Kurzanalyse zur Ressourceneffizienz

摘要

Die Mikroverfahrenstechnik und die Miniaturisierung von Bauteilen können die Ressourceneffizienz von Fertigungsprozessen nachhaltig erhöhen. Zu dem Schluss kommt eine aktuelle Kurzanalyse des VDI Zentrums Ressourceneffizienz (VDI ZRE) und des VDMA Fachverbands Electronics, Micro and Nano Technologies. Bewertet wurden unter anderem die Möglichkeit, durch Miniaturisierung Material und Energie einzusparen, der Beitrag zum Umweltschutz und die Auswirkung der Maßnahmen auf die Kosten. Der Vergleich eines kontinuierlichen mikroverfahrenstechnischen und eines herkömmlichen diskontinuierlichen Herstellungsprozesses einer Chemikalie zeigte eine eindeutig positivere Umweltbilanz der ersteren Herstellungsweise. Dies ist vor allem auf den effizienteren Rohstoff- und Energieeinsatz und die daraus resultierende verminderte Bildung von Nebenprodukten und Schadstoffemissionen zurückzuführen. So fielen beispielsweise die Treibhausgasemissionen um 16 % geringer aus. Die energetische Ressourceneffizienz der nicht erneuerbaren Energieträger konnte um fast 20 % gesteigert werden. Der kumulierte Energieaufwand, der durch die Produktion von einer Tonne dieser Chemi- kalie in dem mikroverfahrenstechnischen Prozess eingespart werden kann, entspricht dem Energieaufwand den 296 Pkw benötigen, um die Strecke Berlin-Hamburg zurück zu legen. Miniaturisierte Bauteile, wie Pumpen oder Antriebe, können ebenfalls einen Beitrag zur Ressourceneffizienz leisten. Gerade bei der mikroverfahrenstechnischen Herstellungsweise sei es vorteilhaft, wenn Mikropumpen die Chemikalienströme präzise dosieren. Miniaturisierte Antriebe hingegen gestatten dynamische und gleichzeitig genaue Positionierungen bei sehr geringen Massen und Massenträgheitsmomenten. Diese Maßnahmen ermöglichen eine höhere Produktivität ohne Genauigkeitsverlust. Von den Vorteilen profitieren nach Ansicht der Autoren vor allem die Branchen Optik, Medizintechnik, Mikrorobotik, Lasertechnik, Biotechnologie, Messmaschinen, Luft- und Raumfahrt sowie Automatisierung.