Projekt 21654/01

Entwicklung eines Energie sparenden Multifunktionsmesswertanzeigegerätes unter Berücksichtigung der Anforderungen einer recyclinggerechten Konstruktion

Projektträger

Erma-Electronic GmbH
Max-Eyth-Str. 8
78194 Immendingen
Telefon: 07462/2000-11

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Die derzeit am Markt erhältlichen digitalen Multifunktionsmesswertanzeigegeräte haben, was ihre Funktionen betrifft, einen hohen technischen Stand erreicht. Die Entwicklung dieser Geräte erfolgte jedoch ausschließlich unter den Vorgaben von technischen und preislichen Anforderungen. Umweltgerechte Gesichtspunkte wurden bei der Entwicklung dieser Geräte bisher nicht berücksichtigt.
Bei der Vielzahl der in der Industrie eingesetzten Geräte ist dieser Gesichtspunkt nicht mehr zu verantworten. Auch die geringste Einsparung an Ressourcen (z. B. Energieverbrauch) ergibt in der Gesamtheit ein riesiges Einsparpotenzial.
Zielsetzung des Vorhabens war es daher, umweltverträgliche, digitale Multifunktionsmesswertanzeigegeräte zu entwickeln, bei denen eine Optimierung hinsichtlich Umweltverträglichkeit stattgefunden hat.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenEntgegen der bisherigen Praxis wurde die Entwicklung des neuen Multifunktionsmesswertanzeigegeräts unter den nachfolgend aufgeführten Gesichtspunkten vorgenommen. Der Umweltverträglichkeit wurde höchste Priorität eingeräumt.
1. Umweltgerechtes Design
2. Hoher technischer Stand
3. Preisgünstige Ausführung
Zu 1. Die umweltgerechte Produktgestaltung erfolgte nach den Kriterien:
- Langlebigkeit- Recyclinggerechter Konstruktion- Hoher Ressourceneffizienz
- Minimaler Ressourcenverbrauch
- Minimaler Einsatz von umwelt- und gesundheitsgefährdenden Stoffen,
- Umweltgerechte Entsorgung und Rückführung der Produkte.
Zu 2. Die technische Funktionalität sollte besser als der derzeitige technische Stand sein.
Zu 3. Unter Anwendung modernster Verfahren musste eine preisgünstige Herstellung erreicht werden.


