Nachhaltigkeit

Auf dem Weg zum »grünen« Unternehmen

3. Mai 2022, 6:30 Uhr | Tobias Schlichtmeier
Nachhaltigkeit
© ipopba, AdobeStock | Weka Fachmedien

Nachhaltigkeit ist einer der Trends im Jahr 2022 – der zunehmende Klimawandel mit all seinen Folgen wie Überschwemmungen und Dürren ist die Ursache. Umweltschutz und Wirtschaftlichkeit stehen sich jedoch oft im Weg. Dass dem nicht so sein muss, zeigen einige Embedded-Spezialisten.

Nachhaltigkeit und Lieferengpässe sind aktuell zwei Gründe, um globale Lieferketten zu überdenken und verstärkt auf Zulieferer vor Ort zu setzen. Ist es realistisch, Produktionen wieder nach Europa zurückzuverlagern – oder wird stattdessen in größere Vorratslager investiert?

Bernd Kleeberg, EKF Elektronik: Wir entwickeln und produzieren zu hundert Prozent in Deutschland an unserem Firmensitz in Hamm mit etwa 50 Mitarbeitenden. Produkttests und die komplette Auslieferung finden ebenfalls in Hamm statt. Hierdurch sparen wir uns lange Transportwege – außer beim Versorgen mit Bauteilen, die wir aus Asien beziehen müssen. Die Politik möchte zukünftig die Halbleiterherstellung verstärkt in Deutschland und Europa ansiedeln; ob das gelingt, wird sich zeigen.

Silvano Geissler, Avnet Embedded: Unsere Kunden bestärken uns immer deutlicher in der Strategie, unsere eigenen Produktionsstätten in Europa bzw. Deutschland aufrecht zu erhalten. Größere Vorratslager alleine sind keine Lösung. Gefragt ist die Kombination, schnell zu reagieren und eng mit Entwicklungsteams, dem Einkauf und Kunden zusammenzuarbeiten. Schnell reagieren heißt für mich, Marktveränderungen als Erster zu erkennen, kurze Entscheidungsprozesse zu etablieren sowie finanzielle Stärken auszuspielen.

Ralf Orschau, Phytec Messtechnik: Wir sehen schon länger den Trend, dass Unternehmen verstärkt auf lokale Partner setzen. Das betrifft sowohl die Geräteproduktion als auch die Entwicklung. Kurzfristig haben wir den Lagerbestand erheblich erhöht, um für unsere Kunden lieferfähig zu bleiben. In den nächsten ein bis zwei Jahren können wir jedoch nicht auf eine Just-in-Time-Lieferung bauen, müssen entsprechend vorsorgen und die passenden Modelle mit Kunden und Lieferanten finden.

Roland Chochoiek, Heitec: Es gibt Situationen, in denen es sinnvoll ist, Produktionen wieder zurück nach Europa oder Deutschland zu verlagern. Insbesondere gilt das, wenn wir hiermit einen Wertschöpfungsschritt näher an den anderen oder den Endnutzer bringen. Dann greifen gleichzeitig mehrere Vorteile, die das sowohl betriebswirtschaftlich lukrativ als auch nachhaltig machen. Oftmals sind jedoch intelligent geplante Pufferlager der bessere Weg.

Stefanie Kölbl, TQ-Group: Es ist durchaus realistisch und sogar nötig, wieder mehr auf Lokalisierung anstatt steigender Globalisierung zu setzen – das zeigen die aktuellen Entwicklungen der Allokation sehr deutlich. Es bietet viele Vorteile, in der gleichen Zeit- und Kulturzone wie die Lieferanten zu agieren und so einfach und schnell das optimale Ergebnis für den Kunden herbeizuführen. Bei TQ setzen wir schon immer auf Fertigung in Deutschland. Die weltweite Beschaffung bleibt weiterhin nötig, allerdings wird sich das Verhältnis zwischen In- und Ausland verschieben.

