelerator von 

Siemens angeboten. Welche Vorteile hat das? 

Beitinger: Das Tool wird über Xcelerator angeboten, 

weil wir offene API-Schnittstellen haben. Dies 

ermöglicht es, Teamcenter oder andere Datenbanken 

und Datenquellen anzubinden, um die Informationen 

leicht und automatisiert zu importieren. Sigreen fügt 

sich nahtlos ins Siemens-Produkt-Portfolio ein, ist 

aber offen für andere Anbindungen. Übrigens ist 

Sigreen frei verfügbar, kostet in der Nutzung also 

nichts. Wir wollen, dass die Software genutzt wird 

und dass auch das Einladen und das Onboarden der 

Lieferanten hürdenlos ist. Die Grundfunktionen sind 

alle frei verfügbar. Unabhängig von der Größe des 

Unternehmens, wollen wir sicherstellen, dass das 

Tool nutzbar ist und den Austausch der Informationen 

als Beitrag zur Dekarbonisierung leisten kann. 


KEM Konstruktion|Automation: Wie integrationsfähig 

ist die Software? 

Beitinger: Wir bieten offene API-Schnittstellen an 

die man frei belegen kann. Darüber hinaus existieren 

Integrationsmöglichkeiten zum Siemens-Software- 

Portfolio sowie mit weiteren Partnern. Und diese 

werden weiter ausgebaut. Somit können Unternehmen 

Sigreen auch mit branchenspezifischen Lösungen 

sehr gut kombinieren und sich damit in die Systemlandschaft 

einbinden. 

KEM Konstruktion|Automation: Welche Unternehmen 

können Sigreen einsetzen? 

uns sehr stark auf die Prozessindustrie, die Chemieindustrie, 

die Automobilindustrie und die Lebensmittelindustrie. 

Vor allem deren Regelwerke bilden wir 

heute bereits in Sigreen ab. 

KEM Konstruktion|Automation: Wer sind die 

Anwender der Sigreen-Software in Unternehmen? 

Beitinger: Produktmanager, Einkäufer, Werkleiter, 

das General Management sowie das Sustainability 

Management. Wir stellen diesen Anwendern mit 

ihren unterschiedlichen Anforderungen bei der Informationsaufbereitung 

und Darstellung spezifische 

Bedienermasken zur Verfügung. 

Beitinger: Die industriellen Lieferketten kreuzen 

sich, teilen sich, drehen Schleifen. Daher ist Sigreen 

an sich ist erstmal industrieagnostisch. Auf der anderen 

Seite können wir als Start-up innerhalb von 

Siemens, das seit etwa zwei Jahren auf dem Markt 

ist, nicht alle Industrien gleichzeitig und gleich 

intensiv bedienen und deren spezifische Anforderungen 

sofort im Detail erfüllen. Aktuell fokussieren wir 

www.siemens.com 

INFO 

Das komplette Interview lesen 

Sie online, unter: 

hier.pro/sbHzY 

Go sustainability. 

Die IIoT-Lösungen und die Analysesoftware von Emerson 

erkennen Druckluftlecks und ermöglichen Herstellern so 

Energiekosteneinsparungen von über 20 %. 

Erfahren Sie mehr unter Emerson.com/Sustainable-Automation 


In Elektrolyseur-Anlagen wird bei Endress+Hauser Wasserstoff dezentral aus regenerativer Energie hergestellt. 


Messtechnik für die Energiewende 

Dekarbonisierung der Industrie 

Die Energiewende in der Industrie hat ein klares Ziel: die Umstellung der Energieversorgung auf eine nachhaltige 

Basis mit regenerativen Energien. Hierdurch soll der anthropogene CO 2 -Ausstoß verringert beziehungsweise 

vermieden werden, der heute durch fossile Energieträger verursacht wird. Viele Technologien zur Dekarbonisierung 

der Industrie haben hohe und sehr spezielle Anforderungen an die Prozessmesstechnik. Endress+Hauser 

trägt als Partner der Prozessindustrie zur Umstellung bei. 

Florian Kraftschik, Sales Marketing Manager Communication, Frederik Effenberger, Industry Manager Decarbonization, beide 

Endress+Hauser Deutschland 

INFO 

Mehr zu den Lösungen 

von Endress+Hauser für 

Wasserstoff-Anwendungen: 

hier.pro/xwlZo 

Die Energiewende ist für die chemische Prozessindustrie 

eine bedeutende Herausforderung, die sie 

möglichst rasch bewältigen muss. Die Komplexität dieser 

Aufgabe rührt daher, dass fossile Rohstoffe einerseits 

ersetzt werden müssen, da sie die Quelle des klimaschädlichen 

Kohlendioxids sind. Andererseits ist CO 2 

in der chemischen Industrie jedoch auch ein Rohstoff, 

der für diverse Prozesse benötigt wird. 

Die Umstellung auf erneuerbare Rohstoffe und Energieträger 

erfordert daher häufig umfangreiche Anpassungen 

der bestehenden Prozesse. 

Um die verschiedenen Strategien und Ansätze zur Erreichung 

der Klimaziele besser beschreibbar 

zu machen, werden sie in 

drei Themen untergliedert: 

• Der erste Punkt ist die Elektrifizierung 

von Prozessen zur Emissionsvermeidung 

sowie die Effizienzsteigerung 

bestehender Anlagen 

mit dem Ziel, Emissionen zu reduzieren, 

wo sie sich nicht vermeiden 

lassen. 

Ein engmaschiges Netz an Messinstrumenten und Energierechnern 

erfasst die Wärmemengen, die durch die Endress+Hauser- 

Dampfleitungen fließen. 

• Der zweite Punkt behandelt die Umstellung auf 

alternative Energieträger, allen voran auf grünen 

Wasserstoff. Neben der Herstellung, dem Transport, 

der Nutzung und Speicherung von H 2 fallen auch 

Power-to-Chemicals-Ansätze (P2C) oder das Thema 

Green Steel unter diesen Punkt. 




• Das dritte Thema behandelt CO 2 als Rohstoff, den es 

als Emission oder als abgeschiedenes Produkt zu erfassen 

gilt. Hierunter fallen Schlagworte wie Carbon 

Capture (CC) oder Direct Air Capture (DAC), auch die 

Speicherung sowie der Transport von CO 2 fallen 

unter diesen Themencluster. 

Per Direct Air Capture 

von Endress+Hauser 

wird CO 2 direkt aus der 

Luft filtriert und für 

die Weiterverwendung 

gespeichert. 

Elektrifizierung von Prozessen und 

Effizienzsteigerung 

Als erste und vielversprechende Maßnahme kann die 

chemische Industrie Prozesse, wo dies möglich ist, direkt 

auf regenerativen – emissionsfreien – Strom aus 

Wind, Wasser und Sonne umstellen. Dies ist sicherlich 

eine der größten und vermutlich auch einfachsten 

Stellschrauben in der Prozessindustrie. 

Für Prozesse, die zwar nicht sofort emissionsfrei gestellt 

werden können, existieren jedoch oft größere 

Einsparpotenziale für Emissionen, die sich durch Effizienzsteigerungen 

und Optimierungen der Anlagen 

realisieren lassen. Als Grundlage für Optimierungsmaßnahmen 

müssen Energieverbräuche engmaschig 

gemessen und bilanziert werden. Dies gelingt mit dem 

Feldgeräteportfolio von Endress+Hauser, mit dem 

sämtliche Parameter sowohl in den Kernprozessen als 

auch in Utilities wie Dampf-, Heiz-, Kühl- oder CIP/SIP- 

Kreisläufen bis hin zu eichfähigen Messstellen erfasst 

werden können. Das Geräteportfolio umfasst die Messparameter 

Druck, Durchfluss, Materialfeuchte, Flüssigkeitsanalyse, 

Füllstand, optische Analyse, Systemkomponenten 

und Temperatur. Der Messtechnikspezialist 

bietet neben Dienstleistungen zur Erfassung von 

CO 2 -Emissionen außerdem Digitalisierungsservices 

rund um das IIoT-Ökosystem Netilion. 

Wasserstoff als Speichermedium 

Der zweite Punkt dieses Beitrags zur Dekarbonisierung 

der Industrie betrifft die Umstellung von Anlagen auf 

alternative Energieträger. Entscheidend für die Emissi- 

onssenkungen durch Elektrifizierung ist die ausreichende 

Verfügbarkeit der regenerativen Energie. Die 

Sonne scheint nicht überall und zu jeder Zeit in gleichem 

Maße, auch die Erzeugung von Windenergie ist 

großen Schwankungen unterworfen. Die regenerative 

Energie ist somit zwar die Grundlage für die Elektrifizierung, 

ein Schlüsselfaktor für das Gelingen der Energiewende 

sind jedoch Speichertechnologien, die diese 

Schwankungen ausgleichen können. Ein Medium, in 

dem die überschüssige Sonnen- und Windenergie gespeichert 

werden kann, ist Wasserstoff. Die Umwandlung 

von Elektrizität in Wasserstoff ist zwar verlustbehaftet, 

jedoch kann dieser gut gespeichert und nach 

Bedarf relativ einfach wieder in Elektrizität zurückverwandelt 

werden. Die Speicherung von Energie in Wasserstoff 

ist unter dem Begriff Power-to-Chemicals 

(P2C) bekannt. 

Den Messgeräten und -lösungen kommt bei der gesamten 

Energiewende ein sehr wichtiger Stellenwert 

zu. Bereits heute sind sowohl Kernprozesse als auch 


Wenn’s heiß hergeht 

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Aluminium-Silikate: Bis 1150°C temperaturbeständig 

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| 2023 25 

Hochtemperaturprodukte | Kälteerzeugung | Dichten und Kleben | Messtechnik | Beschichtungen | Problemlöser


Per Carbon Capture von Endress+Hauser ist es möglich, CO 2 -Emissionen 

einzufangen, zu speichern und für die Industrie nutzbar zu machen. 


Für präzise Messdaten für die Prozesssteuerung, -überwachung und 

-dokumentation hält Endress+Hauser verschiedenste Geräte, Lösungen 

und Dienstleistungen bereit. 


Utilities wie zum Beispiel Wärme-, Kühlkreisläufe oder 

CIP/SIP-Anlagen mit einem engmaschigen Netz an 

Messinstrumenten ausgestattet, um Messwerte und 

weitere Daten für die Prozessüberwachung und -steuerung 

zu erheben und an die Steuerung zu kommunizieren. 

Im Rahmen der Energiewende benötigen Anlagenbetreiber 

darüber hinaus auch präzise Messwerte über 

Energieeinspeisung, -verbräuche und die genaue Energiedistribution 

bis hin zur anlagenweiten Energiebilanzierung. 

Auch die CO 2 -Emissionen in die Umwelt müssen 

genauestens erfasst werden. Weil die Energiemengen 

exakt und zuverlässig erfasst werden müssen, sind 

die Anforderungen an die Messinstrumente hoch, was 

die Messgenauigkeiten oder die Anforderungen an die 

Langzeitstabilität betrifft. 

Sehr speziell werden die Anforderungen an die Messtechnik 

jedoch besonders dann, wenn die Geräte im 

direkten Kontakt mit Wasserstoff stehen. Beispielsweise 

bietet Endress+Hauser für die Druckmessung 

im Elektrolyseur eine Druckmesszelle mit goldbeschichteter 

Membran an, die einen effektiven Schutz 

gegen die Diffundierung der sehr kleinen H 2 -Moleküle 

durch die Membran darstellt. Diffundiert das Gas 

durch herkömmliche Membran-Materialien, so kann 

dies zu Geräteausfällen führen. Teils müssen Anlagen 

und Geräte im Kontakt mit Wasserstoff außerordentlich 

hohen Drücken und geringen Temperaturen 

standhalten und entsprechende Messbereiche abdecken. 

Besondere Anforderungen stellt auch die qualitative 

Messung des H 2 als Produkt der Elektrolyse. 

Hier bietet der Schweizer Spezialist mit dem Sauerstoffanalysegerät 

OXY5500 ein Gerät, mit dem sich in 

Echtzeit der Gehalt an Restsauerstoff im Wasserstoff 

ermitteln lässt. 

Für Prozesse, die bisher noch nicht auf regenerative 

Energien umgestellt wurden oder für solche, bei denen 

dies gar nicht möglich ist, bieten sich – als dritter 

Punkt dieses Beitrags – aktiv abscheidende Emissionstechnologien 

an. Das sogenannte Carbon Capture (CC) 

fängt CO 2 ein, bevor es in die Luft abgegeben wird und 

dort einen schädlichen Einfluss auf unser Klima nimmt. 

Direct Air Capture (DAC) fängt CO 2 direkt aus der Umgebungsluft 

ein. Hierzu bieten sich verschiedene Verfahren 

wie zum Beispiel die Aminwäsche an, die heute 

schon vielfach angewendet wird, um CO 2 aus Prozessgasen, 

Abgasen oder auch aus der natürlichen Umluft 

zu gewinnen. Zur exakten Messung der CO 2 -Konzentration 

der Ausgangsgase setzt der Hersteller hier auf 

die bewährte Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy 

(TDLAS), damit der Prozess sicher und effizient 

gesteuert werden kann. 

Das Hauptaugenmerk der CO 2 -Wende liegt derweil 

zwar auf der Vermeidung und Abscheidung des Gases, 

jedoch spielt Kohlendioxid in der Industrie ebenso als 

Rohstoff eine für die Produktion wichtige Rolle. 

Dort wird es fehlen, wenn Prozesse auf emissionsfreie 

Energieträger umgestellt werden und kein Ersatz geschaffen 

wird. Dies betrifft zum Beispiel die Produktion 

von Methanol. An dieser Stelle wird es – so absurd es 

zunächst klingen mag – gegebenenfalls sogar nötig sein, 

eine neue Versorgungsinfrastruktur für die CO 2 -Versorgung 

aufzubauen, etwa in Form eines Pipeline-Netzes. 

Für jeden dieser Speicher-, Transport- und Einspeise- 

Prozesse benötigen Anlagenbetreiber wiederum präzise 

Messdaten für die Prozesssteuerung, -überwachung und 

-dokumentation, für die Endress+Hauser verschiedenste 

Geräte, Lösungen und Dienstleistungen bereithält. (jg) 

www.endress.com/de 



IIoT-Consulting 

„Sehr viele Kundendiskussionen zum 

Thema CO 2 -Fußabdruck pro Produkt“ 

Mit neuem Consulting begleitet Schneider Electric Industrieunternehmen auf dem herausfordernden Weg 

ihrer digitalen Transformation. Im Interview erläutert Silke Bucher, Director Industrial Digital Transformation 

DACH Europe Operations, woran viele Digitalisierungsprojekte in Unternehmen scheitern, wie digitale 

Transformation „besser“ gelingen kann und warum dieser Transformationsprozess aktuellen Kunden- und 

Marktanforderungen den Weg ebnet – beispielsweise Richtung Energiemanagement sowie Nachhaltigkeit oder 

CO 2 -Fußabdruck pro Produkt. 

Interview: Nico Schröder, Korrespondent KEM Konstruktion|Automation, Augsburg 

KEM Konstruktion|Automation: Frau 

Bucher, welche Anforderungen haben 

Ihre Kunden aktuell? 

Bucher: Es herrscht eine starke Nachfrage 

zum Thema Energiemanagement und 

Nachhaltigkeit in Kombination mit 

Produktionsdaten aus dem Herstellprozess. 

Denn es geht nicht mehr nur darum, 

Energiemanagement beziehungsweise 

Energiemonitoring zu betreiben. Gerade 

haben wir zum Beispiel sehr viele Kundendiskussionen 

zum Thema CO 2 -Fußabdruck 

pro Produkt. Und hierbei wird vor 

allem das Zusammenspiel von Daten 

wichtig. Einerseits werden plötzlich Energiedaten 

aus einer Maschine relevant: 

Wie viel verbraucht eine Maschine zu 

welchem Zeitpunkt? Und auf der anderen 

Seite geht es um die Prozessdaten: Wie 

lange läuft meine Maschine, welche Auslastung 

ist gegeben und mit welchem 

Silke Bucher ist Director Industrial Digital 

Transformation DACH Europe Operations 

bei Schneider Electric. 

»Das komplexe Thema 

Rückverfolgbarkeit 

beziehungsweise 

Traceability nimmt zu.« 

Bild: Schneider Electric 

Energieverbrauch? Diese Aspekte sind am 

Ende des Tages zusammen zu betrachten, 

um wirklich zu wissen, wie viel CO 2 ein 

Produkt in der Produktion verbraucht hat. 