Ergebnisse und Diskussion

Bei den Einbaumessgeräten handelt es sich um langlebige Investitionsgüter. Ihre Lebensdauer entspricht der Lebensdauer der Industrieanlagen, in denen sie eingesetzt werden. Bei Auftreten eines Defekts ist eine Reparatur möglich.
Die Umweltbelastung während der Gerätelebensdauer erstreckt sich nur auf den Energieverbrauch. Der Energieverbrauch ist durch spezielle Entwicklungen und diverse Strom sparende Maßnahmen auf ein Mindestmaß reduziert worden.
Durch die geringe Eigenerwärmung der neuen Multifunktionsmesswertanzeigegeräte und auf Grund des geringen Energieverbrauchs wurde die Zuverlässigkeit und Lebensdauer stark gesteigert. Eine lange Lebensdauer war aber im Sinne der Umweltschonung ebenfalls anzustreben.
Soweit möglich werden weiterverwertbare Werkstoffe eingesetzt. Problemstoffe werden nicht verwendet. Die Konstruktion ist so ausgelegt, dass eine leichte Demontage möglich ist. Eine Sortentrennung ist im Rahmen des technisch Vertretbaren vorgesehen. Die Umweltbelastung während der Gerätelebensdauer von geschätzten 20 bis 30 Jahren erstreckt sich nur auf den Energieverbrauch. Besonderer Augenmerk wurde daher auf einen besonders Energie sparenden Aufbau gelegt. Der Energieverbrauch konnte durch softwaregestützte Maßnahmen, durch spezielle Entwicklungen und diverse Strom sparende Maßnahmen sowie den Einsatz Strom sparender Bauelemente auf ein Mindestmaß reduziert werden. Die Leistungsaufnahme verringerte sich von 9 Watt (Altgerät) auf unter 3 Watt (Neugerät).
Durch die geringe Eigenerwärmung der Einbaumessgeräte auf Grund des geringen Energieverbrauchs wurde die Zuverlässigkeit und Lebensdauer des neuen Multifunktionsgeräts stark gesteigert.
Durch eine hohe Integration und den Ersatz vieler Funktionen durch geeignete Software wurde bei kleineren Abmessungen ein niedrigerer Materialeinsatz erreicht (hohe Ressourceneffizienz). So konnte die Einbautiefe von 131 mm auf 75 mm reduziert und auf Grund der geringeren Abmessungen die Leiterplattendicke von 1,5 mm auf 1 mm herabgesetzt werden. Beim Materialeinsatz konnten zu 95% wiederverwertbare Werkstoffe eingesetzt werden. Problemstoffe wurden nicht verwendet. Die Konstruktion konnte so ausgelegt werden, dass eine leichte Demontage möglich ist. Eine Sortentrennung bei Demontage ist weitgehend vorgesehen.
Mit diesem Projekt wurde für die Fa. ERMA-Electronic der Grundstein zu einer neuen umweltgerechten Messgeräteserie gelegt. Das neue, digitale Multifunktionsmesswertanzeigegerät stellt für die Fa. ERMA einen Meilenstein in der Produktentwicklung dar. Es bildet die Grundlage für eine neue Messgeräteserie. Mit diesem Multifunktionsgerät wurde ein neues Produkt geschaffen, welches ein riesiges Potenzial an Ressourceneinsparung aufweist. Dies betrifft sowohl den reduzierten Materialverbrauch bei der Herstellung, die Energieeinsparung während seiner relativ langen Lebensdauer von durchschnittlich 20 Jahren und schließlich auch das einfache Recycling am Ende seiner Lebensdauer.
Die technische Funktionalität des neuen Multifunktionsmesswertanzeigegeräts entspricht dem neuesten Stand der Technik und auch der Preis ist gegenüber gleichartigen in- und ausländischen Geräten konkurrenzfähig. Das lässt erwarten, dass dieses umweltfreundliche Multifunktionsmessgerät einen großen Marktanteil erobern wird.
Aufgrund des hohen technischen Stands und des günstigen Preises der neuen Entwicklung gegenüber bisher eingesetzten Geräten dürfte der Absatz auch auf viele Jahre gesichert sein. Damit wäre das Ziel, die Industrie mit umweltfreundlichen Geräten zu versorgen, von Erfolg gekrönt.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die bei der Realisierung umweltgerechter, Energie sparender Einbaumessgeräte gewonnenen Ergebnisse werden einmal in der Werbung in Fachzeitschriften veröffentlicht. Des Weiteren sind verschiedene Aufsätze geplant, die die Vorteile der umweltfreundlichen Multifunktionsgeräte wirkungsvoll herausstellen. Weiterhin erfolgt die Bekanntmachung der umweltfreundlichen Geräte auch in hauseigenen Werbeschriften und Rundschreiben per E-Mails. Es ist selbstverständlich, dass das neue Multifunktionsmesswertanzeigegerät durch eine spezielle Webseite im Internet bekannt gemacht wird.


Fazit

Die in dem Projekt erzielten Ergebnisse zeigen, dass eine konsequente Realisierung umwelttechnischer Forderungen bei der Entwicklung und Konstruktion elektronischer Geräte, wie z. B. bei Multifunktionsmesswertanzeigegeräten, möglich ist.
Die Ergebnisse zeigen weiterhin auch, dass bezüglich der Funktionen keinerlei Kompromisse eingegangen werden müssen. Durch ein technisch ausgereiftes Design und die Anwendung geeigneter Bauelemente war es überdies möglich, ein preiswertes und konkurrenzfähiges Produkt zu entwickeln.