Elf Projekte, die im Rahmen des zweiten Innovationswettbewerbs „Klimaneutrale Produktion mittels Industrie 4.0-Lösungen“ ausgewählt und gefördert werden, starten jetzt in die Umsetzungsphase. Die Projekte werden mit insgesamt rund 4,6 Millionen Euro gefördert.
Der Klimawandel ist und bleibt ein gravierendes Problem für die Welt. Auch Baden-Württemberg muss und möchte seinen Beitrag zur Eindämmung der Auswirkungen leisten und im Industriesektor die klimaneutrale Produktion durch Innovationen voranbringen. Darauf liegt der Fokus des Innovationswettbewerbs „Klimaneutrale Produktion mittels Industrie 4.0-Lösungen“, der dieses Jahr bereits zum zweiten Mal erfolgreich umgesetzt wurde.
Wertvolle Beiträge zur Steigerung der Ressourceneffizienz
„Die Unternehmen im Land setzen den Weg in eine klimaneutrale Produktion engagiert und kontinuierlich fort. Jedes dieser elf innovativen Projekte leistet einen wertvollen Beitrag zur Steigerung der Ressourceneffizienz in Baden-Württemberg“, sagt Dr. Nicole Hoffmeister-Kraut, Ministerin für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus zum Start der Umsetzungsphase des zweiten Innovationswettbewerbs unter dem Motto „Klimaneutrale Produktion mittels Industrie 4.0-Lösungen“.
Um kleine, mittlere (bis 250 Mitarbeitenden) und mittelgroße (bis 3.000 Mitarbeitende) Unternehmen dabei zu unterstützen, mittels des Einsatzes digitaler Lösungen eine Steigerung der Resourceneffizienz in verarbeitenden Unternehmen zu erzielen, hat das Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus am 25. April 2023 zur Teilnahme an der zweiten Runde des Innovationswettbewerbs aufgerufen.
Die Ressourceneffizienz soll im Rahmen des Wettbewerbes insbesondere mit Hilfe digital unterstützter und automatisierter Produktionsprozesse und -systeme aus dem Industrie 4.0-Spektrum verbessert werden. Ziel ist, Potenziale aus den Bereichen Ressourcen-, Material- und Energieeffizienz, Abfallvermeidung oder Treibhausgasverringerung zur Erhöhung des Klima- und Umweltschutzes zu heben. Im Rahmen dieses Innovationswettbewerbs wurden auch weitere Anwendungsfelder wie die Bereiche Wasserstoff oder Substitution fossiler Energieträger für eine Förderung berücksichtigt.
5,5 Millionen Euro für nachhaltige Projekte
Die im Rahmen dieses Wettbewerbs zu entwickelnden Lösungen sollen auch anderen Unternehmen als Vorlage dienen. Für den Wettbewerb stehen 5,5 Millionen Euro zur Verfügung.
Innerhalb der Antragsfrist wurden 18 Projektanträge eingereicht. Elf Anträge wurden schließlich für eine Förderung ausgewählt, bewilligt und mit insgesamt rund 4,6 Millionen Euro gefördert. Wirtschaftsministerin Hoffmeister-Kraut dazu: „Mit den elf weiteren Projekten unterstützen wir nun im Rahmen des Wettbewerbs in Summe 21 Vorhaben im Land. Sie alle schaffen Wegweisendes zur Umsetzung der klimaneutralen Produktion im produzierenden Gewerbe. Die dafür eingesetzten Fördermittel in Höhe von knapp 7,9 Millionen Euro sind gut angelegtes Geld, denn sie dienen dem Schutz unseres Klimas.“
Erneut präsentieren die bewilligten Entwicklungsprojekte ein großes Spektrum an Innovationspotenzialen: die Vorhaben reichen von der Entwicklung eines energiesparenden, ressourcenschonenden und werkzeuglos montierbaren FTF (fahrerloses Transportfahrzeug) in Holzleichtbauweise (Projekt „EcoFTF“) über die Skalierung bestehender Elektrolysetechnologie (alkalische Wasserelektrolyse; Projekt „MegaStack-BW“) bis hin zum Heben von Nachhaltigkeitspotenzialen der selektiven Lasersinter-Technologie im Bereich des 3D-Drucks (Projekt „3D-PowderCycling“).