KEM Konstruktion|Automation: Das ist 

sicherlich ein erster Baustein, um das 

Produkt letztlich globaler im 

Lebenszyklus betrachten zu können... 

Bucher: Es ist ein Baustein, ja. Wir müssen 

tatsächlich die gesamte Lieferkette 

betrachten – von den Rohstoffen bis hin 

zum Produkt, das im Betrieb läuft, und 

darüber hinaus. Unerlässlich hierfür ist es, 

Informationsquellen zu schaffen. Mit dem 

Wunsch vieler Hersteller, dem Kunden am 

Ende des Tages sozusagen auf das Produkt 

drucken zu können, wie viel CO 2 bisher 

verbraucht worden ist, nimmt das 

komplexe Thema Rückverfolgbarkeit 

beziehungsweise Traceability zu. 

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Ergebnisse wirklich ableitbar zu machen, 

predictive/vorausschauend zu arbeiten 

und Ausfallsicherheit hinzubekommen. 

KEM Konstruktion|Automation: Was 

hindert Unternehmen Ihrer Erfahrung 

nach daran, Mehrwerte mittels digitaler 

Transformation zu generieren und gerade 

auch ein Return on Investment (ROI) 

zu erzielen? 

Bild: Schneider Electric 

Erfolgreiche digitale Transformation: Die Smart Factory im französischen Le Vaudreuil dient 

Schneider Electric heute als Showcase. 

KEM Konstruktion|Automation: Werden 

gerade auch für OEMs Energiemanagement-Services 

wichtiger, um den 

verschiedenen Maschinennutzern geeignete 

Angebote machen zu können? 

Bucher: Wenn OEMs ihre Maschinen 

schon so ausstatten würden, dass das 

Energiemonitoring direkt Teil der Maschine 

ist und sie Energiemessgeräte direkt 

mitverbauen würden, wäre es für Endverbraucher 

viel einfacher. Diese müssten in 

der Hinsicht nichts nachrüsten und hätten 

die Daten direkt dabei. Das ist gerade 

noch so ein Push-Pull, den wir beobachten. 

KEM Konstruktion|Automation: Worum 

genau geht es Ihnen bei der sogenannten 

„industriellen digitalen Transformation“? 

Silke Bucher: Es geht uns darum, eine 

erfolgreiche und schnelle digitale 

Transformation in Industrieunternehmen 

umzusetzen – und zwar mit einem Endto-end-Ansatz 

vom Consulting über die 

Designs der Lösungen bis hin zur Durchführung 

der Projekte. Bislang hat Schneider 

Electric stark aufs Thema Software 

per se gesetzt. Der neue Consulting- 

Ansatz ist nun sinnvoll, weil zwar viele 

Unternehmen das Thema digitale Transformation 

als wichtig eingestuft haben, 

aber oftmals an der Umsetzung gescheitert 

sind – aus recht unterschiedlichen 

Gründen: Es hat vielleicht doch zu viel 

gekostet, zu viel Zeit geraubt oder das 

Personal ist mitunter nicht richtig 

geschult gewesen. Zwar haben mehr Unternehmen 

begonnen, Daten zu sammeln, 

aber sie richtig zu verwerten, nutzbringend 

zu verarbeiten und damit eine 

erfolgreiche digitale Transformation zu 

erreichen, ist für viele immer noch ein 

Problem. 


beinhaltet ein solches Kontextualisieren 

von Daten im Grunde? 

Bucher: Das beinhaltet Fragen wie: Wo 

werden die Daten eigentlich gesammelt, 

wie sind die Daten auszuwerten und was 

mache ich mit den Ergebnissen? Dabei 

geht es auch darum, dem Kunden die 

Optionen zu geben, On-Premises – also 

lokal – zu arbeiten, in der Cloud oder 

hybrid. Wir arbeiten hier inzwischen stark 

mit unserem industriellen Aveva-Softwareportfolio. 

Hierbei geht es darum, 

Daten aus verschiedenen Quellen zu 

sammeln, darzustellen und mit Analytik- 

Funktionen zu bewerten – also smarte 

Bucher: Häufig verrennen sich die Beteiligten 

und verlieren das Ziel aus den 

Augen. Allzu oft ist der Fokus auf nur 

einem Use Case im ersten Schritt im 

Unternehmen. Sie entwickeln dann beispielsweise 

aus Standardsoftware kundenspezifische 

Varianten, die zum einen 

sehr kostenintensiv und zum anderen 

schnell komplex und unübersichtlich werden. 

Auf einen abgegrenzten Bereich im 

Unternehmen bezogen funktioniert das 

vielleicht noch, aber wenn man den 

gesamten Betrieb und dessen Entwicklung 

im Blick hat, wird es schwierig. Denn spezifische 

Insellösungen machen ein skaliertes, 

langfristiges Vorgehen problematisch 

– insbesondere, wenn sich Prioritäten 

oder Zielsetzungen über die Zeit verändern. 

Ein anderes Hindernis sind fehlende 

Zeithorizonte bei der Umsetzung. Das 

Proof of Concept führt nicht zu einem 

ersichtlichen ROI, von dem man als Unternehmen 

eine vernünftige Ausrollvariante 

erreicht. Auch daran scheitern viele Digitalisierungsprojekte. 


passiert, wenn es kein klassisches 

Enablement derer gibt, die letztlich mit 

digitalen Tools umgehen sollen? 

Bucher: Ganz einfach: Das Potenzial digitaler 

Technologien bleibt ohne Enablement 

ungenutzt. Nur wenn ich eine Technologie 

auch wirklich angemessen kenne 

und den Umgang mit ihr vernünftig 

gelernt habe, erschließen sich mir die 

damit verbundenen Mehrwerte. Tools 

werden einfach nicht genutzt, wenn der 

Mehrwert nicht vermittelt ist. Mangelndes 

Enablement führt letztlich nur zu 

Frust und zur Ablehnung der Technologien. 


KEM Konstruktion|Automation: Wie wird sich die 

digitale Transformation in den kommenden Jahren 

entwickeln? 

Bucher: Gerade in den nächsten zwei bis drei Jahren 

wird das Thema digitale Transformation nochmal ein 

ganz anderes Tempo aufnehmen. Denn nicht zuletzt die 

Krisen rund um Corona, Lieferketten oder Energie haben 

einmal mehr bestätigt, dass Digitalisierung als zentrale 

unternehmerische Kernkompetenz verstanden werden 

muss. Wenn ich mir unsere Kunden, auch aus dem Mittelstand, 

anschaue und bewerte, wie gut die durch diese 

Krisen gekommen sind, dann kristallisiert sich ein eindeutiges 

Bild heraus: Wer rechtzeitig in die digitale 

Transformation investiert hat, steht jetzt deutlich resilienter 

und besser da als der Branchendurchschnitt – 

gerade, wenn es um Energiethemen geht. 

KEM Konstruktion|Automation: Können Sie Ansätze 

nennen, die dazu beitragen, dass digitale Transformation 

„besser“ gelingt? 

Bucher: Für mich sind Systemoffenheit und eine ganzheitliche 

Denkweise zentral. Denn einen langfristigen 

Return-on-Investment habe ich nur, wenn sich meine 

Lösung skalieren lässt, wenn sie offen für die Anbindung 

von Drittanbieter-Komponenten bleibt und jederzeit 

eine durchgängige Kommunikation von Daten zulässt. 

Silo-Denken oder Insellösungen versprechen dagegen 

höchstens einen sehr kurzfristigen Effekt. Was aber 

übrigens nicht heißt, dass man immer sofort den ganz 

großen Wurf wagen muss. Beim Umbau unseres Werks 

im französischen Le Vaudreuil zur Smart Factory haben 

wir uns zum Beispiel erstmal nur auf einen bestimmten 

Produktionsbereich fokussiert. Da wir aber von Anfang 

an mit unserer offenen IoT-Architektur namens Eco 

Struxure gearbeitet haben, konnten wir die für gut 

befundenen Lösungen sukzessive auf die gesamte Fabrik 

übertragen. Heute dient uns dieser Standort auch als 

Showcase für eine sehr erfolgreiche digitale Transformation. 

SERVICE IM FOKUS 

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Broschüre (PDF, Englisch) zu den aktuellen 

Digital Transformation Services 

hier.pro/F7uZO 

Wir gestehen, 

COG trägt die Verantwortung für viele serienmäßige Erfolge 

unserer Kunden. Von der Idee über die Mischungsentwicklung 

bis zur Produktion kundenspezifischer Elastomerlösungen 

und Assembling. 

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Fordern Sie jetzt Akteneinsicht in die Erfolge 

unserer Kunden an: info@cog.de 

KEM Konstruktion|Automation » 12 | 2023 29 

COG.de

TRENDS » Perspektiven » Nachhaltigkeit 

Software-Programmierung beeinflusst den Energieverbrauch 

Energie sparen durch 

„grünes Programmieren“ 

Software-Applikationen werden durch moderne Fähigkeiten wie Echtzeit-Datenanalyse und KI immer energiehungriger. 

Daher schlummert gerade in der Automatisierung mit ihren häufig 24/7 laufenden Anlagen 

großes Einsparpotential. Gehoben werden kann es durch „grünere Programmierung“ (Green Coding). 

Tobias Meyer, freier Mitarbeiter der KEM Konstruktion|Automation 

KEM Konstruktion|Automation: Wie 

bekannt ist das Thema „Green Coding“ 

bei Ihnen im Unternehmen? 

Henning Mersch (Beckhoff): Der Begriff 

ist bekannt – und viele unserer Bemühungen 

im Unternehmen zur CO 2 -Reduktion, 

Steigerung der Energieeffizienz 

usw. lassen sich auch im Bereich Green 

Coding einordnen. 

Carolin Rubner (Siemens): Bei Siemens 

strukturieren wir unsere Forschungsthemen 

in Company Core Technologies (CCT), 

unter Software, System and Processes leite 

ich das Modul Sustainable Software 

Engineering and industrial-grade DevOps. 

Insofern haben wir das Green Coding als 

Forschungsthema schon länger identifiziert 

und im Sustainable Software Engineering 

gebündelt. 

Dr. Hans Egermeier (Talsen Team): Wir 

sind aktiv dabei, das wichtige Thema 

Nachhaltigkeit durch die Digitalisierung 

voranzutreiben. Es gibt einen hemds - 

ärmeligen Spruch, der in der praktischen 

Softwareumsetzung häufig die Führungsgröße 

ist: Make it run, make it right, make 

it fast. Für viele Teams, in die ich als Berater 

Einblick habe, ist schon der erste 

Schritt ein riesengroßes Thema, also eine 

Software überhaupt einmal fehlerfrei und 

robust zum Laufen zu bringen. Make it 

right – also sauber zu coden – ist dann 

schon die nächste große Hürde, für die 

dann aber in den Projekten häufig keine 

Zeit mehr ist. Die Firmen sind dann froh, 

dass es läuft. Never touch a running sys- 

tem – und auf geht‘s zum nächsten Projekt. 

Make it fast und neuerdings dann 

noch make it green sind dann beinahe auf 

demselben, schwer noch zusätzlich zu 

realisierenden Level. 

KEM Konstruktion|Automation: Die 

Forschung zeigt, dass etwa eine Zufallszahlen-Funktion 

in Python viel Strom 

braucht, ein anderes Modul mit dem 

gleichen Zweck kommt mit 2 % der 

Energie aus. Textverarbeitungsprogramme 

unterscheiden sich im Energiebedarf 

für die gleiche Tätigkeit um das Vier - 

fache. Sehen Sie ein ähnliches Spar - 

potential in der Software für Industrieautomatisierungssysteme? 

Mersch: Für die Industrieautomatisierung, 

insbesondere die PC-basierte Steuerungstechnik 

wie sie Beckhoff seit Anbeginn 

nach vorne treibt, gibt es eine wesentliche 

Stellschraube: das Betriebssystem. 

Deswegen passt Beckhoff ein generisches 

Betriebssystem wie Windows auch 

hochgradig an die Industrieanforderungen 

an. So werden beispielsweise zur 

Ressourceneinsparung Windows-Dienste 

abgestellt oder für ein Desktop-System 

übliche, hier aber verzichtbare Komponenten 

nicht installiert. Zudem bietet 

Beckhoff Betriebssysteme an, die mit kleinerem 

Footprint auskommen. Klassisch 

war das Windows CE, nun ist es Twincat/ 

BSD. Auch in unseren eigenen Testzentren 

für die Überprüfung der Produktqualität 

werden bevorzugt ressourcenschonende 

Betriebssysteme eingesetzt. Natürlich 

funktioniert dies besonders gut für die 

Bild: Beckhoff 

Henning Mersch, 

Produktmanager Twincat bei der 

Beckhoff Automation GmbH & Co. KG, Verl 

»Ressourceneffizienz 

bedeutet auch, kleinere 

und damit im Normalfall 

günstigere CPUs 

verwenden zu können. 

Wichtig sind aber zudem 

konstante Laufzeiten, 

damit das Gesamtsystem 

echtzeitfähig ist. 

Hier muss man 

in manchen Fällen 

durchaus gegeneinander 

abwägen.« 

arithmetischen, vom Betriebssystem unabhängigen 

Teile. Letztendlich laufen Integrationstests 

auf allen Betriebssystemen, 

die wir anbieten. 


Bild: peopleimages.com/stock.adobe.com 

Kann die Art der Programmierung den Energieverbrauch beeinflussen? Ja – und die Differenz zwischen bester und schlechtester Lösung kann beachtlich sein. 

Rubner: Der allererste Schritt muss wirklich 

sein, das Bewusstsein zu schaffen, 

dass auch die Digitalisierung Emissionen 

erzeugt. Wir erreichen viele Nachhaltigkeitsziele 

durch Digitalisierung, müssen 

aber auch schauen, dass die Digitalisierung 

selbst die Nachhaltigkeit mit betrachtet. 

Wir müssen betrachten, was die 

CO 2 -Emission und den Ressourcenverbrauch 

beeinflusst: Welche Architekturen 

wähle ich, arbeite ich an einem Monolith 

oder ist die Software modular sowie viele 

andere Thematiken wie Implementierung 

oder auch die DevOps-Infrastruktur. 

Schlussendlich müssen wir in der Anlage 

messen und konkrete Zahlen zur Verfügung 

stellen, durch die dann via Feedbackschleife 

wieder das Software- und 

Solutiondesign verbessert werden kann. 

Egermeier: Dafür ist es wichtig, das 

praktische Produktionsumfeld zu kennen. 

Denn einige Anlagen werden dort nach 

wie vor nie abgeschaltet, und zwar nicht, 

weil 24/7 produziert wird, sondern weil 

sich die Betreiber nicht trauen, sie abzuschalten 

– aus Angst, das Ganze wird nie 

wieder hochfahren. Sprich, allein im 

„make it right“ liegt schon ein riesengroßes 

Optimierungspotential: Anlagen so zu 

programmieren, dass ich sie tatsächlich 

fallbezogen einfach ausschalten und 

dann wieder anschalten kann. Schon so 

kann man Energie sparen, denn allein die 

Implementierung eines Schlafmodus wäre 

je nach Verständnis schon ein großer 

Beitrag zum Green Coding. 

KEM Konstruktion|Automation: Werden 

bereits Versuche angestellt, mit 

welchen Programmiermethoden oder 

Modulen bzw. Bibliotheken die besten 

Ergebnisse hinsichtlich Ressourceneffizienz 

erzielt werden können? 

Mersch: Ja, und das schon immer. Ressourceneffizienz 

bedeutet dabei schließlich 

auch, kleinere und damit im Normalfall 

günstigere CPUs verwenden zu können. 

Wichtig sind aber zudem konstante 

Laufzeiten, damit das Gesamtsystem 

echtzeitfähig ist. Hier muss in manchen 

Fällen durchaus gegeneinander abgewogen 

werden. 

IM FOKUS 

Softwarecode, besser die Art 

der Programmierung, kann 

den Energieverbrauch 

deutlich beeinflussen – nicht 

nur bei 24/7-Anlagen ein 

wichtiges Thema. 

Rubner: Wir arbeiten mit Partnern wie der 

Gesellschaft für Informatik und dem Öko- 

Institut im Förderprojekt Eco-Digit quasi 

an einem Prüfstand für Software: Ziel ist 

die Entwicklung einer automatisierten Bewertungsumgebung, 

die für beliebige 

Software die Daten zu Ressourcenverbräuchen, 

CO 2 -Emissionen etc. transparent offenlegt. 

Zudem schauen wir auch immer, 

was außerhalb unseres Kosmos passiert, 

denn wir müssen ja nicht das Rad neu erfinden. 