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3D-Druck TQ-Group
Die TQ Group druckt seit einiger Zeit selbst Leiterplatten im 3D-Drucker und vermeidet damit lange Lieferzeiten.
© TQ-Group

Lokale Lieferkette ist schnell gesagt – wie frei ist man als Unternehmen hier wirklich und mit wie viel Aufwand sind Umstrukturierungen möglich?

Orschau: Gerade bei Halbleitern ist es nicht möglich, sie lokal zu beziehen. Anders dagegen Leiterplatten und mechanische Teile. Viele Bauteile erreichen uns über lange Transportwege. Das wird sich langfristig auch nicht ändern, allein um preislich attraktiv zu bleiben. Massenware wird zu einem gewissen Teil weiterhin nicht in Europa produziert. Allerdings profitieren wir deutlich vom Trend unserer Kunden, mehr Wertschöpfung im lokalen Umfeld zu generieren, sprich: Entwicklung und Produktion beispielsweise in Mainz.

Kölbl: Es gilt, gewisse Freigabeerfordernisse im Hinterkopf zu behalten. Diese sind gerade in den Bereichen Luftfahrt und Medizintechnik erforderlich, vor allem bei mechanischen und kundenspezifischen Komponenten. Allerdings sollte man alle Lieferanten regelmäßig auditieren, egal ob lokal oder global. Nötig ist eine enge Zusammenarbeit mit dem Endkunden, um dessen Zustimmung bei freigaberelevanten Komponenten zu erhalten – hiermit ist eine Lieferantenumstellung sehr gut möglich.

Chochoiek: Hat man als Unternehmen nicht frühzeitig eine ausgewogene und so weit wie möglich redundante Lieferkette aufgebaut, ist eine Umstrukturierung nur mittel- und langfristig und mit hohem Aufwand möglich. Ausnahme sind Single-Source-Komponenten, die keine Alternative zulassen. Man denke beispielsweise an Redesign- und Rezertifizierungskosten bei Produkten für streng regulierte Märkte wie die Medizintechnik.

Kleeberg: Lieferkette bedeutet für uns: vom Hersteller zum Distributor. Hierauf haben wir meist keine Einflussnahme. Allerdings muss man zwischen Halbleitern und passiven Komponenten unterscheiden. Außerdem zwischen elektronischen auf der einen und mechanischen Komponenten auf der anderen Seite. Unsere mechanischen Komponenten bestellen wir bei Unternehmen aus Europa.

EKF PV Anlage
Die PV-Anlage bei EKF Elektronik in Hamm, die in diesem Jahr nochmal erweitert wird.
© EKF Elektronik

Viel Entwicklungs-Know-how haben Sie im Unternehmen selbst. Gibt es im Zuge des Entwicklungsprozesses Möglichkeiten, nachhaltigere Geräte und Produkte zu entwerfen – Stichwort: Reparierbarkeit und Langlebigkeit?

Kölbl: Während der Entwicklung werden ca. 70 Prozent der späteren Kosten festgelegt. Aus dem Grund ist ein besonderes Augenmerk auf eine strategische und bewusste Planung hinsichtlich Design, Layout und Komponentenwahl zu legen. Gerade das Obsolescence Management ist in den vergangenen Jahren bedeutender geworden und sichert eine lange Verfügbarkeit ab – und das zu überschaubaren Kosten.

Chochoiek: Ein Schlüssel ist der Entwicklungsprozess. Hier treffen wir die wesentlichen Entscheidungen zur Systemarchitektur und der Auswahl der Komponenten. Als Entwicklungs-Dienstleister möchten wir unseren Kunden, soweit es geht, lediglich Komponenten anbieten, die langfristig verfügbar sind. Außerdem setzen wir auf modulare, skalierbare Applikationen. So müssen wir bei Reparatur oder Upgrade lediglich die zwingend erforderlichen Teile austauschen.

Orschau: Unsere Kunden aus Industrie und Medizin verlangen von uns langlebige Produkte, die entsprechend lange verfügbar sind. In unseren Entwicklungs- und Verifizierungsprozessen ist das bereits verankert. Für uns ebenfalls wichtig ist, dass unsere Kunden selbst nachhaltige Geräte bauen können. Angefangen mit einem durchdachten Power Management bis hin zu einer individuellen Projektberatung.