Einzelbetriebliche Vorhaben konnten innerhalb dieses Innovationswettbewerbs mit maximal 450.000 Euro gefördert werden, Konsortialvorhaben mit bis zu 900.000 Euro. Der maximale Fördersatz richtet sich an der Größe der antragstellenden Unternehmen aus. Antragsberechtigt waren ausschließlich Unternehmen aus dem verarbeitenden Gewerbe mit Sitz, Niederlassung oder Betriebsstätte in Baden-Württemberg und, einschließlich verbundener Unternehmen und/oder Partnerunternehmen, weniger als 3.000 Beschäftigten sowie außeruniversitäre Forschungseinrichtungen, Hochschulen und Hochschuleinrichtungen mit Sitz beziehungsweise Standort der durchführenden Einrichtung in Baden-Württemberg.
Geförderte Projekte
- Projekttitel: Energiesparendes, ressourcenschonendes und werkzeuglos montierbares FTF in Holzleichtbauweise; Akronym: EcoFTF
- Projektpartner: Carrybots GmbH / Karlsruher Institut für Technologie - Institut für Fördertechnik und Logistiksysteme (KIT-IFL)
- Kurzbeschreibung: Ziel des Projekts ist die Schaffung eines wirtschaftlichen Holz-FTF, insbesondere für kleine Unternehmen. Zu den Vorteilen im Vergleich zu den am Markt erhältlichen FTF zählen unter anderem die Entwicklung eines modularen Bausatzes mit Komponenten aus Holzleichtbauweise. Durch ein innovatives Steckverbindungssystem ist ein zerstörungsfreier Rückbau möglich, sodass einzelne Komponenten ausgetauscht werden können.
- Fördersumme: 257.307,00 Euro
- Projekttitel: Skalierung einer Elektrolysestacktechnologie durch Industrie 4.0-Methoden mit Partnern aus Baden-Württemberg (MegaStack-BW)
- Projektpartner: Wilhelm Kächele GmbH / Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) / EBZ SysTec GmbH / Gebr. Heller Maschinenfabrik GmbH
- Kurzbeschreibung: Das geplante Vorhaben besteht darin, eine bestehende Elektrolysetechnologie (alkalische Wasserelektrolyse) mithilfe von Industrie 4.0-Methoden zu skalieren. Zusammen mit Partnern aus Baden-Württemberg soll die Wasserstoffproduktion großflächig ausgebaut werden, um Produktionsprozesse zukünftig klimaneutral gestalten zu können. Es ist geplant, sowohl die Fertigungsprozesse automatisiert zu skalieren (in Bezug auf die Stückzahl), als auch die Elektrolysestacks flexibel auf die Kundennachfrage anzupassen (in Bezug auf die Modulgröße).
- Fördersumme: 898.766,00 Euro
- Projekttitel: Entwicklung einer neuen effizienten lndustrie-4.0-fähigen Generation kompakter Leistungsumrichter für Induktionsanlagen
- Projektpartner: Himmelwerk Hoch- und Mittelfrequenzanlagen GmbH
- Kurzbeschreibung: In diesem Projekt sollen alle Komponenten von Frequenzumrichtern der Leistungsklasse bis 15 kW für die digitale Steuerung und Regelung sowie für eine Industrie 4.0-fähige Vernetzung neu entwickelt werden. Dadurch werden Verbesserungen in den Bereichen Ressourcenschonung und Energieeinsparung ermöglicht und ein wesentlicher Beitrag zur „Klimaneutralen Produktion“ geleistet.