Siemens ist zudem als seit Kurzem 

auch Steering Member Teil der 2021 unter 

anderem von Microsoft, GitHub, Thoughtworks 

und Accenture ins Leben gerufenen 

Green Software Foundation. Dort haben 

wir bereits begonnen, Tools und Methoden 

zu sammeln und wollen das Thema gemeinsam 

mit weiteren Industriegrößen 

auch Richtung Standardisierung vorantreiben. 

Zusätzlich stehen wir mit verschiedenen 

Einrichtungen wie dem Umweltcampus 

Trier oder dem Hasso-Plattner-Institut 

(Clean-IT Konferenz) im Austausch. 



In der grünen Programmierung steckt ein enormes Potential – besonders dann, wenn sie von Anfang an berücksichtigt wird. 

Bild: ArtemisDiana/stock.adobe.com 

Egermeier: Dafür wird wahrscheinlich 

das Tooling sehr wichtig werden. Denn zu 

erkennen, welches Modul was macht ist 

in schon in kleinsten Softwareprojekten 

sehr schwer. Um überhaupt die fehlerfreie 

Funktionsfähigkeit einer Software – das 

make it right – zu überwachen, lassen gute 

Programmierer kontinuierlich entsprechende 

Tests mitlaufen. Denkbar wäre, 

dass wir so etwas auch für den Energieverbrauch 

etablieren können. Denn für einen 

Programmierer ist so etwas sehr 

schwer oder gar nicht ersichtlich, wir kennen 

das aus der Diskussion um zu langsame 

Software: Die Spekulationen um die 

Gründe dafür sind oft falsch. Schon bei 

relativ gering-komplexen Software-Programmen 

ist man als Programmierer nicht 

mehr oder nur mit unverhältnismäßig viel 

Aufwand in der Lage zu erkennen, warum 

das System zu langsam ist. Erst mit Performance-Analysetools 

sieht man wirklich, 

wo die Schwachstelle im Code ist. Oft 

sind das dann kleine Programmteile, die 

total unscheinbar wirken, an einer anderen 

Stelle aber vielleicht tausende Male 

ausgeführt werden – und alle aber denken, 

diese kleine Funktion sei ja so superschnell, 

das mache nichts aus. Ich kann 

mir sehr gut vorstellen, dass es sich beim 

Green Coding in ähnlicher Weise verhält. 

KEM Konstruktion|Automation: Labels 

wie der Blaue Engel zertifizieren inzwischen 

auch Software. Dabei sieht man 

Programme, deren neue Versionen auch 

neue Hardware benötigt, als wenig 

nachhaltig an. Legt man in der Automatisierungstechnik 

mehr Wert auf Abwärtskompatibilität 

als etwa bei Office- 

Software? 

Mersch: Das ist tatsächlich ein klassischer 

Unterschied. Auch wenn die Einsatzbereiche 

schwer zu vergleichen sind, 

werden unsere Steuerungen typischerweise 

um mehrere Faktoren länger eingesetzt 

als Computer in Rechenzentren oder 

im Desktop-Bereich. Das heißt aber auch, 

dass Energieeffizienzmaßnahmen der 

CPU-Lieferanten sich bei unseren Kunden 

erst später auswirken, da hier die Langzeitverfügbarkeit 

eine wichtige Rolle 

spielt. Wenn in Rechenzentren Computer 

ausgetauscht werden, weil es sich aus 

Gründen der Energieeffizienz rechnet, ist 

das in der Industrieautomatisierung noch 

lange nicht der Fall – allein schon, weil 

die Industrieautomatisierung selbst in der 

Regel nicht den größten Anteil am Energiebedarf 

einer Anlage oder Maschine 

ausmacht. 

Rubner: Hierbei ist eine gute API-Strategie 

definitiv ein wichtiger Punkt, ebenso 

gut definierte Funktionalitäten, die dann 

leicht wieder gefunden und auch wiederverwendet 

werden können. Containerisierung 

erleichtert zudem die Wiederverwendbarkeit 

auf verschiedener Hardware 

oder neuen Plattformen. Natürlich müssen 

wir dabei messen, wie viel zusätzliches 

CO 2 wir dadurch einkaufen und was 

wir durch Wiederverwenden sparen. 

Egermeier: Der Brownfield-Bereich in 

der Automatisierungsbranche ist riesig 

und in aller Regel können es sich Hersteller 

kaum leisten, harte Kompatibilitätsbrüche 

zu riskieren. Wenn Softwareoptimierungen 

der Steuerungen auf Bestandsanlagen 

gemacht werden, achten 

die meisten Hersteller peinlich genau 

drauf, dass diese ohne Hardwareänderung 

weiterbetrieben werden können. Wenn 

plötzlich ein kleines Softwareupdate dazu 

führt, dass nichts mehr geht, überlegen 

sich Kunden sehr schnell, ob nicht ein 

Wechsel des Steuerungsherstellers in Betracht 

zu ziehen wäre. 

KEM Konstruktion|Automation: Aktuell 

versuchen Softwareanbieter, sich unter 

anderem über den Funktionsumfang abzugrenzen. 

Könnten die eventuell von 

vielen Kunden ungenutzten Softwareelemente 

künftig ein Kritikpunkt werden? 

Mersch: Gegensteuern könnte man mit 

einer hohen Fähigkeit zur Modularisierung. 

Und hier sprechen Sie eine der 

Hauptvorteile der PC-basierten Steuerun- 


gen von Beckhoff an: Auf eine gegebenenfalls 

kleine Basis können, müssen aber 

nicht zusätzliche Funktionen installiert 

werden. Die Option einer zusätzlichen Installation 

zu haben, wird aber nie ein Kritikpunkt 

werden. Modularisierung von 

Software in Form von paketierten Updates 

bietet Beckhoff schon lange – und 

wir forcieren hier gerade mit einem Twincat 

Paket Manager zusätzlich die Einfachheit. 

Denn die Optionen müssen vom 

Kunden ja auch genutzt werden, und 

zwar auf möglichst einfache Art und Weise. 

Modularisierung spielt gerade auf der 

Anlagen-Ebene eine entscheidende Rolle: 

Das Konzept Module Type Package (MTP) 

sorgt für einheitliche Schnittstellen von 

Teilanlagen – und diese Ansätze sehe ich 

als äußerst vielversprechend im Bereich 

Green Coding: Fertige Module für unterschiedliche 

Produktionen schnell arrangieren 

zu können, bedeutet weniger Teilanlagen 

bauen zu müssen! 

Rubner: Um hier gut aufgestellt zu sein 

arbeiten wir mit Experten aus verschiedenen 

Bereichen zusammen. Siemens-intern 

haben wir eine Software, die uns 

hierbei unterstützt: Green Digital Twin. 

Dieser hilft uns, die Gesamtlösung zu bewerten, 

möglichst nachhaltig zusammenzustellen 

und dann leicht daraus auch 

den entsprechenden CO 2 -Fußabdruck zu 

bestimmen. Hier schauen wir, was wir dafür 

von der Softwareseite und der Service- 

und Solutionsseite machen müssen. 

Egermeier: Ich würde sagen, die Größe 

von Software und der Energiebedarf korrelieren 

nicht. Die ausgeführten Anweisungen 

pro Zeit sind entscheidend. Ein 

kleines sehr uneffizientes Programm kann 

damit mehr Energie verbrauchen als eine 

große, funktional vielfältige aber effizient 

umgesetzte Applikation. 

KEM Konstruktion|Automation: Welche 

Möglichkeiten sehen Sie, die Software 

von morgen möglichst ressourceneffizient 

zu gestalten? 

Mersch: Einfachheit für den Anlagenund 

Maschinenbauer ist das Wichtigste. 

Das Thema sollte möglichst keine (aktive) 

Rolle spielen, sondern automatisiert erledigt 

werden – wie eingangs bezüglich 

Compiler angesprochen: effiziente Hardware 

weise auswählen und klug mit den 

richtigen Softwarekomponenten kombinieren 

– und das hochindividuell, wie es 

nur die PC-basierte Steuerungstechnik 

ermöglicht. 

Rubner: Ein Life Cycle Assessment von 

Software ist nicht einfach. Wir nutzen die 

Methode, die wir auch für unsere Hardwarekomponenten 

anwenden, seit dem 

Bild: Siemens 

Carolin Rubner, Head of Sustainable 

Software Engineering and industrial-grade 

DevOps, Siemens Technology, Erlangen 

»Wir erreichen viele 

Nachhaltigkeitsziele durch 

Digitalisierung – müssen 

aber auch schauen, dass 

die Digitalisierung selbst 

die Nachhaltigkeit 

mit betrachtet.« 

letzten Geschäftsjahr bereits für Software 

und jetzt auch für Services. Dabei teilt 

sich das Ganze auf Energie und Material, 

denn man muss auch vom Laptop bis zum 

Data Center die Infrastruktur der Entwickler 

mit einbeziehen. Zur Energie 

gehört, was für Entwicklung, Speicherung 

und Betrieb notwendig ist. Einige Punkte 

des verwendeten Ansatzes zur Lebens - 

zyklusanalyse haben wir hier schon genauer 

betrachtet – Produktion, Vertrieb 

und Speicherung – bei Materialbeschaf- 



Bild: Siemens 

Siemens setzt wie andere auf Automatisierung via PC-Technik, die flexibel und leistungsfähig genug ist, um Machine Learning und Datenanalyse fertigungsnah 

ausführen zu können. Gerade bei Anlagen, die rund um die Uhr laufen, kommt deswegen der Art der Programmierung eine hohe Bedeutung zu. 

Dr. Hans Egermeier, Geschäftsführer der 

Talsen Team GmbH, Freilassing 

Bild: Talsen Team 

»Der wichtigste Hebel 

wird sein, bereits in der 

Programmiererausbildung 

das Bewusstsein für Green 

Coding zu schaffen.« 

fung und End of Life stehen noch einige 

Definitionen aus. Hier können wir auf 

Regularien des Greenhouse Gas Protokoll 

ICT Sector Guidance zurückgreifen. 

Zudem gibt es jetzt auch von der Green 

Software Foundation die Software Carbon 

Intensity Specification, die dann 

etwas leichter in Software-Entwicklungszyklen 

anwendbar ist. 

Egermeier: Es gibt natürlich klassische 

Handgriffe wie etwa den trivialen Fall, einen 

Prozess warten zu lassen. Dazu kann 

man eine Schleife zig mal durchlaufen 

lassen, was bedeutet, dass der Rechner in 

dem Sinne gar nicht wirklich wartet. Dabei 

wird dann wirklich Energie verbrannt. 

Ändern lässt sich das mit einem speziellen 

Event, das tatsächlich die Prozesse auch 

anhält und erst startet, wenn ich sage 

‚Hey, jetzt lauf!‘. Das heißt, allein dieses 

Warten kann ich bestimmt sehr energieaufwändig 

implementieren oder es sehr 

energieeffizient gestalten. Der wichtigste 

Hebel dabei wird sein, bereits in der Programmiererausbildung 

das Bewusstsein 

für Green Coding zu schaffen. Stünden 

dann beispielsweise drei vergleichbare 

Module parat, kann ich mir das ‚grünste‘ 

aussuchen. Dann wäre ich noch ganz am 

Anfang, bevor ich überhaupt was zum 

Laufen bekomme, hinsichtlich Energie - 

effizienz schon mal einen Schritt weiter. 

Zudem birgt auch die schlaue Programmierung 

von Robotern und anderen Physiken 

großes Optimierungspotential in 

Bezug auf den Energieverbrauch: Wege 

kurz halten, Temperaturgefälle gut ausgleichen, 

scharfe Beschleunigungsprofile 

vermeiden. Dafür braucht es entsprechende 

Simulationen und digitale Zwillinge. 

Wahrscheinlich würde also Green 

Coding in der Automatisierung mit der 

Messtechnik beginnen. So können wir bestimmen, 

wie viel Energie in welcher Betriebsphase 

oder in welchem Betriebszustand 

verbraucht wird. Aus den Erkenntnissen 

könnte man dann die Maßnahmen 

für ein Green Coding im übertragenen 

Sinne ableiten. 

INFO 

Die Green Software Foundation 

treibt als gemeinnützige 

Stiftung die Nachhaltigkeit 

von Software voran: 

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Herausforderungen auf dem Weg zur All Electric Society (AES) 

„Nachhaltigkeit beginnt bereits mit dem 

richtigen Einsatz der DC-Technologie“ 

IM INTERVIEW 

Dr. Stefan Jörres, 

Director Platform 

Innovation BA ICE, 

Phoenix Contact, 

Blomberg 

Das Konzept der All Electric Society (AES) verspricht eine nachhaltige Nutzung der Ressourcen 

der Erde. Es setzt die Verfügbarkeit von ausreichend ‚grünem‘ Strom voraus, verbunden 

mit einem sehr effizienten Umfang mit Energie. Deswegen spielt auch die direkte Nutzung 

von Gleichstrom (DC-Industrie) eine wichtige Rolle, genauso wie die Kopplung der Sektoren 

Energie, Industrie, Infrastruktur und Mobilität. Das führt zu einer Reihe von Herausforderungen 

und der Entwicklung angepasster Komponenten. 

Michael Corban, Chefredakteur KEM Konstruktion|Automation 

KEM Konstruktion|Automation: Die 

Idee der All Electric Society (AES), die 

Phoenix Contact unterstützt, setzt über 

die Sektorenkopplung die ganzheitliche 

Betrachtung von Energieerzeugung, -verteilung, 

-speicherung und -verbrauch voraus. 

Welche Herausforderungen ergeben 

sich hieraus? 

Dr. Stefan Jörres (Phoenix Contact): 

Mit Blick auf das Energiesystem hat 

Deutschland einen kompletten Systemwandel 

eingeleitet. Zuvor lief die Energie 

unidirektional von großen Kraftwerken 

über Verteil- und Übertragungssysteme 

zum Verbraucher. Zukünftig wird es eine 

Vielzahl dezentraler Einheiten geben – sowohl 

Erzeuger- als auch Speichereinheiten 

zur Stabilisierung der Netze –, die intelligent 

miteinander gekoppelt werden müssen. 

Zudem werden einzelne Sektoren 

Energie untereinander austauschen müssen, 

so dass diese in der richtigen Form 

dort zur Verfügung steht, wo sie benötigt 

wird. Diese Kopplung in einem Netz zu ermöglichen, 

das ursprünglich für eine unidirektionale 

Energieverteilung konzipiert 

war, ist eine Herausforderung. 

Um es greifbarer zu machen: Erreicht etwa 

eine Photovoltaik-Anlage zur Mittagszeit 

einen Peak, gilt es eine Möglichkeit zu finden, 

die erzeugte Energie zu speichern. Ist 

umgekehrt der Verbrauch sehr hoch, muss 

dieser Speicher die Energie wieder zur Verfügung 

stellen. Gelingt uns dies auch per 

Sektorenkopplung, können wir unser Netz 

Bild: Phoenix Contact 

Dr. Stefan Jörres, Director Platform 

Innovation BA ICE, Phoenix Contact, Blomberg 

»Einzelne Sektoren werden 

Energie untereinander 

austauschen müssen– 

diese Kopplung in einem 

Netz zu ermöglichen, das 

ursprünglich für eine 

unidirektionale 

Energieverteilung 

konzipiert war, ist eine 

Herausforderung.« 

so weit entlasten, dass wir es nicht komplett 

erneuern müssen. Dafür bieten wir 

bereits Produkte, Lösungen und Dienstleistungen 

– und entwickeln diese stetig 

weiter. 

KEM Konstruktion|Automation: Wie 

lässt sich denn ein solches, doch komplexes 

System steuern? 

Jörres: Das ist in der Tat ein echte Herausforderung. 

In dem früheren unidirektionalen 

Netz konnten wir das sehr einfach über 

die Netzfrequenz steuern. Auf diese Weise 

ist das europäische Verbundnetz entstanden. 

Sinkt die Frequenz, muss mehr Energie 

erzeugt werden, steigt sie, muss weniger 

zugeführt werden. Das ist alles gut 

machbar bei Wechselspannung. Durch die 

Sektorenkopplung kommen nun aber auch 

Gleichstrom-Anteile dazu, etwa von Photovoltaik-Anlagen 

oder DC-Speichern. Bei 

der Kopplung derart verschiedener Systeme 

den Lastfluss zu steuern und damit 

Energie zu managen, ist die künftige Herausforderung. 

Deshalb geht es darum, die 

einzelnen Sektoren nicht nur leistungstechnisch, 

sondern auch kommunikativ 

miteinander zu vernetzen. Das setzt standardisierte 

Kommunikationsprotokolle innerhalb 

von verschiedenen Netzwerken 

voraus, um nicht an Systemgrenzen zu 

scheitern. Leider kommen wir mit der Sektorenkopplung 

in Bereiche, in denen nichts 

mehr standardisiert ist. 

