Verbindungstechnik Nachhaltigkeit in der Verbindungstechnik sicherstellen

Ein Gastbeitrag von Annedore Bose-Munde und Dipl.-Ing. Annedore Bose-Munde

Trotz steigendem Fahrzeuggewicht müssen die CO2-Emissionen der Pkw’s in Europa weiter reduziert werden um die Klimaschutzziele zu erreichen. Verbindungstechnik hilft dabei.

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Durch ACO2-Save und den damit einhergehenden Wechsel der Produktionstechnologie konnten deutsche Einsparpotenziale erreicht und die CO2-Emissionen, die durch diese Schraube bei der Produktion entstehen, um sage 45 Prozent reduziert werden.
Durch ACO2-Save und den damit einhergehenden Wechsel der Produktionstechnologie konnten deutsche Einsparpotenziale erreicht und die CO2-Emissionen, die durch diese Schraube bei der Produktion entstehen, um sage 45 Prozent reduziert werden.
(Bild: Arnold)

Mit Blick auf die globalen Entwicklungen in der Automobilindustrie zeigt sich: Bei neuen PKWs und leichten Nutzfahrzeugen in Europa ist das Gewicht in den zurückliegenden Jahren permanent gestiegen – von ca. 1.268 kg im Jahr 2000 über 1.360 kg im Jahr 2010 auf ca. 1.420 kg im Jahr 2020. Durch die Entwicklung hin zu mehr Hybrid- & Elektrofahrzeugen wird sich diese Entwicklung eher noch verstärken, wiegt doch ein Elektrofahrzeug alleine aufgrund des Gewichts der Batterie im Durchschnitt 300 kg mehr als ein Fahrzeug mit herkömmlichem Motor.

Durch Optimierung des Kraftstoffverbrauchs sowie die Innovation in neue Antriebskonzepte konnte jedoch eine deutliche Reduktion der CO2-Emmissionen erreicht werden – von etwa 175 g CO2/km im Jahr 2000 auf 140 g CO2/km im Jahr 2010 und 95 g CO2/km im Jahr 2020. Dieser Trend muss sich in den nächsten Jahren fortsetzen wenn die Klimaschutzziele der nächsten Jahre erreicht werden sollen.

So hat das Thema Nachhaltigkeit auch für die Arnold Group aus Deutschland eine große Bedeutung. Neben E-Mobility, Internationalisierung, Lightweight-Engineering und Digitalisierung zählt es zu den fünf definierten strategischen Stoßrichtungen des Verbindungselemente-Herstellers.

Die Experten des Unternehmens wissen: Über eine komplette Wertschöpfungskette hinweg betrachtet entsteht für jedes Produkt ein individueller Footprint. Die Emissionen der Lieferkettenmitglieder werden dabei aufsummiert. Das bedeutet, dass Unternehmen welche in der Lieferkette nachgelagert sind, über die bezogenen Produkte und Leistungen die Emissionen ihrer Lieferanten übernehmen und diese dann mit den eigenen CO2-Ausstößen aufaddiert an ihre Kunden weitergeben.

ACO2-Save bietet vielfältige Möglichkeiten für CO2-Einsparungen

Vor diesem Hintergrund hat die Arnold Umformtechnik die Initiative AC22O-Save ins Leben gerufen. (Das A steht hier für Arnold.) Dabei werden Kunden 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 für das bei Arnold angefragte Teil ermittelt und dann gemeinsam eine Optimierung durchgeführt werden. Ziel dabei ist am Ende des Entwicklungsprozesses ein technisch hochwertiges Produkt, das sowohl kosten- als auch CO2-optimiert ist.

Gestaltungsbausteine sind dabei: ein CO2-optimiertes Engineering durch digitale Prognosetools, die Analyse der CO2-Optimierung durch einen möglichen Wechsel der Produktionstechnologie oder einen Wechsel der Verbindungstechnik sowie der Einsatz innovativer Verbindungselemente oder -systeme.

Dass genau dieser ACO2-Save-Ansatz funktioniert, belegt ein Beispiel: Eine Sonderschraube aus Aluminium mit einem Volumen von 8.733 mm3 und einem Gewicht von 23,58 g pro Stück wurde bisher traditionell spanabhebend hergestellt. Zur Produktion wurde ein Drehteilrohling verwendet, der ein Ausgangsvolumen von 25.630 mm³ und 69,2 g pro Stück hatte. Durch eine ACO2-Save-Analyse konnte dieses Teil auf ein Umformteil der Produktreihe Conform Next umstellen. Das Resultat: Nach der Optimierung hat der Umformrohling gerade noch ein Volumen von 9.135 mm³ und 24.82 g pro Stück. Neben einer erheblichen Kostenoptimierung, die durch den geringeren Materialeinsatz beim Kaltumformen entsteht, hat dies einen erheblichen Einfluss auf den Product Carbon Footprint der Sonderschraube.

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