- Fördersumme: 165.728,00 Euro
- Projekttitel: Digital überwachte Plasmabeschichtungen für sichere und nachhaltige Lebensmittelverpackungen: DeWaste
- Projektpartner: Plasma Electronic GmbH / |Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM
- Kurzbeschreibung: Die Beschichtungsanlagen der Firma Plasma Electronic sollen bei diesem Projekt mit optischer Sensorik ausgestattet, die bereits am Fraunhofer IPM entwickelt wurde. Die Sensorik ermöglicht digitale Ergebnisse der Inline-Kontrolle der Schichtdicke aller hergestellten Verpackungen. Die Daten als "digitaler Zwilling" können zusammen mit den Verpackungen bereitgestellt werden, um eine umfassende Qualitätssicherung vom Herstellungsprozess über die Befüllung der Lebensmittel bis hin zum Supermarktregal und letztlich zum Endkunden zu ermöglichen.
- Fördersumme: 266.226,00 Euro
- Projekttitel: Entwicklung eines Kl-basierten Systems für den Intralogistikbereich zur Steigerung der Energieeffizienz sowie des Durchsatzes durch die optimierte Nutzung verschiedener Fördertechnik; Akronym: KLintra
- Projektpartner: flexlog GmbH / Karlsruher Institut für Technologie - Institut für Fördertechnik und Logistiksysteme (KIT-IFL)
- Kurzbeschreibung: Derzeit werden Anlagen noch häufig an Wochenenden, nachts und an Feiertagen nicht abgeschaltet, da häufig Probleme beim Wiederanschalten auftreten und wirtschaftliche Verluste entstehen. Die flexlog GmbH plant daher in Zusammenarbeit mit dem IFL die Entwicklung eines KI-basierten Systems zur Steigerung der Energieeffizienz und des Durchsatzes durch die optimierte Nutzung verschiedener Fördertechniken. Das Ziel besteht darin, genaue Standorte mit hohen Energieverlusten zu identifizieren.
- Fördersumme: 313.694,00 Euro
- Projekttitel: Entwicklung energiesparender Lagerstrategien mit energetisch optimier-ten Komponenten, wie bspw. Kreu-zungen durch Materialsubstitution für automatisierte Paletten-Kanallager zum einfachen, ressourcenschonenden Nachrüsten bestehender RBG-Systeme („LaMaP“)
- Projektpartner: Gebhardt Fördertechnik GmbH / Universität Stuttgart, Institut für Fördertechnik und Logistik (IFT)
- Kurzbeschreibung: Das Projektziel besteht darin, das technische Gesamtkonzept von automatisierten Paletten-Kanallagern grundlegend neu zu überdenken. Die Motivation der beteiligten Partner liegt in erster Linie darin, den Energieverbrauch sowie den Materialeinsatz beträchtlich zu reduzieren und gleichzeitig die wesentlichen Parameter des Durchsatzes und der Leistungsfähigkeit zu verbessern. Unter anderem sollen Lager- und Reorganisationsstrategien entwickelt werden, die zu einer signifikanten Steigerung des Durchsatzes und der Leistungsfähigkeit führen. Dazu wird erstmals in einem Lagersystem mit mehrfachtiefer Lagerung ein DRL-Agent zur Steuerung eingesetzt.
- Fördersumme: 271.663,00 Euro
- Projekttitel: Entwicklung einer KI-basierten nicht linearen Regelung für Aktoren aus Formgedächtnislegierungen inklusive einer automatisierten Regelentwurfs- und Teststation
- Projektpartner: memetis GmbH / HSG Villingen-Schwenningen
- Kurzbeschreibung: Das Ziel dieses Vorhabens besteht darin, eine automatisierte Regelentwurfs- und Teststation zu entwickeln. Diese Station soll es ermöglichen, effiziente nicht-lineare Regelungen für Flachformaktoren aus Formgedächtnislegierungen (FGL) zu konzipieren, zu implementieren und zu erproben. Derzeit müssen die Regelparameter für jeden Aktor individuell und manuell konfiguriert werden, was mit hohem Ressourcenaufwand verbunden ist. Um diesen Aufwand zu reduzieren, soll ein kl-basiertes und automatisiertes Messsystem entwickelt werden, welches verschiedene FGL-Aktoren vermessen kann.