Man findet deswegen bislang nur wenige 

Planer, die beispielsweise solch eine Sektorenkopplung 

übergreifend planen und realisieren 

können – etwa über eine Fabrik 

oder Produktionsstätte beziehungsweise 

ein smartes Gebäude hinweg. Auch hier ist 

die ganz normale AC-Verteilung kein Pro- 



Solarenergie ermöglicht den Einsatz grüner Energie und die Nutzung von Gleichstrom (DC-Industrie). Phoenix Contact nutzt und testet dieses Konzept selbst 

mit dem neuen Gebäude 60 in Blomberg. 

blem – ganz im Gegensatz zum DC-Netz. 

Hier entwickeln wir derzeit technisch erst 

die entsprechenden Lösungen, um auch 

den DC-Anteil mit einbinden zu können. 

Dabei lernen wir, sowohl mit den Vorteilen 

umzugehen als auch die Nachteile in den 

Griff zu bekommen. Das betrifft zum Beispiel 

die Schutzorgane, um ein sicheres 

Netz aufzubauen. 

KEM Konstruktion|Automation: Wollen 

Sie das etwas näher erläutern? 

Jörres: Schaltvorgänge beherrschen wir 

gut bei Wechselstrom. Wir können etwa 

gerade bei hohen Lasten sehr präzise beim 

Nulldurchgang schalten. Bei einem Gleichstromnetz 

gibt es keinen Nulldurchgang 

und die Frage ist, wie ich gerade bei hohen 

Lasten dann sicher schalten kann – unter 

anderem geht es auch darum, die Lichtbogen-Problematik 

in den Griff zu bekommen. 

Die Realisierung passender Schutzorgane 

ist also ebenfalls eine der wesentlichen 

Herausforderungen beim bevorstehenden 

Umbau der Energieversorgung. Zumal 

unsere Entwicklungseinheiten parallel 

noch vor der Herausforderung stehen, diese 

Schutzorgane zu einem marktfähigen 

Preis anzubieten. 

Die noch fehlende Standardisierung erschwert 

das zusätzlich. Im europäischen 

Verbundnetz mit Wechselstrom erfolgt 

beispielsweise der Transport mit Höchstspannung 

von 220 oder 380 kV oder Hochspannung 

von 110 kV, die Mittelspannung 

arbeitet mit 10 bis 30 kV und die Niederspannung 

dann mit 230 und 400 V. So 

weit, so gut und standardisiert. Verschiedene 

Spannungslevel gibt es natürlich aber 

auch bei Gleichstrom – 100, 110, 200, 400, 

690, 1000 oder 1500 V. Die verschiedenen 

Spannungsebenen müssen natürlich bei 

der Entwicklung der Schutzorgane berücksichtigt 

werden. Im Bereich der Schaltund 

Schutzorgane wäre deswegen mehr 

Standardisierung ein Vorteil. 

KEM Konstruktion|Automation: Welche 

Rolle wird denn künftig die Gleichstromversorgung 

spielen? 

Jörres: Eine große – unserer Ansicht nach 

beginnt Nachhaltigkeit bereits mit dem 

richtigen Einsatz der DC-Technologie. Regenerative 

Energiequellen wie die Photovoltaik 

lassen sich damit wandlungsfrei 

nutzen und dank Energierückgewinnung 

steigt die Energieeffizienz weiter. Zusätzlich 

gehen wir von einem bis zu 55 % ge- 

Foto: Panduit GmbH 

Innovative Lösungen für anspruchsvollste Industrieumgebungen 

Zuverlässige und sichere Infrastruktur 

Panduit bietet innovative Lösungen 

für anspruchsvollste Industrieumgebungen 

– von Leitständen 

und Fertigungsbereichen bis hin zur 

Stromerzeugung. Im Angebot befinden 

sich zuverlässige, langlebige 

und sichere Verbindungslösungen 

für Netzwerke und die Stromvers - 

orgung. Moderne Industrieunternehmen 

streben nach höherer Produktionsgeschwindigkeit 

und Kostenkontrolle 

– bei gleichbleibender 

Qualität, mehr Sicherheit und Zu - 

verlässigkeit der Systeme. Seit über 

60 Jahren ist Panduit weltweit führender 

Anbieter von innovativen 

Lösungen im Bereich physikalische 

und elektrische Infrastruktur für Rechenzentren, 

Industrie und Gebäudeautomatisierung 

und die damit 

verbundenen Dienstleistungen. Wir 

machen Verbindungen möglich. 

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65824 Schwalbach am Taunus 

Telefon +49 (0) 69 950 961 29 

Mail CX-DACH@panduit.com 



ringeren Kupferverbrauch aus und reduzierten 

Gerätekosten bei gleichzeitig geringerem 

Platzbedarf. Warum? Weil bereits 

heute die meisten Endgeräte mit Gleichstrom 

versorgt werden. Betreibe ich also 

Maschinen, Motoren oder Förderbänder 

direkt in einem Gleichstromnetz, entfallen 

die Wandlungsverluste der Erzeugung von 

Gleichstrom aus Wechselstrom, wie das 

bislang der Fall ist. Und die Bremsenergie 

einer Anlage lässt sich als elektrischer 

Strom wieder dem DC-Netz zuführen. 

Mit unserem neuen Gebäude 60 am 

Hauptsitz Blomberg verfügen wir gerade 

mit Blick auf die Gleichstromversorgung 

über eine sehr reale Testanlage. Hier stehen 

alle energieerzeugenden und energieverbrauchenden 

Teilnehmer in einem elektrischen, 

thermischen und kommunikativen 

Verbund wie zuvor beschrieben – es 

handelt sich um eine Blaupause für die All 

Electric Society. Genutzt wird unter anderem 

ein Eisspeicher für den Bedarf an Wärme 

und Kälte. Und die Photovoltaik-Anlage 

mit 2,5 MW p sowie passende Speicherlösungen 

liefern die elektrische Energie. 

Bei den Speichern setzen wir sowohl auf 

Batteriespeicher als auch Wasserstoff. 

KEM Konstruktion|Automation: Durch 

die erwähnte Einspeisung von Bremsenergie 

entsteht also ein Verbund aus 

Verbrauchern, die gleichzeitig auch Erzeuger 

elektrischer Energie sind? 

Jörres: Genau so ist es. In dem Gebäude 

ist zum Beispiel ein Gleichstromnetz in 

Verbindung mit bidirektionaler Ladetechnik 

installiert. Damit sind E-Autos nicht 

nur Verbraucher – sie können auch temporär 

zu Energiespeichern werden und das 

Gebäude versorgen. Gerade durch diese Integrationsfähigkeit 

bringt ein Gleichstromnetz 

die Sektorenkopplung voran. 

Und in der industriellen Nutzung lassen 

sich wie erwähnt Verlustleistungen wirksam 

reduzieren – etwa durch die Nutzung 

der Rekuperationsenergie beim Bremsen 

von Elektromotoren. Ganz im Sinne der Erkenntnisse 

der Forschungsprojekte DC-Industrie 

und DC-Industrie2, die von der 

ZVEI-Arbeitsgemeinschaft Open DC 

Alliance (ODCA) weiterentwickelt werden. 

Oder um es auf den Punkt zu bringen: 

Gleichstrom aus erneuerbaren Energien 

kann leicht in die Produktion eingebunden 

werden und zugleich einen wichtigen Beitrag 

für mehr Energie- und Ressourcen - 

effizienz leisten. 

KEM Konstruktion|Automation: Um 

weltweit das für die AES erforderliche 

Stromnetz bis 2030 zu installieren, geht 

Phoenix Contact von einem Bedarf von 

16 Millionen km neuen Leitungen und 

rund 5,5 Millionen Schaltschränken aus 

– wie lässt sich diese Aufgabe stemmen, 

insbesondere auch mit dem Blick auf den 

Fachkräftemangel? 

Jörres: Diese Zahlen ergeben sich, wenn 

man alle verfügbaren Studien und Paper 

zusammenführt und davon ausgeht, dass 

unser Ziel die Schaffung eines neuen digitalen 

Netzes für die Stromversorgung ist. 

Und in der Tat: Ausschließlich in der Energieverteilung 

und -übertragung werden 

dann 5,5 Millionen Schaltschränke gebraucht. 

Nun ist die Zahl der Schaltschrankbauer 

begrenzt und sie lässt sich 

aufgrund des Fachkräftemangels auch 

nicht beliebig steigern. Umso wichtiger ist 

es deshalb, herauszufinden, wie wir einen 

Schaltschrank sowohl unter zeitlichen als 

auch Kostenaspekten effizienter aufbauen 

können. Damit rückt die gesamte Prozesskette 

des Schaltschrankbaus in den Fokus 

– von der Planung bis zur Produktion. Ein 

Lösungsansatz sind digital vollständig abbildbare 

Prozesse. 

Um ein Beispiel zu nennen: Bei der Verdrahtung 

haben wir erkannt, dass rund die 

Hälfte der erforderlichen Zeit auf die Vorbereitung 

der Leiter und ihre Markierung 

entfällt. Genau hier setzen wir mit unseren 

Lösungen an und automatisieren diese Tätigkeiten 

auf Basis digital abgebildeter 

Prozesse – das Stichwort lautet digitaler 

Zwilling. Baue ich den gesamten Schaltschrank 

von vorne herein komplett digitalisiert 

als Zwilling auf, ergibt sich eine 

Vielzahl von Möglichkeiten, schneller und 

effizienter zu produzieren. 

www.phoenixcontact.com 


Je mehr kommunikative 

Systeme zum Einsatz kommen, 

desto mehr Schaltschränke 

werden benötigt. 

Umso wichtiger ist es, die 

Prozesse im Schaltschrankbau 

zu optimieren und zu 

automatisieren. 

INFO 

Mehr zum Hintergrund der 

All Electric Society (AES): 

hier.pro/UlRRQ 


Phoenix Contact eröffnet Park der All Electric Society in Blomberg 

Auf rund 7600 m² hat das Unternehmen entlang der Zufahrt 

in Blomberg einen frei zugänglichen Park errichtet, der das 

Zukunftsbild der All Electric Society (AES) für alle erlebbar 

macht und verständlich erklärt. Anhand des Energieflusses 

von der Gewinnung über die Wandlung, Speicherung und Verteilung 

bis hin zum optimierten Energieeinsatz wird gezeigt, 

wie die All Electric Society Wirklichkeit werden kann. Dabei 

veranschaulichen reale Applikationen, wie Sektorenkopplung 

funktioniert und welche Technologien diese ermöglichen. 

Der Park stellt in verkleinerter Form ein Abbild der 

realen Welt dar. 

Energie- und Datenfluss sind roter Faden des Parks 

Entlang des Energie- und Datenflusses werden Applikationen 

in einen sinnhaften Zusammenhang gesetzt und deren gegenseitige 

Beeinflussung aufgezeigt. Ausgangsbasis ist die Erzeugung 

von regenerativer Energie mit Solar und Wind. 

Solarmodule befinden sich auf den Dächern der Cubes und der 

Ladestationen, sind in die Fassade des Pavillons integriert 

und als Bodenplatten eingesetzt. Rund 550 Module sind verbaut 

und liefern 155.000 kWh Strom pro Jahr. 

Das Thema Windenergie wird exemplarisch durch eine begehbare 

Windgondel sowie durch einen Windtree vermittelt. 

Schon bei kleinen Windbewegungen drehen sich seine grünen 

Blätter aus Kunststoff, die wie Turbinen funktionieren, und 

erzeugen so Energie. Mit 36 Blättern, sogenannten Aeroleafs, 

liefert der Windtree bis zu 10,8 kW p Leistung. 

• Energie speichern und abrufen 

Da die Ressourcen Sonne und Wind nicht immer im gleichen 

Maße zur Verfügung stehen, muss überschüssige Energie 

gespeichert und bei Bedarf wieder abgegeben werden 

können. Hierfür werden Batteriespeicher eingesetzt. Die 

Energieverbraucher im Park sind die Gebäude, Elektroladesäulen 

und die Applikationen im Park selbst. An diesen Verbrauchern 

werden auch verschiedene Optimierungsmaßnahmen 

aufgezeigt, die dazu dienen, den Energiebedarf und 

Ressourceneinsatz zu senken. 

• Energiemanagementsystem 

Die elektrische Verbindung von Energieerzeugern, -speichern, 

-verbrauchern und dem Mittelspannungsnetz erfolgt 

über eine Ortsnetzstation. Dabei sorgt ein Energiemanagementsystem 

für eine Balance zwischen Erzeugern, Speichern 

und Verbrauchern. Energie wird so in den benötigten 

Strom- und Spannungsbereichen bereitgestellt. Dieses System 

erfasst alle relevanten Kenndaten und steuert die 

entsprechenden Energieflüsse. 

Im Kreisverkehr direkt am Park ist ein Solar-Tracker mit einem 

Durchmesser von 12 m das Erkennungsmerkmal des Parks der 

All Elec tric Society. Er ist um die Zentralachse drehbar, um 

stets im richtigen Winkel zur Sonne zu stehen. 

• Wärme und Kälte: 

Im Park wird nicht nur elektrische Energie benötigt. Die Kuben 

und der Pavillon im Park müssen mit Wärme oder Kälte 

versorgt werden. Dieser Energiefluss wird durch ein eigenständiges 

Wärme- und Kälte-Energiemanagementsystem gesteuert. 

Hierbei werden auch Wärmeverluste, die beim Wandeln 

von Energie entstehen, berücksichtigt und genutzt. 

Zum Einsatz kommt ein Eisspeicher mit zwei Wärmepumpen. 

• Zentrale Steuerung: 

Die beiden eigenständigen Energiemanagementsysteme 

‚elektrische Energie‘ und ‚Wärme/Kälte‘ werden zentral in 

einem überlagerten System zusammengeführt und verwaltet. 

Ebenso wichtig wie das Erfassen und Auswerten der 

Energieverbrauchs- und Energieerzeugungsdaten, um den 

Energiefluss steuern zu können, sind Effizienzmaßnahmen, 

die den Energieverbrauch senken. Dies ist ein wesentlicher 

Punkt, um die AES Wirklichkeit werden zu lassen. Nur mit 

einer zusätzlichen Senkung des primären Energiebedarfs 

durch Effizienzmaßnahmen kann eine Energieversorgung, 

die auf erneuerbaren Ressourcen fußt, funktionieren. 

Ansatzpunkte hierfür zeigt der Park mit dem energie - 

optimierten Gebäudebetrieb. 

Das Thema Effizienz hat übrigens ebenfalls einen engen Bezug 

zu Nachhaltigkeit. Auch dieser Aspekt wird im Park berücksichtigt: 

Der Pavillon ist nach dem Cradle-to-Cradle-Prinzip 

gebaut – es wurden nur Materialien eingesetzt, die kreislauffähig 

sind. Dieser Ansatz für eine durchgängige und konsequente 

Kreislaufwirtschaft stellt das nachhaltige 

Produzieren in den Vordergrund. 

(eve) 



Energy-Harvesting mit Wiegand-Draht ermöglicht nachhaltige Datenübertragung 

Batterie adé – neue Chancen 

für die Energieversorgung im IoT 

Das Energy-Harvesting per Wiegand-Technologie hat sich bei Absolut-Drehgebern bereits bewährt, 

um bei einem Stromausfall die letzte Position zu sichern. Fraba baut sein Know-how 

rund um den Wiegand-Draht und seine Anwendung weiter aus und hat 2021 Ubito als Startup 

für neue Produktideen gegründet, um die Nutzung der Wiegand-Technik als Energiequelle für 

smarte Sensoren voranzubringen. Das zahlt sich aus, denn die zur Verfügung stehende Energie 

nimmt stetig zu – und öffnet so neue Anwendungsmöglichkeiten. 

Das Internet of Things 

(IoT) ermöglicht auch 

die weiträumige 

Sammlung von Daten. 

Allerdings benötigen 

die Sensoren Energie. 

Als Alternative zu Batterien 

bietet sich unter 

bestimmten Bedingungen 

das Energy-Harvesting 

mittels Wiegand-Technologie 

an. 

Energie ist häufig der ‚Treibstoff‘ – doch in vielen 

Fällen wird Energie nur in kleinen und kleinsten 

Mengen benötigt. Je nach Anwendung sind dann Batterien 

das Mittel der Wahl, die allerdings eine Reihe 

von Nachteilen mit sich bringen wie Batteriewechsel. 

