Die Reduzierung der Kohlendioxidemissionen und der Umweltverschmutzung ist nur ein Aspekt von Nachhaltigkeit – auch wenn diesen beiden Faktoren tendenziell die meiste Aufmerksamkeit geschenkt wird. Bei Nachhaltigkeit geht es im Kern um Entwicklung und Wachstum in umweltfreundlicher und sozial gerechter Art und Weise. Dank intelligenter Technologien aus der vierten industriellen Revolution – oder Industrie 4.0 – können Branchen wie das Bauwesen und die verarbeitende Industrie nun das Zeitalter der Nachhaltigkeit einläuten.
In den Zielen der Vereinten Nationen für eine nachhaltige Entwicklung wird hervorgehoben, dass Nachhaltigkeit die zentrale Geschäftsstrategie der Zukunft ist. Die Ziele beinhalten die Entwicklung von Themen wie nachhaltige Industrialisierung, energieeffiziente Gebäude und intelligente Fertigung. Hier kommt Industrie 4.0 ins Spiel. Sie verbindet technische Abläufe und Produktion mit digitalen Technologien, künstlicher Intelligenz (KI) und dem Internet der Dinge (IoT).
Um eine nachhaltige Zukunft zu sichern, müssen Unternehmen und Organisationen allerdings jetzt handeln, um zu vermeiden, dass sich vorher Umweltbedingungen verschlechtern. Die gute Nachricht: einige Forscher schätzen, dass bis 2030 eine Reduktion der Emissionen von bis zu 15 Prozent durch Technologien der Industrie 4.0 möglich ist. Nachfolgend ein tieferer Einblick, wie Industrie 4.0 heute eingesetzt wird, um die Ziele der nachhaltigen Entwicklung zu erreichen.
Industrie 4.0 und nachhaltige Entwicklung
Industrie 4.0 bezieht sich nicht notwendigerweise auf bestimmte Technologien – obwohl Dinge wie Cloud Computing, IoT und maschinelles Lernen in diesem Zusammenhang zweifellos eine entscheidende Rolle spielen. Diese Technologien veranschaulichen das Hauptziel von Industrie 4.0, sprich die Verbindung realer Prozesse mit digitaler Vernetzung. In einem nachhaltigen, intelligenten Gebäude könnten beispielsweise IoT-Sensoren angeschlossen sein, die den Energieverbrauch auf der Grundlage von tatsächlichem Verbrauch und aktueller Nutzung in Echtzeit selbst regulieren.
Ein weiterer wichtiger Bestandteil von Industrie 4.0 sind Daten und Datenanalyse. Verbundene Anlagen, Geräte und Benutzer erzeugen ständig Daten. Sogenannte Big Data Tools wie KI, maschinelles Lernen und Datenverarbeitung in Echtzeit ermöglichen es Unternehmen, ihre Produktivität weiter zu steigern, ihre Prozesse zu optimieren und ihr Wachstum zu fördern. Im Rahmen einer nachhaltigen Entwicklung kann dies dazu führen, dass Fabriken schlanker, energieeffizienter und mit weniger Kohlendioxidemissionen produzieren können.
Vernetztes, umweltfreundliches Bauen
Die Einsatzmöglichkeiten von Industrie 4.0 im Bauwesen reichen von der Planung bis hin zum laufenden Betrieb. Architekten verwenden Instrumente wie BIM (Building Information Modeling), um Gebäude im Hinblick auf Nachhaltigkeit zu optimieren. Sie können Industrie- und Geschäftsgebäude beispielsweise mittels Einsatz umweltfreundlicher Bakterien planen, die in der Lage sind, Strukturen auf organischer Basis zu reparieren. Nachhaltiges Design und nachhaltige Architektur können so unter Berücksichtigung von Industrie 4.0-Technologien durchgeführt werden.
Einmal errichtet, sind Heiz- und Kühlsysteme in der Lage, sich zur Steigerung der Energieeffizienz in Echtzeit selbst zu regulieren. Verlassen Personen einen Raum, werden über Sensoren und IoT-Funktionen die Kontrollsysteme angewiesen, das Licht und die Klimaanlage auszuschalten. Industrie 4.0 ist ein Meilenstein für nachhaltiges Bauen, da intelligente Gebäude umweltfreundlich betrieben werden können.
Letztendlich hat die Technologie von Industrie 4.0 das Potential, Gebäude in Bezug auf Ressourcennutzung, Energieverbrauch und allgemeine Nachhaltigkeit vollständig zu regeln. Das Abwasser könnte automatisch gefiltert und recycelt werden. Und KI-Systeme werden kontinuierlich Daten analysieren, um in Echtzeit Anpassungen für eine nachhaltigere Energienutzung vorzunehmen.
Nachhaltig intelligente Fertigung
In gewisser Weise setzt die verarbeitende Industrie bereits heute auf Nachhaltigkeit. Die Maximierung des Produktionsprozesses – bei gleichzeitiger Minimierung der Verschwendung – ist entscheidend für Erfolg und Rentabilität. Und da immer mehr Unternehmen ihre Fertigungsprozesse neu ausrichten, um umweltfreundlicher zu werden oder Vorschriften zu erfüllen, wird Industrie 4.0 zum Standard in der intelligenten Fertigung von morgen.
Industrie 4.0 in der Fertigung betrifft auch die Lieferkette, in der intelligente Fahrzeuge Daten zur Analyse an einen Cloud-Server übertragen können. Künstliche Intelligenz (KI) kann anschließend ermitteln, über welche Transportwege und -mittel die geringsten Umweltbelastungen entstehen. Auch die Kontrolle von Industrie 4.0 in Bezug auf die Auswirkungen von Umweltbelastungen in Fabriken geht weit über das Heizen und Kühlen hinaus: Intelligente Sensoren können einen Anstieg bestimmter chemischer Substanzen oder Schadstoffe erkennen und automatisch Maßnahmen ergreifen, um die Gesundheit und das körperliche Wohlbefinden der Beschäftigten zu schützen.
Mit Industrie 4.0 lassen sich wirtschaftliche Entwicklung und ökologische Nachhaltigkeit vereinen. Unternehmen aus dem verarbeitenden Gewerbe und der Baubranche bilden in vielerlei Hinsicht das Rückgrat der globalen Wirtschaft. Wenn Unternehmer Technologien wie vernetzte Fertigung, KI-gestützte Energieversorgung und industrielle IoT-Lösungen in ihre Planungen einbeziehen, helfen sie diesen Branchen, stark, intelligent und nachhaltig zu wachsen.
