Onderzoeksproject de:karb moet de CO₂-voetafdruk over de gehele toeleveringsketen openbaar maken

Energieintensive Prozesse zoals laserbewerking moeten plaatsvinden wanneer er voldoende energie uit hernieuwbare bronnen beschikbaar is. © TRUMPF

Het Fraunhofer IPA en andere partners onder leiding van Trumpf werken in het project de:karb aan manieren om de klimaatbescherming in de plaatbewerking te verbeteren. © Thyssenkrupp Materials Services

Voor meer klimaatbescherming in de plaatverwerking zorgen Trumpf, Thyssenkrupp Materials Services en het Fraunhofer IPA in het onderzoeksproject de:karb. Het doel van de samenwerking is een open platform waarmee gebruikers het CO2-verbruik van hun onderdeel nauwkeurig kunnen bepalen. Het Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) subsidieert het project met 8,3 miljoen euro.

Geleid door het bedrijf Trumpf onderzoeken Thyssenkrupp Materials Services, het Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA en andere partners hoe het CO2-verbruik in de plaatverwerking kan worden verminderd. Het doel is een vrij toegankelijke online platform waarmee bedrijven de CO2-voetafdruk van hun onderdeel precies kunnen bepalen. “Digitalisering is de sleutel tot meer klimaatbescherming in de industrie. Als toonaangevende aanbieder en gebruiker van de digitaal verbonden productie brengen wij alles mee om samen met onze partners de plaatwereld duurzamer te maken,” zegt Jens Ottnad, projectleider bij Trumpf. Het initiatief is in juni gestart en loopt drie jaar. Het BMWK subsidieert het met 8,3 miljoen euro.

Onlineplatform maakt emissieverbruik transparant

Het onlineplatform moet inzicht geven in welke maatregelen in welke productiestap de grootste CO2-besparing zouden opleveren. Hiervoor koppelen Trumpf en Thyssenkrupp Materials Services hun IT-systemen aan het platform. “Om emissies te verminderen, moeten bedrijven weten hoe groot hun eigen CO2-voetafdruk is. Die noodzakelijke transparantie willen we via het onlineplatform creëren. Zo kunnen we de implementatie van regelgeving vereenvoudigen en leggen we bovendien de basis voor circulaire economie,” zegt Sebastian Smerat, projectleider bij Thyssenkrupp Materials Services.

Over de hele toeleveringsketen kunnen de projectpartners dankzij machine- en productiegegevens maatregelen voor meer duurzaamheid beoordelen. Dit omvat bijvoorbeeld de concrete CO2-besparing wanneer gebruikers uit een bepaalde hoeveelheid metaal extra onderdelen winnen of onnodige materiaaltransporten vermijden. “Een bijzonderheid van de:karb is de vermindering van CO2-gebruik door optimalisaties langs de hele waardeketen. Hier spelen methoden van kunstmatige intelligentie (AI) en machinaal leren een centrale rol,” legt Marco Huber uit, die het project bij het Fraunhofer IPA leidt.

Technologieën rond AI en connectiviteit

Volgens de openingsbalans Klimaatbescherming van het Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) veroorzaakt de Duitse staal- en plaatproductie ongeveer een kwart van de industriële emissies in Duitsland. Vooral de energie-intensieve productie van het ruwe materiaal is bijzonder energieverbruikend. Het verbeteren van de materiaalbenutting in de productie is daarom een focus in het onderzoeksproject. Trumpf werkt hiervoor aan nieuwe technologieën voor het schachtelen, om met behulp van AI meer onderdelen uit het plaatmateriaal te snijden.

Een ander aspect van het initiatief is de optimalisatie van het planningsproces, dus de tijdsplanning in de productie. Hier werkt het Fraunhofer IPA eraan om met behulp van AI ecologische randvoorwaarden in de productie mee te nemen. Zo zou het bijvoorbeeld mogelijk zijn om bijzonder energie-intensieve productieprocessen zoals laserbewerking te laten plaatsvinden wanneer er zo veel mogelijk stroom uit hernieuwbare bronnen beschikbaar is. Tegelijkertijd moeten de strategieën gebruikers in staat stellen om opdrachten flexibel af te handelen.

De taak van Thyssenkrupp Materials Services is het orkestreren van de materiaal-, waarde- en datastromen via een te ontwikkelen digitaal platform. Zo kunnen inzetmaterialen en hun kengegevens worden teruggevoerd. Uniforme standaarden moeten de connectiviteit mogelijk maken.

CO2-voetafdruk als concurrentiecriterium

Aangezien de ecologische voetafdruk van de productie steeds meer een concurrentiecriterium wordt, reageren de partners met het project al op de veranderende behoeften van klanten en bedrijven. “Vooral op westerse markten letten klanten steeds meer op de CO2-uitstoot van bedrijven. Wie bijzonder klimaatvriendelijke waardeketens kan aantonen, verzekert zich van concurrentievoordelen,” zegt Ottnad. Andere projectpartners zijn de bedrijfsadviezen AEC en SES-Ingenieure, de duale hogeschool Baden-Württemberg, de AI-start-up Nash en de plaatverwerker H.P. Kaysser.

Projectgegevens

Volledige naam: de:karb – Fabrieksindustrie decarboniseren
Subsidieverstrekker: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz in het kader van GreenTech ontwikkeling digitale technologieën
Looptijd: 01.06.2023 tot 31.05.2026
Projectpartners: Trumpf (consortiummanager), Thyssenkrupp Materials Services, AEC, SES-Ingenieure, Duale Hochschule Baden-Württemberg, Nash en H.P. Kaysser