Müssen hin und wieder nur Sensorwerte übertragen 

werden – ist die erforderliche Energiemenge also eher 

gering –, könnte künftig auch die Wiegand-Technologie 

eine Lösung anbieten. 

Überall da, wo Bewegung und ein externes Magnetfeld 

vorhanden sind, lässt sich das Energy-Harvesting 

per Wiegand-Draht nutzen. Veränderungen im Magnetfeld 

genügen, um elektrische Impulse beziehungsweise 

Energie zu erzeugen. Bewährt hat sich die Technik 

schon in Absolut-Drehgebern: Bleibt eine Maschine 

oder Anlage wegen Stromausfall stehen, kann die 

Position der jeweiligen Antriebe die entscheidende Information 

sein, um einen schnellen Wiederanlauf zu 

ermöglichen. Der Wiegand-Draht, Bestandteil der Encoder-Kits, 

die etwa der Bereich Posital der Kölner 

Fraba GmbH anbietet, stellt in diesen Fällen die Energie 

bereit, um die letzte Position sicher zu speichern. 

Bild: jahidsuniverse/stock.adobe.com (generiert mit KI) 

Der Wiegand-Effekt 

Kernstück der Wiegand-Technologie ist der Wiegand-Draht. Er 

besteht aus einer speziell konditionierten ferromagnetischen 

Eisen-Cobalt-Vanadium-Legierung mit sehr spezifischen physikalischen 

Eigenschaften. Wird dieser Draht einem sich verändernden 

externen Magnetfeld ausgesetzt, behält er zunächst 

seine magnetische Polarität bei. Erreicht das externe 

Magnetfeld jedoch einen bestimmten Schwellenwert, kehrt 

sich die Polarität des haarfeinen Wiegand-Drahtes abrupt um. 

Dieser Polaritäts-Switch erfolgt innerhalb weniger Mikrosekunden 

(10 - 20 µs) und erzeugt über eine Kupferspule, die um 

den Spezialdraht gewickelt ist, einen deutlichen Stromimpuls. 

Dieser Impuls ist stark genug, um Logikschaltungen zu aktivieren 

und elektronische Chips mit geringer Leistung zu versorgen. 

Nutzen lässt sich das als 

• (eigen-versorgte) magnetische Sensorik oder für das 

• Energy-Harvesting. 

Wiegand-Element, Hysteresekurve mit Puls sowie Blick in den Aufbau 

mit Wiegand-Draht und Spule zur Nutzung der Pulsenergie. 

Vorteile der Wiegand-Technologie sind, dass sie ohne mechanischen 

Verschleiß arbeitet und die Lebenszeit damit nahezu 

keinen Restriktionen unterliegt. Zudem liefert der Wiegand- 

Draht konsistente Energieimpulse über den gesamten Frequenzbereich 

– und arbeitet damit auch bei sehr geringen 

Geschwindigkeiten. 

Bild: Fraba 



Bild: Fraba 

Entwicklung der Pulsenergie im Laufe 

der Zeit: Lag diese in den 90er Jahren noch 

bei 20 - 50 nJ, erreichten die Wiegand- 

Sensoren von Fraba schon 2015 mit 100 - 

220 nJ bereits mehr als das Vierfache. 

Verfügbare Pulsenergie steigt stetig 

Bereits 2021 gründete Fraba deswegen Ubito als 

Start-Up für neue Produktideen rund um die Wiegand-Technik 

als Energiequelle smarter Sensoren. Im 

Aachener F&E-Zentrum wurde seit dem die Entwicklung 

eines Wiegand-Harvesters vorangetrieben, der in 

der Lage ist, genügend Energie für die Stromversorgung 

der kompletten Sensorelektronik zu gewinnen, 

einschließlich eines hocheffizienten Ultrabreitband/ 

UWB-Funksenders. 

„Die verfügbare Energie pro Puls konnte in der Vergangenheit 

von zunächst 50 auf 150 nJ gesteigert werden“, 

berichtet Tobias Best, General Manager von Ubito. 

„Wir gehen davon aus, dass künftig bis zu 10.000 nJ 

möglich werden – genug Energie also für die drahtlose 

Kommunikation.“ Das würde es erlauben, insbesondere 

im IoT-Umfeld (Internet of Things) Signale zu sammeln 

und zu übermitteln, ohne dafür auf eine Stromversorgung 

oder Batterien zurückzugreifen. Die Wiegand- 

Technologie stände damit – ein sich änderndes externes 

Magnetfeld vorausgesetzt – auch als Alternative 

zu Energy-Harvesting-Techniken wie Solar-, Piezooder 

Thermoelektrik als verlässliche Energiequelle für 

autonome Sensorknoten zur Verfügung. 

Zahlreiche Anwendungen denkbar 

„Eine Vielzahl von Anwendungen kann von Wiegand- 

Harvestern profitieren“, fährt Best fort. Ein Beispiel sei 

etwa die einfache Erfassung der Anzahl von Toröffnungen 

manueller Tore – um so ohne zusätzliche 

Energieversorgung eine Kontrolle der Federn zu ermöglichen 

– ganz im Sinne der Predictive Maintenance. 

„Entscheidend ist dabei: Die Wiegand-Technologie 

eignet sich auch für langsam laufende Anwendungen 

(siehe dazu auch Kasten zur Wiegand-Technologie). 

Dass sich das Energy-Harvesting per Wiegand-Draht 

auch an anderer Stelle nutzen lässt, hat Fraba bereits 

mit seinen Wiegand-Sensoren gezeigt, die sich als eigensichere 

Näherungsschalter einsetzen lassen. Sie 

passen auf eine Fingerkuppe und gewinnen ausreichend 

Energie, um zuverlässig und sicher Signale für 

Alarmsysteme liefern zu können. Eine externe Stromversorgung 

oder Back-up- beziehungsweise Puffer- 

Batterien sind dazu nicht erforderlich. 

Die Sensoren können dabei auf unterschiedliche 

Weise als Näherungsschalter genutzt werden: 

• Ist etwa das zu erfassende Objekt von sich aus 

magnetisiert beziehungsweise mit einem oder 

mehreren kleinen Permanentmagneten bestückt, 

reagiert der Wiegand-Sensor, sobald das Objekt 

ihm so nah kommt, dass eine Polaritätsumkehr erfolgt 

und der Impuls erzeugt wird. Nutzen lässt 

sich dieser Effekt, um etwa Linear- oder Drehbewegungen 

exakt zu erfassen und zu messen. 

• Alternativ kann der Wiegand-Sensor als Näherungsschalter 

auch zwischen einem Satz Permanentmagneten 

installiert werden. Kommt ihm hier 

ein Objekt aus Eisen oder Stahl 

zu nahe, wird das Magnetfeld 

unmittelbar um den Wiegand- 

Sensor so weit verzerrt, dass 

ein Polaritätswechsel erfolgt, 

was wiederum den Stromimpuls 

– und damit das Alarm - 

signal – auslöst. (co) 

www.ubito.com 

INFO 

Mehr zum Energy-Harvesting 

bei Ubito: 

hier.pro/u2V5l 


Green Mobility für eine nachhaltige Zukunft 

Saubere Mobilität 

Traditionelle Automobilhersteller und neue 

Marken arbeiten intensiv an Innovationen, 

neuen Modellen und Produkt-Features. 

Die Dekarbonisierung des Verkehrssektors ist von entscheidender 

Bedeutung, um die schädlichen Auswirkungen des Klimawandels 

abzuschwächen. Der Beitrag zeigt auf, wie wir die Dekarbonisierung 

beschleunigen, urbane Ökosysteme umgestalten und 

die globale Automobilindustrie revolutionieren können. 

Amit Chadha, CEO & Geschäftsführer, L&T Technology Services, Karnataka, Indien 


Die Welt verändert sich. Um die Bedrohung durch 

den Klimawandel abzuwenden, ist eine umfassende 

Transformation hin zu einer nachhaltigen Lebensweise 

erforderlich. 

Im Hinblick auf dieses Ziel steht die Automobilindustrie 

als allgegenwärtige Emissionsquelle, aber auch als Innovationstreiber 

für die Zukunft der Mobilität im Fokus. 

Angesichts des starken Anstiegs der weltweiten 

Treibhausgasemissionen erhöht sich der öffentliche 

Druck auf die Branche zunehmend. Durch eine beschleunigte 

Dekarbonisierung, die Weiterentwicklung 

und Umgestaltung städtischer Ökosysteme und eine 

Neuausrichtung der Automobilindustrie können wir jedoch 

eine Perspektive für eine Zukunft abseits des derzeitigen 

Trends schaffen. Grüne Mobilität hat sich dahingehend 

als ein wichtiger Wegbereiter erwiesen. Unterschiedlichste 

Interessengruppen sind bemüht, ein 

tieferes Verständnis für das vielschichtige Potenzial 

grüner Mobilität zu entwickeln, um dieses in der Gestaltung 

einer nachhaltigen Zukunft optimal ausschöpfen 

zu können. 

Globaler Auftrag ist die schnelle 

Dekarbonisierung 

Die Dekarbonisierung des Verkehrssektors ist von entscheidender 

Bedeutung, um die schädlichen Auswirkungen 

des Klimawandels abzuschwächen. Fahrzeuge, 

die mit fossilen Brennstoffen betrieben werden, sind 

für einen erheblichen Teil der Kohlendioxidemissionen 

verantwortlich und verschärfen den Treibhauseffekt. 

Um die Dekarbonisierung zu beschleunigen, müssen 

Regierungen und Unternehmen heute der Einführung 

sauberer, erneuerbarer Energiequellen wie Strom und 

Wasserstoff für den Antrieb von Fahrzeugen und öffentlichen 

Verkehrsmitteln Vorrang einräumen. 

Elektrofahrzeuge spielen durch den Wegfall der mit 

fossilen Brennstoffen betriebenen Motoren eine wichtige 

Rolle bei der Verbesserung der allgemeinen Luftqualität 

und haben sich als vielversprechende Lösung 

zur Reduzierung von Kohlenstoffemissionen etabliert. 

Sie überzeugen zudem durch flexible Nutzungsmöglichkeiten 

und erschwingliche Mobilitäts- und Wartungsoptionen. 

Die jüngsten Fortschritte in der Batterietechnologie, 

der Ausbau der Ladeinfrastruktur und 

öffentliche Anreize für den Kauf und die Nutzung machen 

Elektrofahrzeuge immer beliebter. Um eine breite 

Akzeptanz von Elektrofahrzeugen zu erreichen, müssen 

wir uns jedoch mit zentralen Fragen wie der Batterieentsorgung, 

der Nachhaltigkeit der Lieferkette und einem 

sozial gerechten Zugang zur E-Fahrzeugtechnologie 

befassen. 

Urbane Gebiete sind von zentraler Bedeutung für die 

Dynamik des Wandels hin zu einer grünen Mobilität. 

Die wachsende Weltbevölkerung zieht es in die Städte 

– Verkehrsstaus, Umweltverschmutzung und die begrenzte 

Verfügbarkeit von Grünflächen werden zunehmend 

zu großen Herausforderungen. Infolgedessen 

müssen sich Städte neu erfinden, um nachhaltige Mobilität 

zu fördern und die Lebensqualität ihrer Einwohner 

zu erhalten. 

Effiziente Verkehrssysteme, wie zum Beispiel von Bussen 

und Zügen, die mit sauberer Energie betrieben werden, 

können die individuelle Fahrzeugnutzung, Verkehrsstaus 

und Emissionen weiter reduzieren. Fußgängerfreundliche 

Infrastrukturen, Radwege und Mikromobilitätslösungen 

wie E-Scooter und Bike-Sharing- 

Programme fördern ebenfalls die Offenheit für umweltfreundliche 

Verkehrsmittel. Auf der Makroebene 

helfen intelligente Verkehrsüberwachungssysteme und 

die datengesteuerte Städteplanung, den Verkehrsfluss 


Nachhaltige Mobilität « TRENDS 



Da Software-Defined-Vehicles in den Fokus der großen Automobilhersteller 

weltweit rücken, wird es in Zukunft eine größere Nachfrage nach digitalen 

Ingenieurdienstleistungen geben. 

Die software-basierte Fahrzeugentwicklung spielt eine Schlüsselrolle, da sie ein 

optimiertes Fahrgast- und Fahrererlebnis bietet und gleichzeitig die Konformität 

mit den sich entwickelnden gesetzlichen Standards sicherstellen muss. 

zu optimieren, Leerlaufzeiten zu reduzieren und den 

Kraftstoffverbrauch zu minimieren. Insgesamt ist die 

Integration grüner Mobilität in städtische Ökosysteme 

eine Win-Win-Situation. 

Revolution der Autoindustrie als 

Vorreiter des Wandels 

Im Zentrum der grünen Mobilität steht die globale Automobilindustrie. 

Traditionelle Automobilhersteller und 

neue Marken arbeiten intensiv an Innovationen, neuen 

Modellen und Produkt-Features und gestalten im 

Kampf um Marktanteile im Vertrieb umweltfreundlicher 

Fahrzeuge die Branchenlandschaft neu. 

Investitionen in die Forschung und Entwicklung alternativer 

Materialien und Fertigungsverfahren ermöglichen 

den Bau leichterer, energieeffizienterer Fahrzeuge. 

Autonome Fahrzeuge sollen künftig aktiv mit dem 

Verkehrsnetz kommunizieren und so den Verkehrsfluss 

verbessern und Unfälle reduzieren. Technologische 

Fortschritte wie diese, in Kombination mit Elektrofahrzeugen 

und Shared-Mobility-Lösungen, sind wichtige 

Bestandteile auf dem Weg zu einer nachhaltigeren und 

effizienteren Zukunft des Verkehrssektors. Die software-basierte 

Fahrzeugentwicklung spielt dabei eine 

Schlüsselrolle, da sie ein optimiertes Fahrgast- und 

Fahrererlebnis bietet und gleichzeitig die Konformität 

mit den sich entwickelnden gesetzlichen Standards sicherstellen 

muss. Da Software-Defined-Vehicles (SDVs) 

in den Fokus der großen Automobilhersteller weltweit 

rücken, wird es in Zukunft eine größere Nachfrage 

nach digitalen Ingenieurdienstleistungen geben. 

Partnerschaften innerhalb des 

Ökosystems wichtig 

Um die gesamte Wertschöpfungskette abzudecken und 

alle wichtigen Parameter im EV/SDV-Ökosystem zu verstehen, 

arbeiten einige Hersteller bereits mit Engineering 

Research&Development-Partnern zusammen. 

Durch die Zusammenarbeit mit einem ER&D-Partner, 

der über branchenübergreifendes Fachwissen, digitale 

Engineering-Fähigkeiten und ein breites Netzwerk für 

Co-Innovationen verfügt, werden Transformationsinitiativen 

unterstützt und technologische Beschränkungen 

durch branchenübergreifende Expertise kosteneffizient 

überwunden. 

Oftmals werden ER&D-Unternehmen auch angefragt, 

um Schwerpunkte in der Softwareentwicklung zu definieren, 

welche in Zusammenarbeit mit Drittanbietern 

zum Beispiel CloudOps und schnelle Over-the-Air-Updates 

ermöglichen. Die zunehmende Komplexität der 

EV-Technologien erfordert die Einführung von softwaredefinierten 

Designs, die in der Lage sind, vielfältige 

Herausforderungen zu bewältigen – von der Entwicklung 

bis zur anschließenden Bereitstellung, Wartung 

und Aktualisierung. 

Die Verwirklichung einer umweltfreundlichen Mobilität 

erfordert die Zusammenarbeit unterschiedlicher Interessengruppen. 

Regierungen spielen eine wichtige Rolle 

beim Erlass von Richtlinien und Vorschriften, die Anreize 

für die Einführung nachhaltiger Prozesse und 

Technologien schaffen. 

Ebenso wichtig ist die Beteiligung des privaten Sektors. 

Nachhaltigkeitsinitiativen von Unternehmen, Investitionen 

in F&E und Partnerschaften für innovative Mobilitätslösungen 

können den 

Wandel beschleunigen. Zudem 

sind das Bewusstsein der Verbraucher 

und eine klimafreundliche 

Lebensweise von 

Bedeutung für die Gestaltung 

der Marktnachfrage und die 

Beeinflussung von Unternehmensentscheidungen. 

(jg) 

www.ltts.com/de/ 

INFO 

Mehr zum Thema E-Mobilität von 

L&T Technology Services (engl.): 

hier.pro/cvVtm 


TRENDS » Nachhaltige Mobilität 

Grüne Schifffahrt: Baukastenprinzip reduziert Entwicklungszeit um 70 % 

In Hochgeschwindigkeit emissionsfrei 

über den Fjord 

Seit Sommer 2022 verkehrt die E-Fähre Medstraum rund um das norwegische Stavanger. Interessant 

ist neben dem emissionsfreien Antrieb auch die im EU-Projekt TrAM entstandene Entwicklungsmethodik. 

