Fallbeispiel Thieme GmbH & Co. KG
Einführung eines neuen Trennmittels bei der Herstellung von PUR-Formteilen
Die Thieme GmbH & Co. KG ist seit 1998 nach ISO 14001 zertifiziert und treibt den Umweltschutz kontinuierlich voran. Das Unternehmen hat nach dem KEFF+Check durch den Einsatz eines neuen Trennmittels dessen Verbrauch und die VOC-Emissionen bei der PUR-Schaumteile-Herstellung reduziert. Darüber hinaus wurden viele Energieeffizienzpotenziale gehoben.
Ressourceneinsparung von ca. 3,4 t pro Jahr
Einsparung von ca. 1.200 MWh pro Jahr
CO2e-Reduzierung (Scope 3) von ca. 1.020 kg CO2e pro Jahr
Ausgangssituation
Die Thieme GmbH & Co. KG ist seit über 50 Jahren als familiengeführtes Unternehmen mit aktuell über 300 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern in den beiden Geschäftsbereichen Polyurethan und Drucksysteme tätig.
Am Standort in Teningen werden PUR-Schaumteile im RIM-Verfahren (Reaction Injection Moulding) hergestellt, welche im Automotive-Bereich als Sicherheitsteile, Dekorteile, Formteile und im Non-Automotive-Bereich für Verkleidungen, Gehäuseteile, Funktionsteile oder Systemlösungen eingesetzt werden.
- Im Produktionsprozess werden Polyol und Isocyanat in einem Mischkopf vorgemischt und als Reaktionsmasse in eine Form eingespritzt, in der das Material aufschäumt und aushärtet.
- Zur besseren Entnahme der ausgeschäumten Produkte müssen die Oberflächen der Werkzeugform mit einem Trennmittel benetzt werden. Diese Trennmittel enthalten meist Wachse und Lösemittel mit flüchtigen organischen Verbindungen (VOC).
- Die Lösemittel dienen unter anderem als Trägerstoffe, die bei der gleichmäßigen und feinen Verteilung der Wachse auf der Oberfläche helfen.
Die VOC können sich nachteilig auf die Gesundheit der Mitarbeitenden und auf die Umwelt auswirken. Darüber hinaus verursacht die Herstellung von VOC CO2-Emissionen. Deshalb sollte ihr Gebrauch möglichst vermieden oder reduziert werden.
Der Produktionsprozess ist sehr energieintensiv. Im Rahmen der energetischen Verbesserung wurde bereits 2015 eine Photovoltaik-Anlage mit 250 Kilowattpeak installiert. Auch im Bereich Energieeffizienz wurden erfolgreich zahlreiche Energieeinsparmaßnahmen umgesetzt. Zusätzlich sollen ab 2025 Strom zu 100 Prozent aus erneuerbaren Energien und klimaneutral gestelltes Gas bezogen werden.
Lösung
Auf Basis des KEFF+Checks wurden Energieeffizienzprojekte in den Bereichen Wärmeerzeugung, Wärmerückgewinnung in der Lackieranlage, Beleuchtung, Druckluft, Gebäudedämmung und Mitarbeitermobilität umgesetzt.
Eine größere Herausforderung war das Thema Materialeffizienz. Im Rahmen eines KVP-Projektes (Kontinuierlicher Verbesserungsprozess) wurde nach alternativen Trennmitteln mit deutlich geringerem VOC-Anteil gesucht. Ziel war es, den VOC-Anteil zu reduzieren und damit die Umweltauswirkungen zu verringern. Anstelle lösemittelhaltiger Trennmittel können auch wässrige Trennmittel zum Einsatz kommen. Der Ersatz der VOC durch Wasser als Trägermedium ist jedoch nicht trivial.
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Der Einsatz von wässrigen Trennmitteln hat oft den Nachteil, dass die Oberflächenqualität der Produkte schlechter wird und der Trennmittelaufbau (Trennmittelablagerung) in der Form schneller voranschreitet.