- Fördersumme: 815.942,00 Euro
- Projekttitel: FECycle – Entwicklung und Herstellung einer Federbasierten Energieversorgungseinheit mit kreislauffähigen Komponenten und Fertigungsverfahren
- Projektpartner: Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO / Haller-Jauch GmbH / DIANA Electronic-Systeme GmbH / IMS Gear SE & Co KGaA
- Kurzbeschreibung: Das Projekt baut auf den Erkenntnissen des Projekts "FeMecEs4.0" auf, das bis Ende 2023 läuft und im Rahmen des ersten Innovationswettbewerbs "Klimaneutrale Produktion mittels Industrie 4.0-Lösungen" stattfindet. In diesem Projekt sollen Demonstratoren einer federbasierten Energieversorgungseinheit mit kreislauffähigen Komponenten entwickelt und mithilfe von Industrie 4.0-Lösungen wie einem weiterentwickelten Extruder mit 3D-Drucker produziert werden.
- Fördersumme: 586.805,50 Euro
- Projekttitel: 3D-PowderCycling: Prozess- und Ressourcenoptimierung für das Laserbasierte Pulverbettverfahren mit PPS-Pulver für die Brennstoffzellenfertigung
- Projektpartner: Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM / AM-RAUCH GmbH & Co KG
- Kurzbeschreibung: Das Projekt soll die Ressourceneffizienz bei dem 3D-Druck verbessern, um die großen Nachhaltigkeitspotentiale dieser Herstellungstechnologie auszuschöpfen. Der Fokus liegt auf der Selektiven Lasersinter-Technologie (PBF-LB/P), auf glasfaserverstärktem Polyphenylensulfid (PPS-GF) und die Kreislauffähigkeit und Wiederverwertbarkeit von Pulvern. Es adressiert diese Fragestellung am Beispiel von Komponenten für die hiesige Brennstoffzellenproduktion und berücksichtigt die Übertragbarkeit auf weitere Materialsysteme.
- Fördersumme: 415.558,00 Euro
- Projekttitel: Entwicklung eines digitalen Zwillings von der Auslegung und Anpassung der nachhaltigen Seilausrüstung
- Projektpartner: EDELRID GmbH & Co. KG / Deutsche Institute Textil- und Faserforschung Denkendorf
- Kurzbeschreibung: Bei der Seilherstellung wird die Ausrüstung der Seile in erheblichem Maße von Gebrauchseigenschaften wie die Seilreibung, das Kraft-Dehnungsverhalten, Biegeweichheit, Wasserabweisung, Schmutzabweisung bestimmt. Daraus ergeben sich besondere Herausforderungen, die in diesem Projekt u.a. durch die Erstellung eines digitalen Zwillings, Entwicklungsarbeiten für nachvollziehbare, berechenbare, sichere Abläufe und dem Einsatz umweltfreundlicher Chemikalien angegangen werden sollen.
- Fördersumme: 502.468,00 Euro
- Projekttitel: Entwicklung einer neuen Industrie 4.0 fähigen Simulationsplattform für virtuelle Inbetriebnahmen von spezifischen Automatisierungslösungen bei erle
- Projektpartner: Erler GmbH
- Kurzbeschreibung: Das Ziel dieses Projekts besteht darin, eine innovative Simulationsplattform gemäß den Industrie 4.0-Standards zu entwickeln und zu implementieren. Diese Plattform soll zur virtuellen Inbetriebnahme spezifischer Automatisierungsprojekte des Unternehmens erler dienen. Die Simulationsplattform soll dazu beitragen, einen verbesserten Prozess während der Konstruktionsphase zu ermöglichen, indem frühzeitige Überarbeitungsphasen durchgeführt werden. Das System umfasst eine Part-Simulations-Engine, eine CAD-Schnittstellenschicht, einen Plausibilitätsalgorithmus, Bibliotheken und benutzerfreundliche Dashboards.
- Fördersumme: 128.537,00 Euro