Wiederverwendbare Bausteine sollen den Bau von Fähren – normalerweise aufwendige und 

langwierige Einzelfertigungen – deutlich schneller, effizienter und wettbewerbsfähiger machen. 

Bild: Marius Knutsen/TrAM-Konsortium 

23 Knoten für insgesamt 

150 Fahrgäste: 

Die Medstraum ist in 

Dienst im Linienbetrieb 

zwischen der Stadt 

Stavanger und den 

umliegenden Gemeinden 

und Inseln. 

Die norwegische Elektro-Passagierfähre Medstraum 

ist die weltweit erste emissionsfreie, 

elektrisch betriebene Hochgeschwindigkeitsfähre im 

Linienbetrieb. 4 Jahre arbeitete ein europäisches 

Konsortium im Forschungsprojekt TrAM an neuen 

Methoden, um E-Passagierfähren künftig schneller 

und kostengünstiger zu entwickeln – und damit die 

Mobilität nachhaltiger zu machen. Erreicht wurde 

dies mit modularen Bausteinen, die sich wiederverwenden 

lassen. Bei künftigen Fährprojekten sollen 

sich auf diese Weise die Entwicklungszeit um 70 % 

und die Herstellkosten um 25 % senken lassen. Beteiligt 

waren das Fraunhofer-Institut für Entwurfstechnik 

Mechatronik IEM sowie das Fraunhofer-Institut 

für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO. 

Systemmodell verdeutlicht 

Zusammenhänge 

Das Fraunhofer IEM verantwortete die Entwicklung einer 

ganzheitlichen Methodik, welche die maritime Industrie 

künftig bei Entwurf und Bau modularer Fähren 

unterstützt. Per Model-Based Systems Engineering 

(MBSE) konnten die Forschenden dabei ein gemeinsames 

Verständnis unter allen Entwicklungspartnern erreichen. 

Dreh- und Angelpunkt ist das Systemmodell, 

das Komplexitäten und Abhängigkeiten in der Entwicklung 

transparent und handhabbar macht. Der Clou: Das 

Systemmodell ist lösungsneutral und flexibel im 

Schiffbau einsetzbar. Die Analyse der Anforderungen 

verschiedener Fährtypen lieferte Standardelemente für 

die Entwicklung, ähnlich einem Baukastenprinzip. 

Das Fraunhofer IEM brachte seine in der Automobilbranche 

und dem Maschinenbau gewonnene Engineering-Expertise 

ein, wie sich individuelle Produkte 

in kurzer Entwicklungszeit realisieren lassen. Diese 

Ansätze konnten erfolgreich auch in der maritimen 

Industrie eingesetzt werden und auf diese Weise 

zwei Ziele verbinden: 

• Die Wettbewerbsfähigkeit vollelektrischer Hochgeschwindigkeitsfähren 

wird durch modulares Design 

und modulare Herstellung deutlich erhöht. 

• Gleichzeitig ist dies ein wichtiger Baustein für 

das Erreichen der europäischen Klimaziele im 

Mobilitätssektor. 

Begleitend untersuchte deswegen das Fraunhofer 

IAO, wie Städte ihre Mobilitätskonzepte an neue 

Technologien anpassen können und wie die Schnittstellen 

zwischen Wasser- und Landmobilität zukünftig 

gestaltet sein müssen. Hierbei stand die Frage im 

Fokus, wie durch das gezielte Zusammenspiel von 

Wasser- und Landmobilität ein Beitrag für eine klimaneutrale 

und bedarfsgerechte urbane Mobilität 

geleistet werden kann. Konkret ging es dabei unter 

anderem auch um die Integration der Informations-, 

Buchungs- und Ticketsysteme. 

1500 t weniger CO 2 pro Jahr 

Die Demonstrator-Fähre Medstraum (Norwegisch 

‚mit Strom‘) wurde in der Fjellstrand-Werft in Norwegen 

gebaut. Sie ist seit Sommer 2022 zwischen 

der Stadt Stavanger und den umliegenden Gemeinden 

und Inseln im Linienbetrieb. „Die Medstraum 


KISSED BY NATURE 

WORLD LEADING COMPACT AC MOTORS 

Bild: Marius Knutsen/TrAM-Konsortium 

Das Team des TrAM-Konsortiums bei der Entgegennahme der Auszeichnung 

‚Ship of the Year‘ auf der Messe SMM in Hamburg im September 2022. 

verringert unsere Emissionen um 1500 t CO 2 pro Jahr, 

obwohl wir auf unserer Strecke mit dem geringsten 

Energiebedarf fahren“, berichtete Mikal Dahle, Projektleiter 

bei der ÖPNV-Verwaltung Kolumbus in der 

norwegischen Provinz Rogaland anlässlich der Vorstellung 

der Fähre. „Das entspricht der Menge von 

60 Bussen.“ 

Das EU-Projekt TrAM 

Im Rahmen des EU-Projektes TrAM (Transport: 

Advanced and Modular) arbeiteten insgesamt 15 

Partner aus 7 EU-Staaten zusammen. Die Projektleitung 

übernahm Kolumbus, Mobilitätsdienstleister 

der norwegischen Provinz Rogaland. Deutsche Partner 

waren neben dem Fraunhofer IEM und Fraunhofer 

IAO die HSVA Hamburgische Schiffbau-Versuchsanstalt. 

Die HSVA übernahm als Schiffbau-Expertin 

die Wassertanktests und hydrodynamische Optimierung 

für die modulare Schiffsklasse. 

(co) 

www.iem.fraunhofer.de 

tramproject.eu 

WWW.ROTEK-MOTOREN.DE 

FEIERN 

Sie mit der ganzen Welt! 

Bitten Sie Ihre Gäste statt 

Geschenke um Spenden 

für die SOS-Kinderdörfer. 

Danke! 

90% 

UP TO 

EFFICIENCY 

Die Medstraum im Überblick 

• Kapazität: 150 Personen 

• Länge: 31 m 

• Breite: 9 m 

• Betriebsgeschwindigkeit: 23 Knoten 

• Einsparung von derzeit 1500 t CO 2 pro Jahr 

(je nach Einsatzgebiet) 

• 2 Elektromotoren 

• Batteriekapazität: 1,5 MWh 

• Ladeleistung: mehr als 2 MW 

• Klassifizierung nach dem International Code 

of Safety for High-Speed Crafts (HSC-Code) 

sos-kinderdoerfer.de 

2020/1 


WERKSTOFFE & VERFAHREN » Verbindungstechnik 

IM FOKUS 

Mit Blindnietmuttern und 

-schrauben lassen sich viele 

Verbindungsaufgaben lösen. 

Das Setzen kann mit der 

neuen Werkzeuggeneration 

effizient erfolgen. 


Mit dem Rivkle Neo 

P107 stellt Böllhoff eine 

neue Generation pneumatisch-hydraulischer 

Setzwerkzeuge vor. 

Neue Generation pneumatisch-hydraulischer Setzwerkzeuge vorgestellt 

Blindnietmuttern 

effizient setzen 

Das Rivkle Neo P107 ergänzt das Werkzeugprogramm von Böllhoff und ist im Rivkle- 

Sortiment das schnellste Setzwerkzeug für die zugehörigen Blindnietmuttern und Blindnietschrauben. 

Es eignet sich für anspruchsvolle Aufgaben in der Produktion bei mittelgroßen 

und großen Serien, für die es entwickelt und validiert wurde. Mit dem Werkzeug 

lassen sich Rivkle-Elemente aus Stahl in den Abmessungen M3 bis M8 verarbeiten. 

Annette Löwen, Leitung FAT Marketing Deutschland, Böllhoff Verbindungstechnik GmbH, Bielefeld 


Beim Setzen von Blindnietmuttern oder Blindnietschrauben 

liefert die pneumatisch-hydraulische 

Technologie des neuen Setzwerkzeugs Rivkle Neo 

P107 eine hohe Leistung bei geringem Gewicht. Ohne 

die Auswechseleinheiten wiegt das Werkzeug nur 

2 kg. Zudem sorgt der pneumatisch unterstützte Kolbenrückhub 

für optimierte Zykluszeiten. So können 

etwa bis zu 36 Rivkle-Blindnietmuttern pro Minute 

vernietet werden. Das Werkzeug ist darüber hinaus 

kompatibel mit den bestehenden Rivkle-Auswechseleinheiten 

(Gewindedornen und Mundstücken). 

Die von der Böllhoff Verbindungstechnik GmbH in 

Bielefeld entwickelte kraftgesteuerte Funktionsweise 

ermöglicht den Anwendern ein sehr effizientes Arbeiten 

– für jede Abmessung der Rivkle-Elemente ist nur 

eine Setzkraft einzustellen. Das Aufspindeln erfolgt 

durch einfachen axialen Druck auf den Gewindedorn 

und der Ausspindelvorgang wird automatisch beim 

Erreichen der Setzkraft ausgelöst. Manuelles Ausspindeln 

ist im Bedarfsfall – etwa bei einem blockierten 

Gewindedorn – über eine Knopfbetätigung möglich. 

Ergonomie im Blick 

Die Arbeit mit dem Neo P107 ist nicht nur effizient – 

die Entwickler hatten auch die Ergonomie im Blick. 

So liegt das Werkzeug durch den ergonomischen 

Griff angenehm in der Hand. Die Bedienung ist komfortabel, 

da sie nur über einen Knopf erfolgt – für 

den gesamten Nietzyklus. 

Entwickelt wurde das Setzwerkzeug in enger Zusammenarbeit 

mit Kunden, um eine möglichst benutzerfreundliche 

Handhabung in anspruchsvoller Industrieumgebung 

sicherzustellen. 

Geliefert wird das Neo P107 in einem Transportkoffer 

mit Bedienungsanleitung, einer Quick-Start-Anleitung, 

einem Hydrauliköl-Nachfüll- und Entlüftungsset 

sowie einem Schrauben- und Sechskantschlüssel. 

Die jeweiligen Auswechseleinheiten (Gewindedorne 

und Mundstücke) und weiteres Zubehör sind separat 

bestellbar. 

(co) 

www.boellhoff.com 

Die Vorteile im Überblick 

• Einsatzbereich 3 bis 18 kN 

(Rivkle-Elemente M3 – M8 aus Stahl) 

• Hohe Leistung – Vernietung von bis zu 

36 Rivkle-Blindnietmuttern/min 

• Effizient und kraftgesteuert: 

Für jede Rivkle-Abmessung ist nur eine Setzkraft einzustellen. 

• Optimierte Wartung 

• Kompatibel mit bestehenden Rivkle-Auswechseleinheiten (Gewindedornen 

und Mundstücken), schnelle Wechsel sind möglich. 

Blindnietmuttern 

Die Rivkle-Blindnietmuttern und -schrauben bieten eine Reihe von Vorteilen: 

• Tragfähige Gewinde an dünnwandigen Bauteilen 

• Montage bei einseitiger Zugänglichkeit (blinde Montage) 

• Flexibel einsetzbar in jedem Fertigungsschritt 

• Keine Temperaturbelastung des Werkstücks – dadurch kein Verzug 

• Verschiedene Ausführungen 

INFO 

Mehr zum Neo P107 im 

Technischen Forum: 

hier.pro/SENkv 

Rivkle-Blindnietmuttern und 

-schrauben eignen sich für 

die Befestigung belastbarer 

Muttern- beziehungsweise 

Bolzengewinde an Bauteilen 

mit geringer Wandstärke. 

Bild: Böllhoff 



Nachhaltigkeit in der Verbindungstechnik 

Der CO 2 -Footprint von Schrauben zählt 

Immer drängender rückt das Thema Klimaschutz und eine damit verbundene CO 2 -Reduktion auf die 

Agenda. Hier ist auch die Zulieferindustrie gefragt. Dass sie mit neuen Konzepten, Verfahren und Produkten 

ihren Anteil leisten kann, zeigt Arnold Umformtechnik mit der Initiative ACO 2 -Save Sie unterstützt bei 

der Reduktion von CO 2 -Emissionen, indem Verbindungselemente nachhaltig ausgelegt werden. 

Um den Carbon Footprint so gering wie möglich 

zu halten, müssen alle Beteiligten an einem 

Strang ziehen sowie Strategien entwickeln und umsetzen, 

die konsequent auf Klimaschutz zielen. Davon 

ist man bei der Arnold Umformtechnik GmbH & 

Co. KG in Forchtenberg-Ernsbach überzeugt und legt 

Wert darauf, dass die Thematik Nachhaltigkeit und 

CO 2 -Neutralität in der kompletten Supply Chain betrachtet 

werden muss. 

Vor diesem Hintergrund hat Arnold die Initiative 

ACO 2 -Save ins Leben gerufen (das A steht hier für 

Arnold). Dabei werden Kunden beziehungsweise Anwender 

aktiv bei der 

Reduktion von CO 2 - 

»Mit der Initiative ACO 2 -Save 

lassen sich die CO 2 -Emissionen 

reduzieren – der größte Einspareffekt 

ergibt sich durch die 

Nutzung von innovativer Verbindungs- 

und Kaltumformtechnik.« 

Emissionen unterstützt, 

indem Verbindungselemente 

und 

Kaltumformteile 

nachhaltig ausgelegt 

und angewendet 

werden. So erfolgt eine 

begleitende CO 2 - 

Kalkulation bereits 

Mit der Initiative „ACO 2 -Save“ will Arnold Umformtechnik 

als Systemanbieter für Verbindungselemente 

den CO 2 -Fußabdruck seiner Kunden gezielt reduzieren. 

im Entwicklungsprozess. Mit einem eigens entwickelten 

CO 2 -Kalkulator kann der sogenannte Product 

Carbon Footprint (CO 2 -Fußabdruck) für das bei Arnold 

angefragte Teil ermittelt und dann gemeinsam 

mit dem Kunden eine Optimierung durchgeführt 

werden. Ziel dabei ist am Ende des Entwicklungsprozesses 

ein technisch hochwertiges Produkt, das sowohl 

kosten- als auch CO 2 -optimiert ist. 

Möglichkeiten für CO 2 -Einsparungen 

Digitalisierung: Um bereits im Entwicklungsprozess 

CO 2 -Emissionen zu vermeiden – beispielsweise durch 

eine unnötige Muster- und Prototypenvielfalt –, setzen 

die Arnold-Entwickler digitale Prognosetools wie 

FEM-Analysen und eigenentwickelte Prognoseprogramme 

ein. Damit wird die Vielzahl an Varianten 

deutlich reduziert, was Zeit, Geld und CO 2 spart. 

Produktionstechnologie: Der größte Einspareffekt 

ergibt sich jedoch durch die Nutzung von innovativer 

Verbindungs- und Kaltumformtechnik. Gemeinsam 

mit dem Kunden analysiert das Unternehmen beispielsweise 

Möglichkeiten zum Wechsel der Produktionstechnologie 

von Teilen – also unter anderem, ob 

Teile, die derzeit noch spanabhebend hergestellt 

werden, als Kaltumformteile kosteneffizienter gefertigt 

werden können. Ebenso kann geprüft werden, ob 

vorhandene Gewindeschrauben durch gewindeformende 

Schrauben ersetzt werden können und dabei 

auf Gewindeschneidautomaten und ihre Emissionen 

komplett verzichtet werden kann. 

Downsizing: Eine weitere Option ist es, durch den 

Einsatz innovativer Verbindungselemente ein 

Downsizing durchzuführen und somit beispielsweise 

eine M5-Schraube durch eine M4 zu ersetzen. Und 

nicht zuletzt tragen innovative Verbindungssysteme 

zur Gewichtsreduzierung bei – vor allem beim Fügen 

im Multimaterial-Mix – was letztendlich zu einer 

Reduzierung der Gesamtemission führt. 

48 KEM Konstruktion|Automation » 12 | 2023 

Bild: Arnold Umformtechnik 

Praxisbeispiel zeigt Potential 

Dass der ACO 2 -Save-Ansatz funktioniert, belegt ein 

konkretes Beispiel: Eine in einem Kundenbauteil eingesetzte 

Sonderschraube aus Aluminium sollte so-



Durch ACO 2 -Save und den damit einhergehenden Wechsel der Produktionstechnologie 

konnten Einsparpotentiale erreicht und die CO 2 -Emissionen, die durch diese 

Schraube bei der Produktion entstehen, um 45 % reduziert werden. 