Kleeberg: Unsere Produkte sind alle auf eine lange Lebenszeit ausgelegt. Manche Kunden wünschen sogar Produktlebenszyklen von 20 Jahren und mehr; dem müssen wir mit einem entsprechenden Life Cycle Management gerecht werden. Defekte Produkte können Kunden an uns zurücksenden. Allerdings ist nicht jedes Produkt reparierbar. Ob ein Produkt zu reparieren ist, sehen wir im Analyseprozess.

Bernd Kleeberg, EKF
Bernd Kleeberg, Geschäftsführer EKF Elektronik: »Wir garantieren, dass unsere Produkte reparierbar sind«.
© EKF Elektronik

Künstliche Intelligenz (KI) dringt mehr und mehr in die Industrie vor. Kann sie dabei helfen, Entwicklung, Produktion und Logistik nachhaltiger zu gestalten?

Kölbl: KI unterstützt uns dabei, uns kontinuierlich zu verbessern. Die Algorithmen »leben« und lernen dabei aus jeder Veränderung und Abweichung. Hierdurch lassen sich Einsparungen realisieren, die manuell lediglich mit sehr viel Aufwand identifizierbar sind, beispielsweise beim Einplanen von Fertigungsaufträgen.

Orschau: KI trägt dazu bei, komplexe Prozesse in der Produktion und Logistik zu optimieren. Im Entwicklungsprozess muss man dem Thema den passenden Stellenwert geben, damit später auch die nötigen Daten an der richtigen Stelle verfügbar sind. Den Entwicklungsprozess selbst durch KI zu optimieren geschieht schon seit Langem mithilfe der Autorouter im Layoutbereich – weitere Potenziale gibt es beim intelligenten Verknüpfen fertiger, geprüfter Schaltungsteile.

Silvano Geissler, Avnet
Silvano Geissler, Vice President Product Creation bei Avnet Embedded: »Wir produzieren an unserem Standort in Stutensee klimaneutral«.
© Avnet Embedded

Auch der zunehmende Datentransfer trägt zu CO2-Emissionen bei. Kann Edge Computing helfen, mehr Rechenleistung an den Ort des Geschehens zu transportieren und Energie einzusparen?

Kleeberg: Wir haben uns den Schritt des Cloud Computing gespart und verarbeiten unsere Prozesse – wie vor der Ära des Cloud Computing – lokal. Sämtliche Prozessdaten in unserem Unternehmen sind auf redundanten Servern gespeichert und separat gesichert. Sobald die Fertigung einen Auftrag bekommt, lädt sie die Prozessdaten vom Server und fertigt die Produkte entsprechend. Edge Computing hat sich in dem Sinne bewährt, da keine Latenzzeiten entstehen und nicht unnötig Rechenleistung an einem fremden Ort nötig ist. Zudem behält man die Datenhoheit im eigenen Unternehmen.

Kölbl: Mit Edge Computing beschleunigt sich das Verarbeiten von Daten aufgrund reduzierter Latenzen und Verzögerungen deutlich. So lassen sich Prozesse schneller abschließen. Zudem reduziert sich der Datentransport und die Verarbeitung erfolgt dort, wo die Daten wirklich benötigt werden. Vorselektion ermöglicht außerdem, die Bandbreite optimal zu nutzen, anstatt sie unnötig zu überlasten. Hiermit steigt ebenfalls die Effizienz des gesamten Systems mit allen Edge-Komponenten, was zu großen Einsparungen führt.

Ralf Orschau, Phytec
Ralf Orschau, Leiter Vertrieb bei Phytec Messtechnik: »Wir profitieren vom Trend, mehr Wertschöpfung lokal zu generieren«.
© Phytec Messtechnik

Rund 30 Prozent des Endenergieverbrauchs in Deutschland entfielen im Jahr 2020 auf die Industrie. Wie nutzen Sie die Stellschraube Energieversorgung, um den CO2-Abdruck zu verbessern?

