Fabrik-A-plusplus

Ableitung von Empfehlungen zur energie- und materialflusseffizienten Strukturierung und synergetischen Gestaltung von Fabriken.

Anlass für den Forschungsantrag

Ein wesentlicher Kostenfaktor für produzierende Unternehmen ist Energie. Die Entwicklung der Energiekosten zeigt, dass dieser Faktor in seiner Bedeutung in der Vergangenheit stark zugenommen hat und weiter zunehmen wird. So sind die Strom- und Erdgaspreise zwischen 2000 und 2006 um ca. 70 % gestiegen [Bmw08]. Da Experten weiter steigende Energiepreise aufgrund zunehmender Ressourcenknappheit prognostizieren [Zew10] und die meisten Energie verbrauchenden Prozesse (z. B. Kühlung) nicht oder nur sehr geringfügig durch andere Produktivkräfte wie menschliche Arbeit ersetzt werden kann, stehen Unternehmen zukünftig vor steigenden Energiekosten. Neben wirtschaftlichen Randbedingungen zwingen strenger werdende gesetzliche Auflagen Unternehmen zur Erhöhung ihrer Energieeffizienz von Gebäuden. So wurden jüngst die Anforderungen an die Energieeffizienz mit der Einführung der neuen Energieeinsparverordnung (EnEV) 2009 verschärft, was zu erhöhten Anforderungen an die wärmedämmende Qualität der Gebäudehülle (Gebäudedämmung) und der eingesetzten Haustechnik geführt hat [Sch09]. Die aktuell bestehenden Anforderungen werden zukünftig verschärft. So sieht die EnEV 2012 unter anderem eine geplante Senkung des heutigen Energieverbrauchsniveaus um ca. 30 % vor. Zusätzlich ist die globale Schonung von Ressourcen und die Reduzierung von Treibhausgasen wie CO2 ein unabwendbares Gebot zur Milderung der globalen Erwärmung.

Aus den oben genannten Gründen muss die Vermeidung von Energieverschwendung ein erstrangiges Managementziel bei der Optimierung bestehender und der Einrichtung neuer Produktionsstätten werden. Maßnahmen, die zu einer Erhöhung der Energieeffizienz einer Fabrik führen, stehen jedoch häufig im Widerspruch zu den sonstigen Zielgrößen wie Materialflusseffizienz. Aktuell fehlen in der Fabrikplanung die notwendigen Instrumente, um einem derartigen Zielkonflikt befriedigend begegnen zu können. Die Auswirkungen energieeffizienter Fabrikstrukturen auf die übrigen Ziele der Fabrikplanung sind bis heute nicht hinreichend erforscht. Zur Hebung von Energieeinsparpotenzialen sind integrierte Fabrikplanungstechniken dringend erforderlich. Im beantragten Forschungsvorhaben soll Energieeffizienz daher als Ziel in die Fabrikplanung integriert und eine Methode zur energetischen und materialflusseffizienten Fabrikplanung entwickelt werden.

Ziel des Forschungsvorhabens ist die die Ableitung von Empfehlungen zur energie- und materialflusseffizienten Strukturierung und synergetischen Gestaltung von Fabriken.