Anwendungsbeispiel: Durch Battery Packs in E-Fahrzeugen 

steigt das durchschnittliche Fahrzeuggewicht weiter an. Innovative 

Fügekonzepte können helfen, CO 2 -Emissionen über 

die gesamte Supply-Chain hinweg zu reduzieren. 

wohl kostentechnisch als auch hinsichtlich ihrer 

CO 2 -Emissionen überarbeitet werden. Als Alternative 

wurde von Arnold eine Conform-Next-Schraube entwickelt, 

die sich aufgrund der konstruktiven Auslegung 

für den Einsatz bei größeren Durchmessern, 

längeren Bauteilen, komplexeren Geometrien und 

höheren Gewichten beziehungsweise schwereren 

Bauteilen eignet. 

Das bisher eingesetzte Teil hat ein Volumen von 

8.733 mm 3 , ein Gewicht von 23,58 g pro Stück und 

wurde traditionell spanabhebend hergestellt. Zur 

Produktion wurde dazu ein Drehteilrohling verwendet, 

der ein Ausgangsvolumen von 25.630 mm 3 und 

69,2 g pro Stück hatte. Durch die ACO 2 -Save-Analyse 

konnten die Arnold-Entwickler dieses Teil auf ein 

Umformteil der Produktreihe Conform Next umstellen. 

Nach der Optimierung hat der Umformrohling 

gerade noch ein Volumen von 9.195 mm 3 und 

24,82 g pro Stück. Das heißt: Durch den Umformprozess 

ist ein erheblich geringerer Material-Input notwendig, 

da kaum Abfall beim Produktionsprozess 

entsteht. 

45 % weniger Emissionen 

Neben einer erheblichen Kostenoptimierung, die 

durch den geringeren Materialeinsatz bei Kaltumformverfahren 

entsteht, hat dies natürlich auch einen 

erheblichen Einfluss auf den Product Carbon 

Footprint der Sonderschraube. Durch die Reduzierung 

des Einsatzgewichts, den geringeren Ausschuss 

und die somit effizientere Fertigung konnten alle 

CO 2 -Emissionen, die durch diese Schraube bei der 

Produktion entstehen, um 45 % reduziert werden. 

Dieses eine Beispiel verdeutlicht bereits, dass durch 

die ACO 2 -Save-Initiative erhebliche Potentiale im 

Bereich des Product Carbon Footprint gehoben werden 

können. 

(co) 

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TITEL » Verbindungstechnik 

Der DST-Schnellbefestiger ermöglicht 

nicht nur eine schnellere Montage und 

höhere Prozesssicherheit, er bietet 

auch ökologische Vorteile. Er reduziert 

sowohl die Anzahl der eingesetzten 

Verbindungselemente als auch den 

Materialeinsatz. 


Ecotech-Service findet mit DST-Schnellbefestigern eine Alternative zu Nietmuttern 

Nachhaltigere 

Verbindungstechnik 

Mit dem DST-Verbinder von Böllhoff konnte Boge Kompressoren bei der Montage 

von Schalldämmhauben eine nachhaltigere Alternative zu Nietmuttern finden. Dazu 

nahmen Spezialisten des Engineering-Consulting-Services Ecotech von Böllhoff die 

Situation unter die Lupe und schlugen nach der Analyse die Schnellbefestiger vor. 

Diese verkürzen nicht nur die Montagezeiten und erhöhen die Prozesssicherheit, 

sondern die verwendete Snap-Technologie kommt auch mit weniger Material aus 

– ein ökologisch wertvoller Vorteil. 


Kurze Entscheidungswege können die Zusammenarbeit 

beschleunigen, wie ein Beispiel 

zweier Bielefelder Unternehmen zeigt: 

Die Boge Kompressoren Otto Boge GmbH 

& Co. KG wandte sich als Spezialistin für 

Kompressoren und Drucklufttechnik an 

die Böllhoff GmbH, um eine Alternative 

zu Nietmuttern zu finden – und um auch 

bei der Verbindungstechnik effizientere 

und nachhaltigere Technologien einzusetzen. 

„Wir hinterfragen stets unsere Konstruktionen, 

um die Anforderungen unserer Kunden 

bestmöglich zu erfüllen und eine hohe Kundenzufriedenheit 

sicherzustellen“, erläutert Boge-Geschäftsführer 

Olaf Hoppe den Hintergrund. „Dazu werden 

auch die Montageprozesse kontinuierlich überprüft 

und Verbindungselemente intensiv getestet.“ 

Böllhoff unterstützt den Nachbarn speziell bei Fragen 

der Verbindungstechnik mit seinem Engineering- 

Consulting-Service Ecotech. „Wir nahmen dazu die 

gesamte Verbindungstechnik der Kompressoren unter 

die Lupe, um sie gemeinsam mit Boge weiterzuentwickeln 

und zu optimieren“, ergänzt Marcel Rupprecht, 

Geschäftsführer von Böllhoff. „Dabei übernehmen 

wir das komplette Projektmanagement und 

Bandbegehungen sowie Services wie Tear-Down- 

Analysen gehören ebenfalls zu unserem Portfolio – 

immer mit dem Ziel vor Augen, die perfekte Verbindung 

zu finden.“ Die Ecotech-Beratung konnte auf 

diese Weise nicht nur Optimierungspotentiale in den 

Kompressoren aufzeigen, sondern auch den Montageaufwand 

reduzieren – und damit die Kosten für 

den Kunden. 

Praxisbeispiel Schalldämmhauben 

Mit Blick auf die konkrete Fragestellung, eine Alternative 

zu den Nietmuttern zu finden, die in Schalldämmhauben 

eingesetzt werden, fand zunächst im 

Juli 2022 eine Bandbegehung statt. Der Anwendungsfall 

wurde dann von den Ecotech-Spezialisten 

detailliert untersucht und analysiert. Als Ergebnis 

unterbreitete Böllhoff einen technischen Lösungsvorschlag 

basierend auf seiner DST-Verbindungstechnik. 

IM ÜBERBLICK 

Kürzere Montagezeiten und 

mehr Prozesssicherheit bei 

niedrigeren Prozesskosten – in 

der Verbindungstechnik steckt 

Potential; auch für die 

Nachhaltigkeit. 

Olaf Hoppe, Geschäftsführer der Boge 

Kompressoren Otto Boge GmbH & Co. KG, 

Bielefeld 

»Um eine hohe Kundenzufriedenheit 

und Nachhaltigkeit 

sicherzustellen, werden 

auch Montageprozesse 

kontinuierlich überprüft und 

Verbindungselemente intensiv 

getestet.« 

Bild: Boge 

Der Engineering-Consulting-Service Ecotech von Böllhoff nahm zusammen mit Boge die gesamte Verbindungstechnik der 

Kompressoren unter die Lupe, um sie gemeinsam weiterzuentwickeln und zu optimieren. 



TITEL » Verbindungstechnik 

Die DST-Schnellbefestiger nutzen eine innovative 

Snap-Technologie und können mit einem Federblech 

versehen werden, um Schwingungen zu kompensieren 

und Toleranzen auszugleichen. Durch den Austausch 

von drei Blindnietmuttern gegen einen DST- 

Verbinder mit Vierkantbohrung können damit sowohl 

Monteure als auch Kunden von Boge den Kompressor 

leichter und ohne Werkzeug öffnen und schließen. 

So ergeben sich eine Reihe von Vorteilen: 

• Der DST-Verbinder verkürzt die Montagezeiten 

und senkt damit die Prozesskosten. 

• Zudem eliminiert er Fehlerpotentiale und erhöht 

so die Prozesssicherheit. 

• Die Snap-Technologie bietet eine nachhaltige Lösung, 

die sowohl die Montageeffizienz steigert als 

auch ökologische Vorteile bietet. Denn durch die 

DST-Verbinder wird nicht nur die Anzahl der eingesetzten 

Verbindungselemente reduziert, sondern 

auch der Materialeinsatz als solcher. 

Vorteile wie diese zeigen, dass Kunden wie Boge zusammen 

mit dem Ecotech-Service Produkte und Prozesse 

nachhaltiger gestalten können. Dies lässt sich 

auf weitere Anwendungen übertragen, auch in anderen 

Branchen – ganz im Sinne des Böllhoff-Leitspruchs 

‚Passion for successful Joining‘. 

Die Schnellverschlusstechnik 

Mit den DST-Verbindern lassen sich Verbindungen 

per Snap-Technologie einfach herstellen und bei 

Bedarf leicht wieder lösen. 

Mit den DST-Schnellbefestigern lassen sich einfach 

und sicher hochfeste und kraftschlüssige 

Verbindungen ohne Werkzeug herstellen. Ermöglicht 

wird dies durch die Snap-Technologie, die 

nach dem Prinzip eines Fallschlosses arbeitet – 

das etwa von Haustüren bekannt ist. Zwei Einzelteile 

bilden dabei die Grundlage: die sogenannte 

Führung mit abgeschrägten Spannbacken und eine 

Feder, die innerhalb der Führung sitzt. Wird 

ein DST-Befestiger durch eine geeignete Öffnung 

geführt, schiebt die Einlaufschräge der Spann - 

backen das Snap-Element wie eine Falle im Führungskanal 

zurück. Dabei wird die Feder gespannt. 

Sobald die Höhe der Spannbacken beim 

Einstecken überwunden ist, federn die Snap-Elemente 

wieder zurück nach außen. Dabei entsteht 

das typische ‚Snap-Geräusch‘. 

Die DST-Schnellbefestiger verbinden gleichermaßen 

Blech, Kunststoff oder Holz, verfügbar sind 

verschiedene Varianten. Die Verbinder bieten 

eine Reihe von Vorteilen: 


• Aufgrund der Snap-Technologie lassen sich die 

Verbinder schnell und ohne zusätzliches Werkzeug 

montieren. 

• Die einfache Technologie sorgt für einwandfreie 

Verbindungen – selbst an schwer zugänglichen 

Stellen. 

• Die DST-Schnellbefestiger ermöglichen hohe 

Festigkeiten – vergleichbar mit einer 

geschraubten Lösung. 

• Auch unter starker Belastung erfüllt der 

Schnellverschluss seine Funktion: Er bleibt 

passgenau, sicher und fest und ist rüttel-, 

vibrations- und erdbebensicher. 

Ein weiteres Plus je nach Variante: Viele der DST- 

Schnellbefestiger lassen sich so einfach demontieren 

wie montieren. Je nach Ausführung sind 

die Verbindungen einfach per Hand, mit handelsüblichen 

Werkzeugen oder durch spezifische Spezialwerkzeuge 

wieder lösbar. Die Demontagemöglichkeit 

mittels Spezialwerkzeug wird speziell in 

Fällen empfohlen, in denen Vandalismus oder unbefugte 

Demontage zu befürchten sind. Alle Befestigungen 

sind sind zudem jederzeit wieder - 

verwendbar. 

Mehr zu den DST-Schnellbefestigern: 

hier.pro/Q0wQE 



»Unser Ecotech-Service nimmt die 

gesamte Verbindungstechnik unter 

die Lupe, um Optimierungspotentiale 

aufzuzeigen und die Nachhaltigkeit 

zu steigern.« 

Marcel Rupprecht, Geschäftsführer der Böllhoff GmbH, Bielefeld 

Das 

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Langjährige Kooperation 

Die Partnerschaft zwischen Böllhoff und Boge begann 

bereits 2006 mit der Einführung des Kanban- 

Belieferungssystems Ecosit für Verbindungselemente. 

Dadurch konnten die Warendisposition optimiert und 

die logistische Versorgung sowie Lagerung der Produkte 

direkt am Montageort effizient gestaltet werden. 

„Die Kooperation führte zu reibungslosen administrativen 

Prozessen und gesteigerter Effizienz“, 

fährt Boge-Chef Olaf Hoppe fort. „Sowohl Boge als 

auch Böllhoff haben sich der Nachhaltigkeit verschrieben 

– und setzen sich für umweltfreundliche 

Lösungen ein.“ Das Kanban-System habe die Nachhaltigkeit 

entlang der Wertschöpfungskette verbessert 

und Synergien geschaffen. Im Verlauf der Partnerschaft 

wurden in den letzten 10 Jahren über 27 

Millionen Verbindungselemente von Böllhoff geliefert, 

davon 1,5 Millionen aus eigener Produktion. 

(co) 

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und dem Ecotech- 

Service von Böllhoff: 

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Bild: Natalia/stock.adobe.com 

Die WEEE legt Anforderungen für die Entsorgung und das Recycling von elektronischen Geräten fest. Dazu zählt, dass bestimmte Materialien in den Geräten 

getrennt und recycelt (können) werden müssen, was letztlich nur erfüllt werden kann, wenn sich diese Produkte leichter demontieren lassen. 

Reparaturen werden mit der richtigen Verbindungstechnik einfacher 

Schraubverbindungen retten die Welt 

Schraubverbindungen sind lösbar – und genau das ist ihr Vorteil, wenn Reparaturen anstehen. Das Kleben 

mag Vorteile im Montageprozess bieten – aber wer je versucht hat, ein verklebtes Gehäuse zu öffnen, weiß: 

Nach offen kommt kaputt. Konstrukteur:innen sollten also mehr denn je lösbare Verbindungen mit Schrauben 

bevorzugen. Sie ermöglichen eine nachhaltigere Wirtschaft und Lebens weise – mit länger haltbaren, 

reparier- und recycelbaren Produkten. 

Thomas Preuß, Fachjournalist in Königswinter (turmpresse.de) 

Der größte Nachteil von Schraubverbindungen im 

Vergleich zu anderen Verbindungstechniken, wie 

Schweißen, Kleben, Nieten oder Löten, ist: Schraubverbindungen 

sind – leicht und zerstörungsfrei – lösbar. 

Leider lösen sich Schrauben oder Muttern im Betrieb 

manchmal von allein. Oder sagen wir richtiger: „lockern“. 

Insbesondere, wenn Vibrationen oder dynamische Belastungen 

auftreten, können Schrauben im Laufe der Zeit 

locker werden. Daher müssen geschraubte Verbindungen 

regelmäßig inspiziert und die Fügeelemente gegebenenfalls 

nachgezogen werden, ehe sich die Schrauben 

tatsächlich lösen. Das Wartungspersonal muss übrigens 

geschult sein, um beim Wiederanzug ebenfalls alles 

richtig zu machen! 

Aufwendig also. Abgesehen davon: Für Schraubverbindungen 

müssen Löcher in die zu verbindenden Bauteile 

gebohrt werden. Dies verursacht Kosten, braucht Zeit, 

und die Bohrungen können die strukturelle Integrität 

der Materialien beeinträchtigen. Im Vergleich zu geschweißten, 

genieteten oder geklebten Verbindungen 

weisen Schraubenverbindungen oft eine geringere Festigkeit 

auf. Die Schraube selbst kann ein Schwachpunkt 

sein und unter hohen Belastungen brechen. Schraubverbindungen 

sind außerdem anfällig für Korrosion, insbesondere 

wenn die Konstruktionen im Freien oder in 

feuchten Umgebungen betrieben werden. Auch Korro - 

sion kann die Festigkeit der Verbindung beeinträchtigen 

und zum Versagen führen. 

Pro und Contra 

Der größte Vorteil einer Schraubverbindung ist: Sie 

lässt sich wieder lösen – und es gibt weitere Pluspunkte. 

Damit ermöglichen Schraubenverbindungen 

eine einfache Montage und Demontage von Bauteilen, 

was wiederum die Wartung, Reparatur und den Austausch 

von Komponenten erleichtert. Insbesondere bei 

Produkten, die einem planmäßigen oder nicht auszuschließenden 

Verschleiß unterliegen, sollten sich Kon- 


strukteure bemühen, die Demontage „lösbar“ zu gestalten. 

Man denke nur an die Bremsbacken und Beläge am 

Fahrrad oder Auto, an eine verbogene Felge oder auch 

ein defektes Haushaltsgerät. Man möchte ja nicht gleich 

das ganze Fahrzeug oder die ganze Maschine entsorgen, 

nur weil ein Teil abgenutzt ist. 

Da fällt mir gerade unser Wäschetrockner ein: Bei dem 

war ich kürzlich sehr froh, den Deckel, alle Seitenbleche, 

das Bedienfeld und einige Innereien mit einem Akkuschrauber 

– und zugegeben: einigen Spezialbits, aber 

immerhin – öffnen und das Gerät reparieren zu können. 

Das lief nicht mehr, weil angeblich der Wasserbehälter 

voll war. Stimmte aber nicht. (Wer das gleiche Problem 

hat: Der kleine Kondensatsammelbehälter war von Flusen 

zugesetzt, so dass der Füllstandssensor eine Fehlermeldung 

ausgab. Die Maschine lief nicht mehr an, weil 

sie vermutete, dass der große Sammelbehälter auch voll 

sei. Falscher „Fehler“! Schrauben gelöst, Flusensumpf 

abgesaugt, Sensor geputzt, Maschine wieder zugeschraubt, 

läuft!) 

