Topologieoptimierter Nadelbettenträger einer Flachstrickmaschine

STOLL ist es durch die Kooperation mit Forschungsinstituten gelungen, Leichtbau erfolgreich umzusetzen. Die Reduktion von Kosten trägt maßgeblich dazu bei, dem zunehmenden Wettbewerbsdruck auf internationalen Märkten zu begegnen. Leichtbau etwa hilft dabei, den Materialeinsatz und damit Kosten zu reduzieren.

Im Rahmen einer Studie konnte der erforderliche Materialeinsatz an einer statischen, gewichtsintensiven Maschinenkomponente verringert und damit die Herstellkosten reduziert werden. Bei einem Nadelbettenträger wurde das Gewicht durch die Anwendung einer Topologieoptimierung um rund 30 % von 251 auf 174 kg gesenkt, wodurch die Herstellkosten um knapp 7 % geringer ausfielen. Die höheren Entwicklungskosten amortisieren sich durch Einspareffekte bei den Stückkosten in weniger als einem Jahr.

Durch das geringere Gesamtmaschinengewicht ergeben sich zudem Einsparpotenziale bei den Transportkosten. Weitere denkbare Effekte durch die Materialeinsparung sind möglicherweise kürzere Nachbearbeitungszeiten und Umsatzsteigerungen durch das geringere Gesamtmaschinengewicht. Durch die Materialeinsparung entsteht ein Wettbewerbsvorteil, und eine
höhere Rendite kann mittelfristig erwirtschaftet werden

Laut Statistischem Bundesamt liegen im Verarbeitenden Gewerbe die anfallenden Kosten für Rohstoffe und Materialien bei 46 % des Bruttoproduktionswertes. Energie hat zum Vergleich nur einen Anteil von 2,1 %. Materialeinsparungen durch Leichtbaumaßnahmen haben daher großes Potenzial zur Reduktion der Herstellkosten.

Hochgerechnet auf den gesamten deutschen Maschinenbau ließen sich durch die Materialeinsparung aus dem Beispiel der jährliche Stahlverbrauch um 1,53 Millionen Tonnen und der CO2-Ausstoß pro Jahr um rund 2 Millionen Tonnen verringern.