Was haben Elektrotechnik und Informatik mit Nachhaltigkeit zu tun?

Die Automatisierung von industriellen Anlagen ist in der Regel auf lange Nutzungsdauern, langlebige Komponenten und einen effizienten Betrieb ausgerichtet. Diese Ziele decken sich mit vielen Ansätzen nachhaltigen Handelns, in denen es ebenfalls um den effizienten Einsatz von Ressourcen geht.

Gerade ältere Anlagen bieten aber oft erhebliches Optimierungspotential. Beispiele sind ungeregelte Kühlanlagen (Kühlpumpen laufen stets mit maximaler Leistung), mangelnde Dämmung von Öfen oder die fehlende Rückgewinnung von Prozesswärme. Auch die Kopplung von energieintensiven Anlagen (und dazu zählen auch Rechenzentren) mit regenerativen Energiequellen wie PV-Anlagen auf dem eignen Hallendach fördern die Nachhaltigkeit.

Ein weiterer wichtiger Schritt hin zur Nachhaltigkeit ist die Etablierung von Stoffkreisläufen. So sollten z.B. Einwegkomponenten einem Recycling zugeführt werden oder besser mehrfach verwendet werden. Ein gutes Beispiel sind Pendelverpackungen zwischen Unternehmen: Zulieferer können ihre Produkte in Mehrwegbehältern ausliefern, die dann effizient zurückgeführt und wiederverwendet werden. 

Ansätze zur Nachhaltigkeit in der Automatisierungstechnik werden in den Modulen Steuerungstechnik und Digitale Fabrik sowie in Seminar- und Projektarbeiten behandelt.

Die Entwicklung eines Produktes stellt in vielerlei Hinsicht die Weichen für dessen Nachhaltigkeit. Dabei sind insbesondere die folgenden Punkte relevant:

• Die Bauteilauswahl beeinflusst die Lebensdauer des Produktes. Weiterhin kann hier der Einsatz kritischer Materialien (von Gewinnung bis Entsorgung) minimiert werden.
• Der eigentliche Schaltungsentwurf hat maßgeblichen Einfluss auf die Robustheit und damit auch die Lebensdauer. Beispiele sind Bauteilplatzierung (in erster Linie ausreichende Kühlung), Schutzschaltungen und reperaturfreundliche Konzepte (z.B. durch modularen Aufbau).
• Die Softwarearchitektur hat ebenfalls einen Einfluss auf die Nutzungsdauer, da hier maßgeblich die Möglichkeiten zu Aktualisierungen festgelegt werden. Aber auch Aktualisierungskonzepte im Hardwareaufbau (z.B. kann ich die CPU-Einheit einzeln tauschen, wenn ich mehr Leistung benötige?) sind relevant.

Aktuelle Trends, vor allem im Bereich der Konsumerelektronik, laufen allerding in die gegenläufige Richtung: möglichst preisgünstige Elektronik mit kurzen Lebenszyklen. Hier gilt es auf Seiten der Hersteller Geschäftsmodelle zu finden, die von längeren Lebenszyklen der Geräte profitieren. Ein Beispiel sind Ansätze der Servitisation, in denen es um den Verkauf einer Dienstleitstung und nicht mehr eines Produktes geht. So wird beispeilsweise ein Kopierer nicht mehr verkauft, sondern die Dienstleistung, Kopien anfertigen zu können. Somit haben sowohl Hersteller als auch Kunde ein Interesse an einem effizienten Betrieb und einem möglichst langen Lebenszyklus der Geräte.

Ansätze zur Nachhaltigkeit in der Elektronikentwicklung werden in dem Modul Entwurf zuverlässiger Elektronik sowie in Seminar- und Projektarbeiten behandelt.