Den Ressourcenverbrauch senken und die Kreislaufwirtschaft in der Industrie voranbringen: Wie das künftig besser gelingen kann, haben Fachleute im Rahmen des Projekts IRMa erforscht. Dabei entwickelten sie neue Methoden, mit denen Unternehmen herausfinden können, wie sie Energie, Material und Kosten einsparen können.

Laut Studien können Chemieunternehmen ohne größeren Aufwand bis zu zehn Prozent weniger Ressourcen verbrauchen. Bei umfassenderen Maßnahmen wird das Einsparpotenzial auf bis zu 70 Prozent geschätzt. „Die Ausgangssituation in Firmen ist jedoch oft, dass nicht ausreichend detaillierte Daten vorliegen oder erfasst werden, um Energieverbräuche zuzuordnen und bewerten zu können“, so die IRMa-Projektleiter Prof. Dr. Ingela Tietze und Prof. Dr. Claus Lang-Koetz vom Institut für Industrial Ecology (INEC) der Hochschule Pforzheim. Im Projekt haben Fachleute aus der Forschung gemeinsam mit Expertinnen und Experten aus zwei süddeutschen Chemieunternehmen deshalb untersucht, wie Unternehmen ihren Verbrauch von Ressourcen verringern und die Kreislaufwirtschaft stärken können.

Ressourcen sparen: Projekt macht Transformations-Maßnahmen bewertbar

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IRMa-Projektteam © Hochschule Pforzheim | IRMa-Projektteam

Dazu hat das Projektteam drei wesentliche Kernziele verfolgt: Zunächst hat das Team eine indikatorenbasierte Bewertungsmethodik auf Basis einer Literaturrecherche entwickelt. Betrachtet werden 29 Kennzahlen zu Ressourceneffizienz und Circular Economy, beispielsweise aus den Kategorien Energie, Abwasser, Abfall und Emissionen. „Dieser Kennzahlenkatalog ermöglicht Unternehmen, den Ressourcenverbrauch sowie die sich daraus ergebenden Umweltwirkungen systematisch zu messen. Sie erhalten also einen Überblick, wo Verbesserungen möglich sind. Damit stellte sich die Frage, welche Technologien es gibt, um besser zu werden“, erklärt Forscherin Tietze.

In einem zweiten Schritt hat das Projektteam daher mithilfe eines KI-Tools und Experteninterviews einen öffentlichen Technologiekatalog erstellt. Insgesamt wurden rund 90 Technologieprofile für kleine und mittelständische (KMU) Chemieunternehmen im Allgemeinen ermittelt, etwa zu Themen wie energieeffiziente Wärmepumpen, Reinigungstechnik oder der Rückführung von Abwasser. Diese Profile bieten die Basis für vertiefende Analysen durch Fachleute.

Zusätzlich zum Kennzahlen- und Technologiekatalog hat die Karlsruher Softwarefirma krumedia im Rahmen des Projektes eine IT-Plattform, die IRMa-Plattform, entwickelt. Relevante Daten der beteiligten Unternehmen, etwa zu Energieverbräuchen oder Durchfluss- und Abfallmengen, können dort aufgezeichnet werden. „Die Firmen konnten auf dieser Basis zum Beispiel analysieren, wie sich ihre CO₂-Emissionen ändern, wenn sie an einer bestimmten Stelle im Produktionsprozess Anpassungen vornehmen“, so Lang-Koetz.

Einsparpotenziale zeigen: CO₂-Emissionen senken, Wärme nachhaltiger nutzen

Den Praxistest machten die Projektpartner beim Reinigungsmittelproduzent Buzil-Werk Wagner in Memmingen und dem Hersteller von Spezialadditiven Münzing Chemie mit Hauptsitz in Abstatt. In beiden beteiligten Unternehmen hat das Projekt zu positiven Veränderungen geführt: So konnte das Familienunternehmen Buzil zum Beispiel durch die genaue Analyse der Abfallströme über die Projektlaufzeit den Abfall um mehr als 50 Prozent reduzieren. Durch Energieeinsparungen, die Umstellung der Energieträger und einen Ausbau der PV-Anlage konnten die CO₂ Emissionen des Werks 2024 im Vergleich zu 2020 um fast 70 Prozent gesenkt werden. Zudem haben sich die Expertinnen und Experten intensiv mit der Verpackung der hergestellten Produkte beschäftigt: Durch die Analysen im IRMa-Projekt setzt das Unternehmen unter anderem auf recyceltes Material in Verpackungsgebinden.

Beim familiengeführten Chemie-Unternehmen Münzing stand besonders die Themen der Wärmerückgewinnung und Abwärmenutzung im Fokus, etwa bei der Druckluftherstellung oder bei der Kälteherstellung. Angestoßen durch das Projekt wurde etwa eine kältegeführte Wärmepumpe mit Wärmespeicher beschafft, die seit August 2024 im Dauerbetrieb läuft. Das Unternehmen rechnet mit einer CO₂-Einsparung von jährlich 278 Tonnen. Im Werk in Heilbronn werden Prozesstemperaturen von mehr als 160 Grad Celsius benötigt. Durch die Technologierecherche im Rahmen des Projekts konnten die Verantwortlichen die für die Umstellung ihrer Prozesse geeignete Technologie identifizieren: eine Hybrid-Kompressions-Absorptions-Wärmepumpe.

Damit möglichst viele KMU von den gewonnenen Erkenntnissen und Ansätzen profitieren können, wird der IRMa-Ansatz in Kürze noch in einer Veröffentlichung detaillierter beschrieben. (em)