Eine digitale, simulationsgestützte Werkstoffauswahl kann den CO₂-Ausstoß bei der Produktion von Industriebauteilen um bis zu 40 % senken. Zu diesem Ergebnis kommen Schunk und der Simulationsspezialist CADFEM auf Basis eines gemeinsamen Projekts zur Entwicklung eines Industriegreifers.

Sekundärmaterial und 3D-Druck im Fokus

Im Projekt wurden nach Angaben der Unternehmen zunächst die Bauteile mit den höchsten Emissionen identifiziert. Anschließend untersuchten die Projektpartner alternative Werkstoffe und Fertigungsverfahren.

„Wir haben daher die emissionsreichsten Komponenten aus dem Greifer herausgenommen und überlegt, wie wir durch alternative Materialien und Fertigungsprozesse CO₂ einsparen können“, erklärt Daniel Barta, Entwicklungsingenieur bei der Schunk.

Als besonders wirkungsvoll erwiesen sich der Einsatz von Sekundärmaterialien mit hohem Recyclinganteil sowie additive Fertigungsverfahren (3D-Druck) unter Nutzung erneuerbarer Energien. Beide Ansätze zusammen könnten den CO₂-Ausstoß des Greifers um bis zu 40 % reduzieren.

Neben dieser Simulationssoftware nutzten die Projektpartner für die Bewertung der verschiedenen Material- und Fertigungsoptionen auch das Berechnungsmodul ‚EcoAudit‘ zur Analyse des ökologischen Fußabdrucks. Dadurch konnten unterschiedliche Aluminium- und Stahllegierungen bereits vor einer praktischen Umsetzung hinsichtlich Verarbeitung, Belastbarkeit und Nachhaltigkeit bewertet werden.

Nach Angaben von Schunk ersetzt die digitale Werkstoffdatenbank zunehmend manuelle Auswahlprozesse, die bislang häufig auf Erfahrungswerten basierten. Gleichzeitig lassen sich Nachhaltigkeitskennzahlen objektiv erfassen und dokumentieren.

Ausbau des Werkstoffdatenmanagements geplant

Schunk plant, digitale Werkstoffdaten künftig auch in weiteren Unternehmensbereichen einzusetzen. Dazu soll ein zentrales Werkstoffdatenmanagement aufgebaut werden, um Kosten, Prozesseffizienz und Nachhaltigkeit über den gesamten Produktentstehungsprozess hinweg zu analysieren.

Die von CADFEM vertriebene Software Ansys Granta MI soll dabei neben der Werkstoffauswahl auch den Datenaustausch zwischen Entwicklung, Einkauf, Qualitätssicherung und Compliance unterstützen.