Haben denn einige Schräubchen so viel Einfluss auf die CO2-Bilanz, beispielsweise eines Autos? Michael Pult kennt die Frage und stellt sie am liebsten gleich selbst. „Ja, haben sie“, sagt der Marketingleiter von Arnold Umformtechnik. Er ist seit zehn Jahren „der Hauptansprechpartner für wirtschaftliche Nachhaltigkeit“ bei dem Verbindungstechnik-Spezialisten aus Forchtenberg-Ernsbach. „Die CO2-Emissionen der Schrauben summieren sich.“
Aus bis zu 3000 Verbindungselementen bestehe heute ein durchschnittlicher Pkw. Bei den Battery Packs moderner E-Mobile zähle er mehr als 100 Schrauben und andere Fügeelemente. Um ihre Auswirkung auf die CO2-Bilanz zu verdeutlichen, nennt Pult ein Beispiel, das für Arnold zur Erfolgsstory wurde: Bei einem Battery Pack für einen großen süddeutschen Automobilhersteller ist es durch Optimieren der Verbindungslösung gelungen, 140 t CO2 einzusparen.
Arnold hatte das Batteriegehäuse mit der dafür vorgesehenen Schraube Flowform Plus der Größe M5 auf den Prüfstand gestellt. An sich ist die Flowform Plus schon eine gute Wahl, weil sie als fließloch- und gewindeformende Schraube ihr Mutterngewinde selbst schafft. Sie braucht kein Gegenstück. Doch mit Tools wie der FEM-Simulation konnten die Ingenieure eine Lösung entwickeln, für die nun eine M4-Version der Flow Form Plus ausreicht. Statt 4,1 g wiegt sie nur 2,9 g – und das summiert sich.
Arnold bietet aktive CO2-Reduktion an
Solches „Downsizing“ ist nur einer von vielen Hebeln, die Arnold sieht, um den CO2-Fußabdruck der Fügetechnik zu senken. „Jede Schraube kann ein Klimaschützer sein“, betont Michael Pult. Für ihn ist das kein Marketing-Gag. Arnold Umformtechnik hat diesen Ansatz zum neuen Geschäftsmodell gemacht und geht damit in den Markt. Mit der Initiative „ACO2-Save“ verspricht der Systemanbieter, den CO2-Fußabdruck des Kunden gezielt zu reduzieren.
Für ACO2-Save setzt Arnold auf ein ganzes Bündel von Vorgehensweisen, Tools und optionalen Maßnahmen:
- CO2-optimiertes Engineering mit digitalen Prognosetools
- CO2-Bilanzieren eines Produkts schon in der Entwicklung
- Downsizing von Fügeelementen
- Gewindeformen als Verbindungstechnologie
- Gewichtsreduktion durch alternative oder innovative Verbindungstechniken
- Herstellen der Teile durch Umformen statt Spanabheben
Das Know-how dafür sei dem Unternehmen in die Wiege gelegt, meint Pult. Es begann 1898 mit dem Antrieb der Maschinen durch Wasserkraft. „Seither hat Arnold eigentlich durchgehend an Nachhaltigkeit gearbeitet.“ 2016 machte die Gruppe relativ früh mit „Blue Fastening Systems“ auf ihren Nachhaltigkeitsanspruch aufmerksam – und fand dankbares Gehör bei der Automobilindustrie. „An uns werden immer wieder zwei Fragen gerichtet“, berichtet Pult: „Was tut ihr für Nachhaltigkeit? Und wie könnt ihr uns unterstützen?“
Denn die OEM haben sich teils ambitionierte Klimaziele gesetzt. Mercedes und VW etwa wollen bis 2039 CO2-neutral werden. „Aber sie können es nicht aus eigener Kraft. Denn mit den Zulieferteilen kaufen sie auch die Emissionen mit ein, die in der Supply Chain anfallen.“
Arnold produziert ab 2022 klimaneutral
Hier setzt das Paket ACO2-Save an. Arnold bemüht sich, pro Bauteil einen möglichst genauen CO2-Emissionswert mitzuliefern (Scope-3-Wert für den Kunden). Dazu muss Arnold die Emissionen der selbst eingekauften Vorprodukte recherchieren oder mit öffentlich zugänglichen Zahlen abschätzen (Scope 3 für Arnold). Leichter ist es, die Emissionen aus eigenem Energieeinsatz (Scope 2) und eigener Produktion zu quantifizieren (Scope 1). Die Daten der Umformindustrie liefern dafür gute erste Anhaltspunkte. Ein Plus für Kunden: Auf dem Weg zur klimaneutralen Produktion bezieht Arnold derzeit grünen Strom und erwirbt Umwelt-Zertifikate zur Neutralisierung der Emissionen in Scope 1.
Das zweite Maßnahmen-Bündel in ACO2 betrifft die Entwickler: Sie kalkulieren den CO2-Footprint einer Lösung bereits in der Design-Phase und suchen gemeinsam mit dem Anwender nach Optimierungsmöglichkeiten: Lassen sich Fügeelemente downsizen oder ihre Zahl senken? Verspricht eine Alternativlösung weniger Emissionen? Wäre Gewindeformen eine Option? Die Bemühungen zielen auf ein qualitativ hochwertiges Produkt, das kosten- und zugleich CO2-optimiert ist.
Kaltumformteile verursachen weniger CO2
Den größten Einspareffekt aber bieten innovative Verbindungselemente, die durch Kaltumformen statt Zerspanen hergestellt werden können. Wie vielversprechend sie für die Kosten- und CO2-Reduktion sind, lässt eine Ankündigung von Michael Pult erahnen: Arnold baut ein neues Werk für solche Teile. „2026 sollen am neuen Standort 400 Mitarbeiter auf 60.000 Quadratmetern klimaneutrale Kaltumformteile produzieren.“
Dass solche „Conform Next“-Bauteile den CO2-Footprint stark senken können, belegt ein konkretes Beispiel. Im Rahmen einer ACO2-Analyse konstruierten Arnold-Entwickler eine Sonderschraube aus Aluminium in ein Umformteil um. Produziert wurde die Schraube ursprünglich aus einem Drehteilrohling, der ein Ausgangsvolumen von 25.630 mm³ hat und 69,2 g wiegt.
Demgegenüber hat der Umformrohling der Conform-Next-Schraube gerade noch ein Volumen von 9.135 mm³ und wiegt 24,82 g – fast zwei Drittel weniger. Vor allem durch den geringeren Material-Input und die effizientere Fertigung sinken die CO2-Emissionen der Schraube um 45 %, so teilt Arnold mit.
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