SIEMENS

Die Liste der Energiespar-Innovationen der BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH ist lang. So ist seit 2009 der Geschirrspüler mit Zeolith-Trocknungstechnologie auf dem Markt, bei dem das natürliche Silikatmaterial Zeolith als Wasser- und Wärmespeicher während der Trocknung eingesetzt wird. Das neue Material hilft, viel Energie und Wasser zu sparen. „Für besonders energiesparende Geräte ist es darüber hinaus vor allem wichtig, Technologien, Komponenten und Materialien so zu kombinieren, dass höchsteffiziente Geräte für den Verbraucher auch bezahlbar bleiben“, erklärt Rudolf Walfort, Leiter der Zentralen Technik bei der BSH.

Das Unternehmen hat heute in jeder Produktkategorie Geräte auf dem Markt, die das Energielabel der Europäischen Union mit den neuen Effizienzklassen A+, A++ und A+++ tragen. Dabei unterschreitet etwa ein Kühl- und Gefriergerät mit A+++ die Effizienzklasse A um 60 Prozent. Ihre Energiespar-Champions hat die BSH im sogenannten Supereffizienz-Portfolio zusammengefasst. Ihm entstammt jedes vierte von der BSH in Europa verkaufte Hausgerät.

„Unsere 2010 in Europa verkauften Geräte des Supereffizienz-Portfolios führen zu einer Stromeinsparung von rund 1,9 Milliarden Kilowattstunden, gerechnet über die durchschnittliche Nutzungsdauer der Geräte und verglichen mit dem Marktstandard aus dem gleichen Jahr“, sagt Walfort. Dies entspreche dem durchschnittlichen Jahresstromverbrauch von 500.000 Haushalten in Deutschland.

Umweltschutz-Leitfaden. Dieser Erfolg geht auf die von BSH entwickelte Produkt-Umweltbetrachtung zurück, die seit 1996 im Unternehmen als strenge Leitlinie für jedes neu entwickelte Gerät gilt. Die Konstrukteure betrachten dabei den gesamten Lebenszyklus neuer Geräteserien unter allen Umweltgesichtspunkten – von der Produktion über die Nutzung bis hin zur Entsorgung: Wie hoch ist der Energie und Wasserverbrauch? Ist die Materialzusammensetzung umweltverträglich und recyclingfähig? Können Materialien eingespart werden? „Bei all diesen Punkten geht es um kontinuierliche Verbesserungen verglichen mit dem Vorgängermodell“, erläutert Dr. Arno Ruminy von der Fachabteilung Umweltschutz bei der BSH.

Bislang entfallen auf die Phase, in der Verbraucher das Hausgerät nutzen, bis zu 95 Prozent der Umweltbelastungen wie etwa der Verbrauch an Energie, Wasser sowie Wasch- oder Spülmittel. Bei den supereffizienten Geräten konnte dieser Anteil bis auf 81 Prozent gesenkt werden. „Beim Energieverbrauch in der Nutzungsphase werden wir künftig allerdings keine solch großen Schritte wie in den vergangenen Jahren mehr machen können. Deshalb rückt das Thema Ressourceneffizienz in der Entwicklung nun stärker in den Mittelpunkt“, sagt Ruminy.

Zur Unwuchtkontrolle der Waschmaschine wird beispielsweise Spezialbeton anstelle von Eisen verwendet. „Das ist kostengünstiger und umweltverträglicher“, sagt Ruminy. Auch sind inzwischen die Behälter für die Spüllauge aus Polypropylen. Anders als Stahlbehälter können sie so optimal geformt werden, dass weniger Waschmittelrückstände zurückbleiben. Leichtbau auch beim Backofen: Dessen Innenleben ist heute dank dünnerer Bleche und spezieller Versteifungstechnik nur halb so schwer wie noch vor zehn Jahren. Neben der richtigen Materialauswahl ist auch die intelligente Elektronik für die Energieeffizienz entscheidend: Durch die elektronische Steuerung wird etwa in einer Wasch- oder Geschirrspülmaschine bestimmt, wie das Wasser verteilt wird, um mit möglichst wenig Reinigungsmittel und Spülgängen auszukommen.

Entwicklung in 3D. Bei der Optimierung der Geräte nutzen die Konstrukteure der BSH Simulationsverfahren und seit Anfang 2011 sogar ein komplettes Virtual-Reality(VR)-Labor im bayerischen Traunreut. In einem Vorführraum werfen zwei leistungsfähige Projektoren auf eine fast elf Quadratmeter große Projektionsfläche Stereobilder, die aus den Konstruktionsdaten beispielsweise eines Herdes errechnet wurden. Gleichzeitig wird dieses Herdinnenleben über Spiegel auch auf den Boden projiziert. Mit einer speziellen 3D-Brille können sich Entwicklungsingenieure wie Franz Perschl, Leiter des VR-Labors, nun virtuell durch den übergroß dargestellten Herd bewegen.

Gerade wird die Befestigung eines Backblechs simuliert. „Wir testen hier, ob die Befestigung von 0,8 Millimeter auf 0,6 Millimeter reduziert oder durch eine veränderte geometrische Form optimiert werden kann“, sagt Perschl. Auf diese Weise können die Ingenieure abschätzen, ob das dünnere Blech allen Stabilitätskriterien genügt.

„Bislang konnten wir dies nicht vorab betrachten, sondern hätten erst einmal Testwerkzeuge bestellt und einen Prototyp gebaut“, betont Perschl. Im VR-Labor kann man nun aber schon vor der Herstellung der Stanzwerkzeuge testen, ob sich Ideen zur Einsparung von Material und Energie auch in die Realität umsetzen lassen. „Momentan nutzen wir diese virtuelle Methode erst zu zehn Prozent für die technische Produktentwicklung“, sagt Robert Gotschy, Verantwortlicher für das VR-Programm der BSH. Überwiegend wird sie eingesetzt, um in frühen Projek.

Zeit sparen und mit neuen Produkten schneller am Markt sein, lautet für Gotschy das oberste Ziel. Schöner Nebeneffekt: Auch für den Modellbau lässt sich enorm viel an Materialien einsparen, denn von einer Designidee bis zum fertigen Modell, das nicht mehr verändert wird, vergehen bis zu vier Wochen. „Gebraucht werden dafür Silikone, Kunstschäume, Kunstholz, Harze, Lacke, Metalle und Elektronik“, zählt Gotschy auf. Hingegen dauere die Erstellung einer Szene eines neuen virtuellen Produktes mit allen Reflexionen, Spiegelungen und Materialeigenschaften nur maximal zwei Tage. „Natürlich brauchen wir auch weiterhin physische Modelle, können aber über die gesamte Entstehung eines Produktes ein Drittel und in bestimmten Projektphasen sogar zwei Drittel der Modelle einsparen“, sagt der VR-Experte.

Eine große Herausforderung steht den Entwicklern bei der BSH jedoch noch bevor: „Wir müssen künftig mehr alternative Materialien, Recyclate und neue Materialien auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen einsetzen“, sagt Walfort. Denn auch dies ist für die BSH ein wichtiges Element, um die Umweltfreundlichkeit von Hausgeräten noch weiter zu erhöhen und den Verbrauch wertvoller und immer knapperer Ressourcen möglichst gering zu halten.