Die chemische Industrie ist einer der umsatzstärksten Industriezweige in Deutschland. Rund 70 Prozent der hergestellten Produkte sind sogenannte Vorleistungsgüter, die in weiteren Produktionsprozessen verbraucht, weiterverarbeitet oder umgewandelt werden. Hauptabnehmer der Branche sind unter anderem die Kunststoffverarbeitung, der Maschinenbau, die Automobil-, Verpackungs- und Bauindustrie sowie die Textilwirtschaft. Doch gerade mit Blick auf die aktuellen Krisen und Herausforderungen unserer Zeit wird deutlich: Die chemische Industrie ist zwingend auf eine stetige Rohstoffversorgung angewiesen. Wie also auf immer knapper werdende Ressourcen reagieren?
Die chemische Industrie – eine material- und energieintensive Branche
Der Einsatz von Rohstoffen im Zuge der Herstellung chemischer Produkte ist aufgrund der hohen Komplexität der Produktionsprozesse, der zahlreichen nachgelagerten Industrien und der damit einhergehenden Produktdiversität besonders hoch. So verbraucht die Branche im Schnitt 14 Millionen Tonnen Rohbenzin, 2,7 Millionen Tonnen Erdgas, etwa 12 Millionen Tonnen Salz, um daraus Chlorgas und Natronlauge zu erzeugen, und circa 80.000 Tonnen Phosphat unter anderem für die Herstellung von Dünger – und zwar jedes Jahr. Hinzu kommt CO2-Äquivalente-Ausstoß in Höhe von ungefähr 37 Millionen Tonnen pro Jahr, da die Verfahren zur Herstellung chemischer Grundstoffe sehr energieintensiv sind.
Aus diesem Grund wurden und werden Prozesse und Herstellungsmethoden der chemischen Industrie seit jeher mit dem Ziel optimiert, den Material- und Energieeinsatz zu minimieren – auch deswegen, um die steigenden Kosten für Rohstoffe und Energie zu reduzieren.
Digitalisierung als Chance auf dem Weg zu mehr Ressourceneffizienz
Die Optimierung bestehender und die Entwicklung neuer Verfahren führen schon heute zu einer Verringerung des Material- und Energieverbrauchs. Doch ergeben sich darüber hinaus aus der Anwendung von neuen und innovativen Digitalisierungstechnologien noch weitere Verbesserungspotenziale in Unternehmen der chemischen Produktion.
Denn die Integration von Digitalisierungstechnologien lässt sich nicht nur bei der Planung neuer Anlagen berücksichtigen. Auch bestehende Strukturen können unter Einbezug von Technologien adäquat optimiert werden. So unterstützen Digitalisierungstechnologien beziehungsweise innovative Apparate und Anlagen verschiedene Ansätze für mehr Ressourceneffizienz, wie zum Beispiel intelligentes Engineering, eine smarte Gebäudeinfrastruktur, eine modularisierte Produktion oder ein automatisiertes Instandhaltungsmanagement.
"Ressourceneffiziente Chemieanlage 4.0" – Impulse für eine erfolgreiche Umsetzung in der Praxis Welche konkreten Ansätze zu einer ressourceneffizienten Entwicklung und Optimierung von chemischen Produktionsverfahren sich aus dem Einsatz der vielfältigen Digitalisierungstechnologien ergeben, dazu finden sich im neuen Themenschwerpunkt "Ressourceneffiziente Chemieanlage 4.0" des VDI Zentrums Ressourceneffizienz (VDI ZRE) umfassende Einblicke. Neben potenziellen Einsatzmöglichkeiten zeigt das kostenlose Online-Tool bereits erfolgreich umgesetzte Anwendungsbeispiele auf und gibt mit zahlreichen Einschätzungen zu Material-, Energie- und Treibhausgas-Einsparungen, zu Investitionskosten und zum Realisierungsaufwand Anknüpfpunkte für eine erfolgreiche Umsetzung von Maßnahmen in die Praxis – schnell und ohne langwierige Recherchen.
Als Kompetenzzentrum im Auftrag des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz sensibilisiert das VDI ZRE umfänglich für das Thema der betrieblichen Ressourceneffizienz. In Form von informativen Materialien wie Studien, Kurzanalysen und Leitfäden, anschaulichen Filmen und eigens konzipierten Online-Arbeitsmitteln bietet es insbesondere kleinen und mittleren Unternehmen des verarbeitenden Gewerbes einen ersten Einstieg ins Themenfeld und Impulse, um Einsparpotenziale im eigenen Betrieb zu identifizieren und so zugleich wirtschaftlich effizient und ressourcenschonend zu agieren.