Cleantech und deren Bedeutung für die Maschinen-, Elektro- und Metall-Industrie standen am 2. November 2011 im Zentrum einer Tagung an der Empa-Akademie. Der Begriff Cleantech wurde dabei bewusst breit gefasst und von klassischen Nachhaltigkeitsthemen wie Energieerzeugung oder Rohstoff-Recycling auch auf Ecodesign ausgeweitet. Die Referenten gingen das Thema denn auch aus unterschiedlichen Blickwinkeln an. Dabei wurde aufgezeigt, wie die MEM-Branche den Verbrauch von Ressourcen und Energie reduzieren kann.
Mehrere Referenten betonten, dass das grösste Potenzial der MEM-Industrie im Bereich Cleantech in der Entwicklung effizienterer Produkte liegt. Denn sparsamere Produkte ermöglichen vielfach multiplizierte Einsparungen. Und von cleveren Lösungen für die Herausforderungen von morgen profitieren letztlich Hersteller, Kunden und Natur.
Prof. Dr. Gian-Luca Bona von der Empa führte in seinem Eröffnungsreferat durch die Forschungsschwerpunkte und Projekte der Empa im Bereich Cleantech. Dazu gehören ein effizienterer Katalysator auf Basis einer Keramikstruktur oder ein experimenteller Drachen, der in einigen 100 Metern Höhe Windenergie ernten kann. Prof. Bona betonte, wie wichtig gerade im Bereich Cleantech mit seinen hochkomplexen Fragestellungen die interdisziplinäre Zusammenarbeit ist. Wissenschaft, Industrie, Gesellschaft und Politik seien hier gefordert. Er selbst ging mit gutem Beispiel voran und lud die Unternehmen dazu ein, Mitarbeiter aus der Forschung für längere Zeit an der Empa zu platzieren.
André Richter von der Meyer Burger Technology AG zeigte auf, wie sinkende Anschaffungskosten und eine lange Betriebsdauer der Solarenergie in den nächsten Jahrzehnten auch in der Schweiz zum Durchbruch verhelfen könnten. Nachhaltige Technologien müssen laut Richter immer ein valables Verhältnis der Kosten zur Leistung aufweisen. Deshalb spiele bei der Solarenergie neben der Technologie auch die Finanzierung und die Politik eine entscheidende Rolle.
Anhand lebhafter Beispiele zeigte Dr. Rainer Züst von Züst Engineering auf, dass für die MEM-Branche die Nutzung ihrer Systeme und Produkte ein so grosses Einsparpotenzial aufweist, dass einzelne Komponenten vernachlässigt werden können. Er rief das Publikum deshalb dazu auf, immer die Gesamtsysteme zu betrachten anstatt Schlagwort-Lösungen zu suchen. Über die Optimierung ihrer Produkte erreicht die Maschinen-, Elektro- und Metall-Industrie gemäss Züst eine grosse Hebelwirkung bei den Einsparungen und gleichzeitig einen Vorteil aus Kundensicht. Für die gesamte Schweizer MEM-Branche schätzt Züst, dass über den Export optimierter Produkte 10 Millionen Tonnen CO2 eingespart werden können.
Andreas Reuter von der Kommission für Technologie und Innovation (KTI) erleuterte die Bedeutung von Cleantech für die KTI. Im Zeitraum zwischen 2007 bis 2010 hat sich die Zahl der Gesuche in diesem Bereich von gut 50 auf knapp 150 verdreifacht. Insgesamt betreffen 60 bis 70 Prozent der Gesuche einen effizienteren Umgang mit Ressourcen und Energie. Für die befristeten Sondermassnahmen des Bundes sind laut Reuter bereits 128 Gesuche mit einer beantragten Projektsumme von 80 Millionen Schweizer Franken eingegangen. Der Fokus liegt dabei auf Projekten, welche die Wettbewerbsfähigkeit stärken, indem die Markteinführung eines Produkts beschleunigt werden kann.
Die Präsentation von Volker Zepf von der Universität Augsburg drehte sich um den Lebenszyklus von Rohstoffen vom Abbau bis zum Recycling und zur Dissipation. Abbau und Verhüttung sind ökologisch immer problematisch, doch auch Altstoffe werden oft nicht sachgerecht entsorgt, sondern landen irgendwo in Afrika, Indien oder China, wo sie unter prekären Bedingungen aufbereitet werden. Aus geologischer Sicht sind zwar noch genügend Rohstoffe für Jahrzehnte vorhanden, das Problem ist jedoch die Konzentration, welche eine wirtschaftliche Nutzung möglich macht. In der Wiederverwendung von Komponenten oder metallischen Ausgangsstoffen liegt deshalb noch viel Potenzial brach.
Das Thema Rohstoffe wurde von Dr. Patrick Wäger von der Empa weitergeführt. Seltene Metalle und insbesondere seltene Erden kommen in allen Zukunftstechnologien zum Einsatz und der Verbrauch steigt stark an. Europa hat das höchste Versorgungsrisiko bei seltenen Erden, da die Abhängigkeit von China sehr hoch ist, diese Rohstoffe kaum durch andere Stoffe ersetzt werden können und noch kaum recycelt werden. Ein schonender Umgang mit Primärressourcen und eine nicht abbrechende Recyclingkette drängen sich deshalb als Lösungsansätze auf.
Dr. Stefan Linder von ABB Power Systems wies auf die Probleme hin, welche Solartechnik und Windkraft für die Stromnetze verursachen. Da diese alternativen Energiequellen sehr hohe Spitzenleistungen haben, muss die Netzkapazität teuer erhöht werden. Vor allem braucht es Speichersysteme, um die Überschüsse aufzunehmen und die Spannung in den Netzen auszugleichen. Diese Speicher-Technologien fehlen noch weitgehend. Ein weiterer Lösungsansatz ist eine Lastkoordinierung entweder indirekt über Smart Meter und Preisanreize oder direkt über einen Eingriff in die Steuerung auf Seiten des Verbrauchers durch ein zentrales virtuelles Kraftwerk. Voraussetzung ist in beiden Fällen Kommunikation im Stromnetz.
Der Schlussredner, Wolfgang Hass von der Siemens Schweiz AG Building Technologies, zeigte das Potenzial von intelligenten Gebäudeautomatisierungslösungen bezüglich Energieversorgung auf. Gebäude machen 41 Prozent des Gesamtenergieverbrauchs aus und 80 Prozent des Energieverbrauchs von Gebäuden entfällt auf den Betrieb. Ein Fokus auf die Reduktion der Kosten anstatt des Verbrauchs schafft hier wirksame Anreize, um den Energieverbrauch besser zu managen. So rechnen sich Smart Buildings für den Verbraucher, weil durch die Einsparungen die Investitionskosten finanziert werden können.
Die Referate stehen als PDF-Dateien zum Herunterladen bereit unter www.swissmem.ch/cleantech