Die Herausforderungen in der Feuerfestforschung sind geprägt von knappen Ressourcen und dem dringenden Bedarf, den Energiebedarf zu senken. Diese Thematik wird überaus bedeutend, da die Industrie etwa 70% ihrer Energie in Form von Wärme benötigt, wovon lediglich 15% durch nachhaltige Technologien erzeugt werden. Ein zentraler Fokus liegt auf der Entwicklung leistungsfähigerer, material- und energieeffizienter Werkstoffe. Professor Christos Aneziris von der TU Bergakademie Freiberg erklärt, dass es wichtig ist, Brenntechnologien umweltfreundlicher zu gestalten, insbesondere durch Hybrid-Elektrifizierungsansätze mit Plasmabrennern. Dies ist ein Schritt in die richtige Richtung im Kampf gegen die hohen CO2-Emissionen, die mit konventionellen Brennstoffen verbunden sind.
Ein herausragendes Resultat dieser Forschungsansätze ist der neu entwickelte Mikrowellenplasma-Hybrid-Ofen, der am 20. März 2025 mit einer thermischen Leistung von 100 Kilowatt in Betrieb genommen wurde. Dieser Ofen ist Teil des Projekts „Hybrid-FIRE“, das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) finanziell unterstützt wird. Das Projekt hat ein finanzielles Volumen von etwa 2,2 Millionen Euro und wurde im Rahmen eines Verbundvorhabens von 2023 bis 2027 ins Leben gerufen. Das Ziel des Projekts ist die Entwicklung von CO2-ärmeren und idealerweise CO2-freien Hochtemperaturtechnologien zur thermischen Behandlung, Schmelzen und Herstellung anorganischer Werkstoffe.
Forschung und Entwicklung im Kontext der Industrie
Das Institut für CO2-arme Industrieprozesse des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), das im Juni 2019 gegründet wurde, widmet sich ebenfalls dem Kampf gegen die Industriefortschritte, die hohe CO2-Emissionen verursachen. Die Forschungsschwerpunkte liegen unter anderem auf der Reduktion von CO2 in verschiedenen Sektoren wie der Papier- und Lebensmittelherstellung sowie der Aluminiumproduktion. In diesem Zusammenhang wird auch die Umwandlung von Kohlekraftwerken in CO2-arme Energielieferanten angestrebt. Die Notwendigkeit, industrielle Prozesse zu gestalten, um CO2-Emissionen zu minimieren oder zu vermeiden, könnte einen entscheidenden Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung leisten.
Nachhaltige Produktion in der Industrie erfordert eine ganzheitliche Herangehensweise, die ökologische, soziale und wirtschaftliche Aspekte umfasst. Unternehmen sind gefordert, Emissionen zu reduzieren und Ressourcen effizienter zu nutzen. Dennoch zeigen Statistiken, dass es im September 2024 einen Rückgang in der Industrieproduktion um 2,5% im Vergleich zum Vormonat gab. Diese Rückgänge wurden durch externe Faktoren wie die Corona-Krise und geopolitische Spannungen, wie z.B. den Ukraine-Krieg, verstärkt, die die globalen Lieferketten und die Nachfrage erheblich beeinflussen.
Herausforderungen für die Industrie
Die Herausforderungen sind besonders von Bedeutung für mittelständische Unternehmen, die sich zunehmend mit der gesetzlich geforderten Nachhaltigkeitsberichterstattung auseinandersetzen müssen. Der Druck, nachhaltige Praktiken zu integrieren, wächst kontinuierlich. Besonders betroffen sind energieintensive Branchen, die für 77% des industriellen Energieverbrauchs verantwortlich sind, jedoch nur 17% zur Bruttowertschöpfung beitragen. Modernste Technologien und Digitalisierung bieten jedoch Potenziale zur Effizienzsteigerung.
Best Practices für nachhaltige Produktion beinhalten Aspekte wie:
- Energieeffizienz durch moderne Technologien
- Kreislaufwirtschaft: Recycling und Wiederverwendung von Materialien
- Verantwortungsvolle Lieferketten und nachhaltige Beschaffung
- Technologische Innovation durch Industrie 4.0-Technologien
- Mitarbeitereinbindung in Nachhaltigkeitsinitiativen
Unternehmen, die diese nachhaltigen Praktiken umsetzen, können nicht nur ihre Emissionen signifikant senken, sondern auch ihre Wettbewerbsfähigkeit steigern und langfristigen Erfolg sichern. Die fortwährenden Bemühungen von Institutionen wie der TU Freiberg und dem DLR zeigen, dass der Weg zu einer nachhaltigeren Industrie vielversprechend ist, auch wenn Herausforderungen bestehen bleiben.