Moderne Gesellschaften 

fordern nachhaltige Konstruktion 

Die Anforderungen an eine einfache Montage und Demontage 

werden übrigens höher und glücklicherweise 

seit Jahren schon aus verschiedenen Richtungen befeuert. 

In einigen Bereichen erfahren Schraubverbindungen 

dadurch eine Art Revival. Allerdings sind in der Industrie, 

was die Verbindungstechniken angeht, durchaus auch 

sich widersprechende Trends zu notieren. So führen die 

Trends zum Leichtbau und zur Automatisierung der Fertigung 

zum Teil zu gegenläufigen Entwicklungen als die 

zunehmenden Forderungen moderner Gesellschaften 

nach einer nachhaltigen Produktion, nach Ressourcenschonung 

und Recycling. 

Der Leichtbau hat unter anderem in der Automobil- und 

Luftfahrtindustrie den Einsatz leichter Materialien, wie 

Aluminiumlegierungen, Kunststoffen und Verbundwerkstoffen, 

jahrelang befördert. Dadurch wurden und werden 

die Fahr- und Flugzeuge leichter, die Kraftstoffeffizienz 

verbessert. (Nicht zwingend verbrauchen die Fahrzeuge 

weniger Kraftstoff, da sie über die Jahrzehnte 

auch schwerer wurden, aber das ist ein anderes Thema.) 

Bei diesen Werkstoffen und Materialkombinationen 

werden aus verschiedenen Gründen verstärkt Verbindungsmethoden 

wie Kleben oder Nieten eingesetzt, die 

die Schraubmontage oder auch das Schweißen anteilig 

zurückdrängen. Auch der Einsatz des 3D-Drucks, der 

Konstrukteur:innen neue Möglichkeiten eröffnet, hat 

das Potential, Schraubverbindungen zu ersetzen. 

Parallel dazu steigt weltweit, zumindest in vielen Ländern 

der „Alten Welt“, das Bewusstsein für Nachhaltigkeit 

und Recycling. Menschen, Regierungen und Unternehmen 

achten verstärkt darauf, Produkte ganz oder 

teilweise am Ende ihrer Lebensdauer recyceln zu können, 

stofflich zu verwerten oder den Kreislauf gar zu 

100 % zu schließen. Dieser Trend spricht eher für die 

Verwendung von mehr Schraubverbindungen, da diese 

eine einfachere Demontage und Wiederverwendung 

einzelner Komponenten ermöglichen. Zumal diese Fügetechnik 

in der Regel sehr kostengünstig ist: Sie erfordert 

weniger spezialisierte Ausrüstung und Fachkenntnisse 

als andere Verbindungsmethoden, etwa das Schweißen. 

EU will Recycling noch stärker fördern 

Auch wenn die „Letzte Generation“ in jüngerer Zeit eine 

mediale Wucht entfaltet, so ändert sich im Großen doch 

zumeist erst etwas, wenn es die Gesetze fordern. In 

Europa gelten schon länger verschiedene Richtlinien, die 

eine nachhaltigere Wirtschaft zum Ziel haben. So hat 

die Europäische Union bereits 2012 die „Richtlinie über 

Elektro- und Elektronikabfälle“ erlassen (Waste Electrical 

and Electronic Equipment Directive, WEEE), die 

bis 2014 in nationales Recht umzusetzen war. Die WEEE 

legt Anforderungen für die Entsorgung und das Recycling 

von elektronischen Geräten fest. Dazu zählt, dass 

bestimmte Materialien in den Geräten getrennt und recycelt 

(können) werden müssen, was letztlich nur erfüllt 

werden kann, wenn sich diese Produkte leichter demontieren 

lassen. 

Außerdem hat die EU 2020 eine Agenda für die Förderung 

einer Kreislaufwirtschaft verabschiedet („Circular 

Economy Action Plan“), die darauf zielt, den Ressourcenverbrauch 

und die Abfallproduktion insgesamt zu reduzieren. 

Im Rahmen dieser Agenda werden aktuell und 

in näherer Zukunft verschiedene Maßnahmen ergriffen, 

mit denen das Recycling von Produkten gefördert werden 

soll, einschließlich der Förderung von wiederverwendbaren 

Konstruktionslösungen. 

Der Bundesverband der Deutschen Industrie (BDI) unterstützt 

nach eigenen Angaben den „Action 

Plan“, warnt aber auch, der Plan schlage 

„zahlreiche Maßnahmen vor, die 

erheblich in die Gestaltung von 

Produkten, den Ablauf von 

Produktionsprozessen sowie 

die Ausgestaltung von 

Wertschöpfungsketten 

eingreifen werden“. Dies 

gelte etwa für den Ende 

März 2022 veröffentlichten 

Entwurf für eine neue 

Ökodesign-Verordnung, die 

unter anderem Fragen der 

Haltbarkeit, Wiederverwendbarkeit, 

Reparierbarkeit oder des 

Recyclinganteils in Produkten regeln 

soll. 

Insbesondere wenn 

Vibrationen oder dynamische 

Belastungen auftreten, 

können Schrauben im 

Laufe der Zeit locker werden. 

Daher müssen geschraubte 

Verbindungen 

regelmäßig inspiziert und 

die Fügeelemente gegebenenfalls 

nachgezogen werden, 

ehe sich die Schrauben 

tatsächlich lösen. 

Bild: industrieblick/stock.adobe.com 



Zu einer Recycling-optimierten Fahrzeugkonstruktion gehört, Teile einfach 

auszutauschen. Die Schraubverbindung macht es möglich. 

Ebenso relevant seien verbraucherbezogene Initiativen, 

wie das geplante „Recht auf Reparatur“, das Auswirkungen 

auf das allgemeine Gewährleistungsrecht und langfristige 

Ersatzteil-Verfügbarkeiten haben werde. Das Ziel 

schadstofffreier Kreisläufe lasse „noch viele Fragen offen“ 

und werde „erhebliche Umstellungen in der Produktgestaltung 

und in Produktionsprozessen nach sich 

ziehen“, so der BDI. Man sehe wohl die Chancen für Unternehmen, 

mit innovativen und nachhaltigeren Produkten 

Wettbewerbsvorteile zu sichern. „Allerdings werden 

viele Unternehmen auf dem Weg dahin große Herausforderungen 

zu bewältigen haben.“ 

Mögliche Folgen der WEEE-Richtlinie 

für die Konstruktion 

Zurück zu den möglichen Folgen der WEEE-Richtlinie 

für die Konstrukteur:innen der westlichen Welt. Die EU 

wollte mit der Richtlinie die Vermeidung, Verwertung 

und sichere Entsorgung von Abfällen fördern. Insbesondere 

bei der Vermeidung kommt das Design ins Spiel. In 

diesem Zusammenhang spricht die Forschungsgruppe 

Ecodesign der Universität Wien von „ökointelligenter 

Produktentwicklung“. Seit 1996 befasst sich die Gruppe 

mit den Prinzipien des „Ecodesigns“ und der Kreislaufwirtschaft; 

sie ist am Institut für Konstruktionswissenschaften 

und Produktentwicklung tätig, forscht im internationalen 

Umfeld. 

Die Forscher:innen haben einige Tools entwickelt, mit 

denen sich Produkte verbessern und ökointelligenter gestalten 

lassen. Zu den Strategien zählen unter anderem 

die verwertungsgerechte sowie die demontagegerechte 

Produktentwicklung, wobei es bei der letzteren auch um 

die Wahl der geeigneten Verbindungstechnik geht. So 

sollen sich Konstrukteur:innen die Frage stellen, wie einfach 

die Demontage abläuft, welche Werkzeuge erforderlich 

und ob diese gebräuchlich sind oder wie gut die 

Verbindungsstellen erreicht werden können. Aber auch, 

wie häufig die Verbindungen im späteren Gebrauch gelöst 

werden müssen und ob das Verhältnis von Einfach- 

Bild: Dusko/stock.adobe.com 

heit und dauerhaft möglicher Lösbarkeit vertretbar ist. 

Die Forschungsgruppe gibt Konstrukteur:innen zahlreiche 

weitere Tipps, zum Beispiel sollen sie: 

• Recyclingfähige Werkstoffe wählen: Schon in der 

Planungsphase sollen Werkstoffe bevorzugt werden, 

die in Zukunft wiederverwendet oder verwertet werden 

können. Konstrukteur:innen benötigen daher 

spezielles Fachwissen über die Recyclingprozesse. 

• Werkstofftrennung ermöglichen: Wenn Werkstoffe, 

die sich im Prinzip leicht recyceln lassen, aus konstruktiven 

Gründen (Festigkeit, Steifigkeit) mit anderen 

Materialien verklebt oder anderweitig untrennbar 

verbunden werden, können sie zu einem Problem 

werden. Denn das mache die Wiederverwertung unter 

Umständen unmöglich. Die konstruktive Gestaltung 

sollte vielmehr grundsätzlich eine einfache 

Trennung ermöglichen – was wiederum bei Schraubverbindungen 

gegeben ist. 

Recyclingoptimierte Fahrzeugkonstruktion 

Dass die Industrie hier zum Teil auf einem guten Weg ist, 

mögen Beispiele aus der Automobilindustrie belegen. So 

stellte BMW nach eigenen Angaben bereits 1992 die 

weltweit erste herstellereigene Werknorm „Recyclingoptimierte 

Fahrzeugkonstruktion“ vor, 1993 folgten die 

ersten Handbücher für Verwertungsbetriebe zur ökologischen 

Demontage. 

Das Elektroauto i3 wurde von dem bayrischen Automobilhersteller 

rundherum mit einer robusten geschraubten/geklippten 

Kunststoffbeplankung versehen: „Kleine 

Rempler werden absorbiert, Beschädigungen des Lacks 

führen nicht zu Korrosion. Einzelne Bauteile der Außenhaut 

können schnell und kostengünstig (…) ausgewechselt 

werden“, schrieb BMW in einer Pressemitteilung zur 

Markteinführung des i3. Die Reparaturkosten lägen dadurch 

um rund 40 % niedriger als bei konventioneller 

Bauweise. Auch der Hochvolt-Speicher sei „so konstruiert, 

dass einzelne Batteriemodule zur Reparatur einfach 

ausgetauscht werden können“, was wiederum nur via 

Schraubtechnik möglich ist. 

Künftig dürfte so manches Karosserieteil oder manche 

Innenraumkomponente wieder eher verschraubt statt 

verschweißt oder verklebt werden, um die Trennung der 

Materialien für den Recyclingprozess zu erleichtern und 

den Materialkreislauf zu schließen. Hierzu noch einmal 

BMW: 100 % seien das Ziel, formulierte der Premiumhersteller 

Ende 2021 seinen Anspruch an ein nachhaltiges 

Produkt, und stellte in dem Zusammenhang den 

BMW i Vision Circular vor, ein nach dem Gedanken der 

Kreislaufwirtschaft konzipiertes Auto. Die Studie bestehe 

zu 100 % aus recycelten Materialien und sei ebenfalls 

zu 100 % recycelbar. Man darf also davon ausgehen, 

dass die Schraubmontage noch lange ihre Berechtigung 

als Verbindungstechnik behalten wird. (co) 


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HEINRICH KIPP WERK GmbH & Co. KG, Sulz 17 

LEANTECHNIK AG, Oberhausen 33 

Maxon Motor GmbH, Sexau 5 

VORSCHAU 

Metrofunkkabel-Union GmbH, Berlin 59 

MICRO-EPSILON-MESS- TECHNIK 

GmbH & Co. KG, Ortenburg 3 

Panduit GmbH, Schwalbach 37 

RCT Reichelt Chemietechnik GmbH + Co., 

Heidelberg 49,57 

Rittal GmbH & Co. KG, Herborn 8-9 

Rotek GmbH & Co.KG, Bremerhaven 45 

J.Schmalz GmbH, Glatten 29 

Schönbuch Sensor GmbH & Co. KG, 

Bad Teinach-Zavelstein 57 

Smalley Steel Ring Company, 

US-Lake Zurich, IL 57 

Stabilus GmbH, Koblenz 11 

Stäubli Electrical Connectors GmbH, 

Weil am Rhein 57 

VDI Wissensforum GmbH, Düsseldorf 53 

Wöhner GmbH & Co. KG, Rödental 7 

VERBINDUNGSTECHNIK 

Kleben beim Leichtbau mit Metallen? Das Thema ist 

vielfältiger und umfangreicher und damit auch über Automobil- 

und Luftfahrtindustrie 

hinaus interessant. 

Auch die Beständigkeit von 

geschweißten, gestanzten 

oder genieteten Bauteilen 

lässt sich durch zusätzliches 

Kleben erhöhen. 

Bild: Ruderer Klebetechnik 

MASCHINENELEMENTE 

Die RotoClamp-Klemmsysteme von Hema 

eignen sich für rotatorische Positionsklemmungen 

in Achsen, Tischen und Schwenk - 

köpfen von Maschinen. Da das Klemmsystem 

nach dem Fail-Safe-Prinzip arbeitet, klemmt 

es Achsen auch bei einem Energieausfall 

schnell und mit großer Kraft. Anforderungen 

hinsichtlich enger Bauräume begegnen die 

Konstrukteure bei Bedarf durch individuelle 

Anpassungen an der Bauteilgeometrie. 

FAHRZEUGBAU 

Der Trend zum softwaredefinierten Fahrzeug 

(Software-Defined Vehicle) ist nicht mehr 

aufzuhalten. Das bedeutet, dass Funktionen, 

die bisher etwa in der Firmware fest kodiert 

sind, in einen Software-Layer überführt werden, 

der auf standardisierter Hardware läuft. 

Die Entkopplung der Software von der Hardware 

ermöglicht Hardware-Unabhängigkeit 

und unterstützt zudem die schnelle Bereitstellung 

neuer Funktionen. 

ISSN 1612–7226 

Herausgeberin: Katja Kohlhammer 

Verlag: 

Konradin-Verlag Robert Kohlhammer GmbH, 

Ernst-Mey-Straße 8, 

70771 Leinfelden-Echterdingen, Germany 

Geschäftsführer: Peter Dilger 

Verlagsleiter: Peter Dilger 

Redaktion: 

Chefredakteur: 

Dipl.-Ing. Michael Corban (co), Phone + 49 711 7594–417 

Stellvertretender Chefredakteur: 

Johannes Gillar (jg), Phone + 49 711 7594–431 

Korrespondent: 

Nico Schröder M.A. (sc), Phone +49 170 6401879 

Newsdesk: 

Frederick Rindle (Leitung, fr), Bettina Tomppert (bt), 

Evelin Eitelmann (eve), Dr. Ralf Beck (bec) 

Redaktionsassistenz: 

Carmelina Weber 

Phone +49 711 7594–257, Fax: –1257 

carmelina.weber@konradin.de 

Layout: 

Helga Nass, Phone +49 711 7594–278 

Anja Carolin Graf, Phone +49 711 7594–297 

Gestaltungskonzept: 

Katrin Apel 

Gesamtanzeigenleiter: 

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vier Wochen zum Ende des ersten Bezugsjahres gekündigt 

werden. Nach Ablauf des ersten Jahres gilt eine 

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USA: TD.A. Fox Advertising Sales, Inc., Detlef Fox, 5 Penn 

Plaza, 19th Floor, New York, NY 10001, 

Phone +1 212 8963881, Fax +1 212 6293988, 

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Gekennzeichnete Artikel stellen die Meinung des Autors, 

nicht unbedingt die der Redaktion dar. Für unverlangt 

eingesandte Manuskripte keine Gewähr. Alle in KEM 

Konstruktion|Automation erscheinenden Beiträge sind 

urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte, auch Übersetzungen, 

vorbehalten. Reproduktionen gleich welcher Art, nur 

mit schriftlicher Genehmigung des Verlages. 

Erfüllungsort und Gerichtsstand ist Stuttgart. 

Druck: Konradin Druck GmbH, Leinfelden-Echterdingen. 

Printed in Germany. 


Automation 

© 2023 by Konradin-Verlag Robert Kohlhammer GmbH, 

Leinfelden-Echterdingen. 

KEM Konstruktion|Automation 01-02/2024 erscheint am 15.02.2024 

EDA 


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Lepsiusstraße 89, D-12165 Berlin, Tel. 030 79 01 86 0 

info@metrofunk.de – www.metrofunk.de 


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KEM Konstruktion 12.2023

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