'ACO2-Save-Initiative' von Arnold Umformtechnik

Nachhaltigkeit in der Verbindungstechnik

Allerorts steht CO2-Reduktion auf der Agenda. Ein Fokus für die Verringerung liegt auf der produzierenden, insbesondere auf der Automobilindustrie. Doch auch die Zulieferindustrie muss mit neuen Konzepten, Verfahren und Produkten ihren Anteil leisten. Ein solches Konzept bietet Arnold Umformtechnik.
Bild: Arnold Umformtechnik GmbH & Co. KG

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. Durch die Entwicklung zu mehr Hybrid- und Elektrofahrzeugen wird sich diese Entwicklung noch verstärken, wiegt doch ein Elektrofahrzeug allein aufgrund der Batterie im Durchschnitt 300kg mehr als ein Fahrzeug mit herkömmlichem Motor. Durch Optimierung des Kraftstoffverbrauchs und neue Antriebskonzepte konnte jedoch eine deutliche Reduktion der CO2-Emmissionen erreicht werden. Der Trend muss sich in den nächsten Jahren fortsetzen, wenn die Klimaschutzziele erreicht werden sollen.

Hersteller für Nachhaltigkeit

Fest steht: Um den Carbon Footprint so gering wie möglich zu halten, müssen alle Beteiligten an einem Strang ziehen und Strategien entwickeln und umsetzen, die auf Klimaschutz abzielen. Bei Arnold Umformtechnik hat das Thema Nachhaltigkeit seit jeher eine große Bedeutung. Neben E-Mobility, Internationalisierung, Lightweight-Engineering und Digitalisierung zählt es zu den fünf strategischen Stoßrichtungen des Verbindungselemente-Herstellers. Klimaschutz und nachhaltige Ressourcennutzung waren schon im Gründungsjahr 1898 wichtig: Die erste Niederlassung wurde in einer Mühle untergebracht, zum Antrieb der Maschinen wurde Wasserkraft genutzt. Seit 2016 bekennt sich Arnold mit dem Unternehmens-Claim ‚Blue Fastening System‘ zu einer nachhaltigen Unternehmensführung.

Emissionen einer Lieferkette

Bei Arnold legt man Wert darauf, dass Nachhaltigkeit und CO2-Neutralität in der kompletten Supply Chain betrachtet werden. Über die Wertschöpfungskette hinweg entsteht für jedes Produkt ein individueller Footprint. Die Emissionen der Lieferkettenmitglieder werden dabei aufsummiert: Unternehmen, die in der Lieferkette nachgelagert sind, übernehmen über die bezogenen Produkte und Leistungen die Emissionen ihrer Lieferanten und addieren sie dann mit den eigenen CO2-Ausstößen auf. Das ist für jedes an der Supply Chain beteiligte Unternehmen eine Verpflichtung.

‚ACO2-Save‘

Deshalb hat Arnold die Initiative ‚ACO2-Save‘ ins Leben gerufen. Hier werden 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 Product Carbon Footprint für das Teil ermittelt und dann gemeinsam mit dem Kunden eine Optimierung durchgeführt werden. Ziel ist ein technisch hochwertiges Produkt, das sowohl kosten- als auch CO2-optimiert ist.

Möglichkeiten der CO2-Einsparungen

Um bereits im Entwicklungsprozess CO2-Emissionen zu vermeiden – bspw. durch eine unnötige Muster- und Prototypenvielfalt – setzen die Arnold-Entwickler digitale Prognosetools wie FEM-Analysen und eigenentwickelte Prognoseprogramme ein. Damit wird die Vielzahl an möglichen Varianten deutlich reduziert, was Zeit, Geld und CO2 spart. Der größte Einspareffekt ergibt sich aber durch die Nutzung von Verbindungs- und Kaltumformtechnik. Gemeinsam mit dem Kunden analysiert das Unternehmen Möglichkeiten zum Wechsel der Produktionstechnologie von Teilen, also ob Teile, die derzeit noch spanabhebend hergestellt werden, als Kaltumformteilen 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. Eine weitere Option ist, durch den Einsatz innovativer Verbindungselemente ein Downsizing durchzuführen und somit bspw. eine M5- durch eine M4-Schraube zu ersetzen. Und nicht zuletzt tragen Verbindungssysteme zur Gewichtsreduzierung bei.

 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 45% 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 45% reduziert werden.Bild: Arnold Umformtechnik GmbH & Co. KG

Wechsel der Produktionstechnologie

Dass der ACO2-Save-Ansatz funktioniert, belegt ein Beispiel: Eine in einem Kundenbauteil eingesetzte Sonderschraube aus Aluminium sollte kostentechnisch und hinsichtlich ihrer CO2-Emissionen überarbeitet werden. Als Alternative wurde eine Conform-Next-Schraube entwickelt. Sie eignet sich aufgrund der konstruktiven Auslegung für den Einsatz bei größeren Durchmessern, längeren Bauteilen, komplexeren Geometrien und bei höheren Gewichten bzw. für schwerere Bauteile. Das bisher eingesetzte Teil hatte ein Volumen von 8.733mm³ und ein Gewicht von 23,58g pro Stück und wurde traditionell spanabhebend hergestellt. Zur Produktion wurde dazu ein Drehteilrohling verwendet, der ein Ausgangsvolumen von 25.630mm³ und 69,2g pro Stück hatte. Durch eine ACO2-Save-Analyse konnte Arnold das Teil auf ein Umformteil der Produktreihe Conform Next umstellen. Nach der Optimierung hat der Umformrohling gerade noch ein Volumen von 9.135mm³ und 24.82g pro Stück. Durch den Umformprozess ist ein geringerer Material-Input notwendig, da kaum Abfall beim Produktionsprozess entsteht.

Kosteneinsparung

Neben der Kostenoptimierung, die durch den geringeren Materialeinsatz bei Kaltumformverfahren entsteht, hat das auch einen Einfluss auf den Product Carbon Footpring 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. Das Beispiel verdeutlicht: Durch die ACO2-Save-Initiative können Potenziale im Bereich des Product Carbon Footprint gehoben werden.

Arnold Umformtechnik GmbH & Co. KG

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