Beschreibung

Das rasante Weltbevölkerungswachstum, die Endlichkeit von Ressourcen sowie die zunehmende Verstädterung führen zum Zwang, unser aktuelles Handeln und Wirtschaften zu hinterfragen. Es muss ein Paradigmenwechsel hin zu einem nachhaltigen Wirtschaften auf der Grundlage der Entkopplung von Wachstum und Ressourcenverbrauch erfolgen.
Vor diesem Hintergrund wurde in den vergangenen Jahren unter der Leitung des Fraunhofer Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) das Konzept der Ultraeffizienzfabrik entwickelt. Eine nachhaltige Produktion wird dabei als bestmögliche Ressourcennutzung bei gleichzeitig minimaler Umweltwirkung verstanden. Die Vision der Ultraeffizienzfabrik ist somit die einer vollkommen verlust- und belastungsfreien Fabrik, die darüber hinaus einen symbiotisch-positiven Beitrag zu ihrem direkten Umfeld leistet. Durch die ganzheitliche Betrachtung der Handlungsfelder Material, Energie, Emissionen, Mensch/Personal und Organisation werden Zielkonflikte (wie beispielsweise der mögliche Zielkonflikt zwischen Energie- und Materialeffizienz) aufgedeckt und können so zielgerichtet aufgehoben werden. Hierdurch wird eine Minimierung bzw. Vermeidung von Umweltbelastungen erreicht und durch den Einbezug aller Handlungsfelder die ganzheitliche Betrachtung der drei Nachhaltigkeitsdimensionen (ökonomisch, ökologisch, sozial) ermöglicht. Darüber hinaus werden verschiedene Ebenen, in denen die Ultraeffizienz untersucht werden kann, definiert. Diese reichen vom einzelnen Prozess über die Produktion und Fabrik bis zum städtischen und globalen Umfeld. Somit können Synergien einer Fabrik mit seinem Umfeld betrachtet werden.
Zur Erreichung der formulierten Ziele der Ultraeffizienzfabrik verwendet das Konzept zum einen Tools und Methoden der digitalen Transformation, zum anderen der biologischen Transformation. Digitalisierung bzw. Industrie 4.0 sind essentielle Bestandteile des Konzepts der Ultraeffizienz, da hierdurch ein großer Beitrag zur Ressourceneffizienz geleistet werden kann. Die biologische Transformation der industriellen Wertschöpfung steht hierbei noch am Anfang der Forschung. Jedoch wird auch hier großes Potential zur Erhöhung der Ressourceneffizienz gesehen, da durch den Einfluss der Biologie auf die Produktion Produkte und Prozesse neugestaltet und die Technosphäre mit der Biosphäre verbunden werden kann. Durch eine systematische Erschließung dieser Potentiale werden eine erhöhte Ressourceneffizienz und die Schließung von Kreisläufen ermöglicht.