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Dadurch muss die Form häufiger gereinigt werden, was wiederum häufigere Produktionsstillstände bedeutet. Dies sollte im besten Fall vermieden werden.
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Dabei sollte die Funktion erhalten bleiben und ein breites Anwendungsspektrum des Trennmittels gewährleistet werden.
In mehreren Versuchsschleifen wurden unterschiedliche Trennmittel getestet und bewertet. Dieses Vorgehen erstreckte sich über 24 Monate, bis die optimale Lösung auf Basis der Kombination zweier Trennmittel gefunden war.
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Erstes Trennmittel: Das erste Trennmittel dient als Grundierung, die nach der Reinigung der Form auf die gesamte Kontur aufgetragen wird. Dieses Trennmittel enthält 94 Prozent VOC, muss aber nur einmalig zum Auftragsbeginn aufgetragen werden. Die Grundierung verbessert die Oberflächenbeschaffenheit des Produkts und verzögert den Trennmittelaufbau in der Form.
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Zweites Trennmittel: Das zweite Trennmittel wird direkt vor dem Schäumprozess aufgetragen. Dieses Trennmittel enthält nur 18 Prozent VOC und ist damit wesentlich weniger umweltbelastend.
Die neuen Trennmittel bringen allerdings noch einen weiteren ungeplanten Nebeneffekt mit sich: Die Kombination funktioniert so gut, dass die Menge des eingesetzten Trennmittels um ca. 40 Prozent reduziert werden kann. Damit wurde das Ziel der Umweltentlastung über zwei Effekte erreicht.
Die Mitarbeitenden müssen dabei jedoch besonders sorgfältig arbeiten, was durch zusätzliche Schulungen gewährleistet wird.
In einem weiteren Projekt wurde die prozessbezogene Dokumentenführung digitalisiert. Die Projekte wurden alle intern geplant und umgesetzt.
" Wir sind überzeugt, dass wirtschaftlicher Erfolg und ökologisches Verantwortungsbewusstsein Hand in Hand gehen können und müssen."
Ergebnis
Die Projekte im Bereich Energieeffizienz haben zusammengenommen zu einer Gesamteinsparung von ca. 1.200 Megawattstunden (Strom und Gas) pro Jahr geführt.
Der Trennmittelverbrauch lag 2023 bei 8,6 Tonnen pro Jahr. Eine Reduktion um 40 Prozent entspricht einer Ressourceneinsparung
von ca. 3,4 Tonnen pro Jahr und einer CO2e-Reduzierung (Scope 3) von ca. 1.020 Kilogramm CO2e pro Jahr.
Durch das parallel eingeführte papierlose Dokumentenmanagement werden nach eigener Schätzung ca. 100 Kilogramm Papier pro Jahr eingespart.
Einsparungen in Zahlen
Der Vergleich des geplanten Emissionsreduktionsplans für CO2 (Scope 1-3) mit den erwarteten Ergebnissen der umgesetzten Projekte zeigt einen signifikanten Beitrag zu den Reduktionszielen. Von 2024 auf 2025 wird ein Sprung unter den Zielpfad der Emissionen erreicht. Einen großen Einfluss hat dabei die Umstellung auf klimaneutral gestellte Energieträger.
Das Unternehmen
Als selbstständiges, unabhängiges und finanziell stabiles Familienunternehmen ist die Thieme GmbH & Co. KG seit Jahrzehnten erfolgreich im internationalen Markt tätig. In den beiden Geschäftsbereichen Polyurethan und Drucksysteme ist Thieme GmbH & Co. KG technologisch führend. Innovative und zuverlässige Produkte, kompetente Fachberatung, höchste Qualität, schneller Service und die Nähe zu den Kunden bilden die Grundlage für den nachhaltigen Erfolg des Unternehmens – seit nunmehr über 50 Jahren. Über 350 Mitarbeitende an vier Standorten arbeiten täglich dafür, den technologischen Vorsprung weiter auszubauen und neue Kunden von den Qualitäten des Unternehmens und der Produkte zu überzeugen.
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