Geissler: Das Verringern der CO2-Emissionen ist ein wichtiges Unternehmensziel von Avnet und betrifft alle Bereiche. Beispielsweise produzieren wir an unserem Standort Stutensee in Deutschland klimaneutral – das schaffen wir, indem wir Strom und Wärme für den Standort mit Solarenergie und Geothermie erzeugen.

Kölbl: Bei TQ setzen wir schon seit Langem auf erneuerbare Energien. Sei es bei der Beschaffung von Energie als auch beim Erzeugen eigener Energie mittels Solar- und Photovoltaik-Anlagen an zahlreichen Standorten. Zusätzlich überwachen und optimieren wir die Energienutzung mit unserem eigens entwickelten und produzierten »Energy Manager«. Unser Ziel ist es, 2025 klimaneutral zu sein.

Orschau: In unserem Neubau bei Phytec Messtechnik in Mainz wurde an sehr vielen Stellschrauben in Richtung Reduktion des CO2-Fußabdrucks gearbeitet. Das fängt bei der Photovoltaikanlage auf dem Dach an und geht über die natürliche Dämmung bis hin zur Wärmerückgewinnung aus unserem Maschinenpark. Uns ist es ein großes Anliegen, klimaneutral für unsere Kunden zu produzieren und zu entwickeln.

Kleeberg: Bereits vor etwa 20 Jahren installierten wir eine der ersten Photovoltaik-Anlagen in Nordrhein-Westfalen. Später wurde die Anlage erweitert. Mit dem geplanten weiteren Ausbau noch in diesem Jahr verbinden wir den nächsten großen Schritt mit dem Ziel, 100 Prozent Autarkie zu erreichen. Im Zuge der Erneuerung sanieren wir außerdem das Dach des Fertigungsgebäudes und verbessern abermals die Wärmedämmung; die Außenwände wurden bereits in früherer Zeit neu gedämmt. Unser Bestreben ist es, alle Energie, die wir benötigen, selbst zu erzeugen und sogar darüber hinaus weitere Haushalte mit Wärme und Strom zu versorgen.

Roland Chochoiek
Roland Chochoiek, Executive Vice President der Business Unit Electronics bei Heitec: »Es gibt Situationen, in denen es sinnvoll ist, Produktionen wieder nach Europa zu verlagern«.
© Heitec

In der Elektronik-Industrie sind immer kürzere Innovationszyklen ein Umsatztreiber. Das bedeutet, dass Technik schnell veraltet und ersetzt wird. Wie können Unternehmen mit Nachhaltigkeitszielen glaubhaft für sich werben, wenn sich ihr größter Beitrag zur Nachhaltigkeit – einen Innovationszyklus auszulassen – mit dem eigenen Umsatzinteresse verbietet?

Kleeberg: Unsere Produkte sind auf eine lange Lebensdauer ausgelegt; trotzdem gibt es immer Innovationszyklen. Unsere Produkte basieren im Wesentlichen auf offenen Standards, das hat für den Kunden den Vorteil, dass er ein Produkt designen kann – die Nachfolgeprodukte basieren auf dem gleichen Standard. So kann er den Standard weiterverwenden und Teile, die neu sind, eindesignen. Bei uns ist Innovation ein fortlaufender Prozess. Unsere Entwickler sind permanent mit dem Design neuer Produkte beschäftigt.

Kölbl: Gerade mit Kunden aus der Industrie ist es oftmals nicht nötig, immer sofort auf die neueste Technologie umzusteigen. Die Requalifizierungs- und Redesign-Kosten sind häufig enorm, zum Beispiel in der Luftfahrt und Medizintechnik, sodass hier ein stabiles und unverändertes System für mehrere Jahrzehnte erforderlich ist. Aufgrund der langen Laufzeiten ergeben sich entsprechende Umsätze, sodass ökonomische Ziele in dem Fall optimal mit Nachhaltigkeit vereinbar sind.

