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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 CO2-Neutralität in der kompletten Supply Chain betrachtet werden muss.
Vor diesem Hintergrund hat Arnold die Initiative ACO2-Save ins Leben gerufen (das A steht hier für Arnold). Dabei werden Kunden beziehungsweise Anwender aktiv bei der Reduktion von CO2-Emissionen unterstützt, indem Verbindungselemente und Kaltumformteile nachhaltig ausgelegt und angewendet werden. So erfolgt eine begleitende CO2-Kalkulation bereits im Entwicklungsprozess. Mit einem eigens entwickelten CO2-Kalkulator kann der sogenannte Product Carbon Footprint (CO2-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 CO2-optimiert ist.
Hinweis: Am 23. November 2023 berichtete Michael Pult, Leiter Nachhaltigkeitsteam bei Arnold Umformtechnik, in der Websession Verbindungstechnik für wettbewerbsfähige Produkte über Möglichkeiten, den CO2-Fußabdruck von Fügeelementen zu senken. Die Aufzeichnung ist über den folgenden Link verfügbar:
Websession Verbindungstechnik für wettbewerbsfähige Produkte
Möglichkeiten für CO2-Einsparungen
Digitalisierung: Um bereits im Entwicklungsprozess CO2-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 CO2 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.
Praxisbeispiel zeigt Potential
Bild: Arnold Umformtechnik
Dass der ACO2-Save-Ansatz funktioniert, belegt ein konkretes Beispiel: Eine in einem Kundenbauteil eingesetzte Sonderschraube aus Aluminium sollte sowohl kostentechnisch als auch hinsichtlich ihrer CO2-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 mm3, 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 mm3 und 69,2 g pro Stück hatte. Durch die ACO2-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 mm3 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 CO2-Emissionen, die durch diese Schraube bei der Produktion entstehen, um 45 % reduziert werden. Dieses eine Beispiel verdeutlicht bereits, dass durch die ACO2-Save-Initiative erhebliche Potentiale im Bereich des Product Carbon Footprint gehoben werden können. (co)
