Blick in die neueröffnete ETA-Modellfabrik an der TU Darmstadt. Hier wird unter Realbedingungen im Maßstab 1:1 erforscht und vermittelt, wie sich durch intelligente Vernetzung aller Gebäude- und Produktionskomponenten Energie in der Industrie effizienter nutzen lässt.

Blick in die neueröffnete ETA-Modellfabrik an der TU Darmstadt. Hier wird unter Realbedingungen im Maßstab 1:1 erforscht und vermittelt, wie sich durch intelligente Vernetzung aller Gebäude- und Produktionskomponenten Energie in der Industrie effizienter nutzen lässt. Felipe Fernandes / TI Darmstadt

Das jüngste und wohl größte „Forschungsgerät“ der TU Darmstadt ist ein Fabrikgebäude mit einer Grundfläche von etwa 810 m2 einschließlich Maschinenpark. Maschinen und Gebäude arbeiten zusammen und ermöglichen so eine besonders effiziente Energienutzung. Dass dieses Konzept funktioniert, lässt sich hier anschaulich im Originalmaßstab verfolgen. Am Ende einer realen, im allgemeinen Maschinenbau typischen Produktionsprozesskette laufen Steuerscheiben für Hydraulikaxialkolbenpumpen vom Band.

Die ETA-Fabrik umfasst die Stufen der industriellen Fertigung vom Roh- bis zum Fertigteil. Von den Maschinen bis zur Gebäudeausrüstung und Gebäudehülle ist alles darauf ausgerichtet, Energie optimal zu nutzen und den Energiebedarf zu senken. Dafür sind die einzelnen Elemente vernetzt. So dient beispielsweise die Abwärme der Werkzeugmaschinen, die eigentlich verloren wäre, in der 550 m2 großen Maschinenhalle dazu, weitere Anlagen mit Wärme zu versorgen oder die Halle zu beheizen. Die ausgeklügelten Werkstoffe in der mit Kapillarmatten durchzogenen Fassade interagieren gleichsam mit der Außenwelt, so dass möglichst energiearm geheizt oder gekühlt werden kann. Auch die Teilsysteme Maschine, technische Infrastruktur und Gebäude sind hinsichtlich der Energieeffizienz optimiert, die Gebäudekonstruktion ist nahezu vollständig recyclebar.

Dahinter steckt die Idee, verborgene Einsparmöglichkeiten zu erschließen. Energieeffizienz in der Industrie bietet ein bisher kaum beachtetes Potenzial, das aber bei steigenden Energiepreisen und zunehmendem Kostendruck zum entscheidenden Wettbewerbsfaktor wird. Zusätzlich 15 bis 20 Prozent lassen sich mit dem integrierenden, ganzheitlichen Ansatz der ETA-Fabrik gegenüber der Optimierung einzelner Komponenten an Energie einsparen. Die Erkenntnisse und Erfahrungen, wie man eine solche Fabrik gestaltet, wird die TU in die Wirtschaft zurückspielen.

Da es sich bei der ETA-Fabrik um eine Forschungsumgebung handelt, können hier zudem im Maßstab 1:1 Erkenntnisse gewonnen werden. Maschinen können jederzeit angehalten, Gebäudedetails angepasst werden, um das optimale Zusammenspiel zu finden.

Die ETA-Fabrik generiert Innovation an der Schnittstelle zwischen den Disziplinen und zwischen Forschung und Praxis: Beteiligt sind Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus den Bereichen Maschinenbau, Bauingenieurwesen und Architektur. Dazu kommen mehr als 30 Partnerunternehmen aus der Industrie. Die Federführung des Projektes liegt beim Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW) der TU Darmstadt.