Orschau: Hier kann man mit vorausschauender Planung in die richtige Richtung wirken. Mit einem modularen Aufbau der Geräte erreichen wir ein leichteres Facelift eines Gerätes. Schnittstellen, die in Richtung Konsumelektronik gehen, müssen anders bewertet werden als renommierte Industrieschnittstellen. Ebenfalls spielt hier die Software eine große Rolle. Vor allem die Möglichkeit, diese – egal ob die Applikation selbst oder das Betriebssystem – von der Ferne managen und updaten zu können.

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Stefanie Kölbl, Bereichsleiterin TQ Embedded bei TQ Group: »2025 wollen wir klimaneutral agieren«.
© WEKA FACHMEDIEN

Kürzere Innovationszyklen bedeuten mehr Elektronikschrott. Was können Unternehmen tun, um vermehrt Rohstoffe zu recyclen und wiederzuverwerten?

Geissler: Innovationszyklen senken unter anderem den Energiebedarf – das können und wollen wir nicht auslassen. Aus dem Grund entwickeln wir unsere Produkte sehr robust. Sie sind oft weit über zehn Jahre rund um die Uhr im Einsatz. Wir erfüllen zudem die hohen Industrieanforderungen bezüglich Langlebigkeit, Wartbarkeit und Reparaturfähigkeit unserer Produkte – und das über Jahrzehnte hinweg.

Kölbl: Am wichtigsten ist, Baugruppen so lange wie möglich im Einsatz zu halten, um den Elektronikschrott nicht ins Unermessliche steigen zu lassen. Wenn es aber nicht anders geht, überprüfen wir, welche Bauteile sich wiederverwenden lassen. Die Allokation beweist, dass es kreative Lösungen erfordert, um die Lieferungen aufrechtzuerhalten, und dass es technische Möglichkeiten für einen ressourcenschonenden Ansatz gibt.

Orschau: Zunächst ist der Aspekt des Recyclings bereits im Entwicklungsprozess in einer frühen Phase zu berücksichtigen. Das beeinflusst einerseits die Bauteilauswahl, andererseits die gesamte Systemarchitektur. Nachgelagert sind durchgängige Prozesse zu implementieren, um ein Wiederverwenden der Rohstoffe zu gewährleisten.
Kleeberg: Wir haben schon seit vielen Jahren einen sehr gut funktionierenden Recycling-Prozess. Baugruppen kommen vom Kunden an uns zurück; wir versuchen diese zu reparieren oder, falls das nicht gelingt, ordnungsgemäß zu recyclen. Hierbei arbeiten wir mit lokalen Recycling-Unternehmen zusammen. Zudem verpacken wir unsere Produkte inzwischen plastikfrei und papierbasiert – das funktioniert sogar für empfindliche Baugruppen mit ESD-Schutz.

Fertigung der TQ Group
Die Fertigung der TQ Group in Seefeld soll ab 2025 klimaneutral erfolgen.
© TQ-Group

Ist 3D-Druck ein Thema, um lange Lieferketten und Bauteileknappheit vorzubeugen?

Kölbl: An einigen Stellen ist 3D-Druck eine sehr gute Möglichkeit, um schnell und einfach Lösungen zu realisieren. Im Prototypen- und Werkzeugbau hat sich die Methode schon lange etabliert. Bereits heute gut möglich ist der Druck von Leiterplatten. Hiermit lassen sich die Lieferzeiten, die teilweise bei über 25 Wochen liegen, sehr gut reduzieren. Für die Zukunft erwarte ich deutlich mehr Optionen.

Orschau: Im Prototypenbau ist der 3D-Druck nicht mehr wegzudenken. In der Serienproduktion ist er jedoch bisher nicht angekommen und muss noch attraktiver werden. Auch gilt es hier, den Fußabdruck zu bewerten. Möglich ist, dass eine traditionelle Produktion die kommenden drei bis vier Jahre die bessere Alternative ist. Ab wann sich der 3D-Druck rechnet, muss man von Projekt zu Projekt bewerten, da viele Innovationen die Entscheidung hin zum 3D-Druck begünstigen.


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