Einweihung der Cuna-Produktion

Annina Schopen,

Startschuss zur Erforschung der Biokunststoffproduktion

Rund um das vom BMWK mit zwei Millionen Euro geförderte KI-Reallabor hat sich eine Kooperative aus zehn Partnern gebildet, die in der Smart Factory OWL in Lemgo gemeinsam eine digitale und nachhaltige Kunststoffproduktion der Zukunft entwickeln und betreiben. Diese wurde am 26. Januar feierlich eröffnet.

Die Partner der Kooperative eröffneten feierlich die Produktion. (v.l.n.r.): Ernst Stöckl-Pukall (Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz), Prof. Dr. Jürgen Jasperneite (Fraunhofer IOSB-INA), Dr. Frank Possel-Dölken (Plattform Industie 4.0), Frank Debusmann (Rea Jet), Michael Sperling (Arburg), Bernd Besserer (Kuka) Karl-Heinz Mäder (fpt Robotik), Dr. Tobias Herken (Ianus), Dr. Karsten Anger (Hadi-Plast), Dr. Marco Siekmann und Ernst August Siekmann (beide Digicolor) © Fraunhofer IOSB-INA

Es ist eine enorme Zahl: 320.000 Einwegbecher für Heißgetränke werden in Deutschland laut der Deutschen Umwelthilfe verbraucht – stündlich. Die beschichteten, größtenteils aus nicht wiederverwertbarem Material hergestellten Becher sind nur einmalig nutzbar, wobei die durchschnittliche Nutzung nicht länger als zehn Minuten andauert. Zudem werden in der Herstellung Papier und Kunststoffe eingesetzt, so dass laut der Deutschen Umwelt- hilfe jährlich 48.000 t CO2-Emissionen allein bei der Produktion von Einwegbechern entstehen.

Anlass genug für Rafael Dyll, im Jahr 2018 ein Start-up-Unternehmen in Mettmann namens Cuna Products zu gründen. Cuna stellt Mehrwegbecher aus CO2-neutralem, pflanzlichen Material her und charakterisiert sich durch ein nachhaltiges Konzept mit einer zukunftsfähigen Produktidee: Die Becher werden aus einem biobasierten Kunststoff ohne Einsatz von Öl hergestellt und sind wiederverwendbar sowie recyclebar. Besonders ist dabei, dass nicht nur das für die Produktion verwendete Material aus nachwachsenden Rohstoffen nachhaltig ist, sondern auch das eigens von Cuna organisierte Recycling. Hierzu entsteht über den Rückfluss von genutzten Bechern des Poolsystems ein Materialkreislauf, denn die ökologischen Mehrwegbecher mit dem Cuna-Blumensymbol kommen vor allem als Pfandsystem in der Gastronomie, in Bäckereien, in Unternehmenskantinen oder auf Festivals zum Einsatz.

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Suche nach Wirtschaftspartnern

Das Produkt hat auch das Fraunhofer IOSB-INA überzeugt, das im Rahmen des seit Anfang 2020 vom BMWK geförderten Projekts „KI-Reallabor“ die industrielle Datenwirtschaft erforscht und umsetzt. In diesem Kontext suchte das Forschungsinstitut aus Lemgo Produktionspartner für den Aufbau einer wirtschaftlichen Fertigung in der Smart Factory OWL, einer gemeinsamen Initiative des Fraunhofer IOSB-INA und der Technischen Hochschule OWL.

Grund der Suche nach Wirtschaftspartnern war zum einen das Vorhaben, datengetriebene Anwendungsfälle gemeinsam mit der “Plattform Industrie 4.0“ an einer realen Produktion umzusetzen. Zum anderen sollten in Lemgo in einer offenen, aber geschützten Umgebung reale Industriedaten für die Entwicklung industrieller, datenbasierter Lösungen zugänglich gemacht werden. Mittlerweile besteht die Kooperation mit dem Ziel der datengetriebenen Fertigung aus zehn Partnern, und die Produktion ist aufgebaut.

Die nachhaltigen Kunststoffbecher können mit einem Laserbeschriftungsverfahren individualisiert werden. © Fraunhofer IOSB-INA

Folgende Unternehmenspartner sind mittlerweile an der nachhaltigen Produktion beteiligt: Der mittelständische Kunststoffverarbeiter Hadi-Plast übernimmt die Produktionsleitung und den Betrieb der Fertigung in der Smart Factory OWL und bringt hierbei Expertise aus jahrelanger Spritzgießfertigung ein. Die Gesamtkonzeption und Integration der Anlagentechnik übernimmt federführend der Maschinenhersteller Arburg aus Loßburg. Begleitet wird Arburg von weiteren Industriepartnern, wie dem Robotik-Hersteller Kuka sowie den Automatisierungsspezialisten FPT Robotik und der Barth Mechanik. Für die individualisierte Beschriftung der Becher kommt ein Lasersystem der Rea Elektronik zum Einsatz. Die Materialversorgung wird von dem Herforder Mittelständler Digicolor organisiert, der unter anderem Granulattrockner und Farbsysteme herstellt. Das beteiligte Unternehmen Ianus Simulation simuliert Komponenten der Spritzgießanlage und stellt Daten zur kontinuierlichen Optimierung der Produktionsprozesse zur Verfügung.

Einweihung im Januar

Am 26. Januar haben die Partner gemeinsam mit dem BWMK und der Plattform Industrie 4.0 in einem kleinen Kreis feierlich die Cuna-Produktion in der Smart Factory OWL eingeweiht. Ein weiterer großer Teil von Interessierten konnte die Einweihung virtuell über einen Livestream verfolgen. An die 100 Personen aus Wirtschaft, Politik und Wissenschaft konnten auf diesem Weg an der Veranstaltung teilnehmen. Begrüßt wurden sie vom Direktor des Fraunhofer IOSB-INA, Prof. Dr. Jürgen Jasperneite: „Wir freuen uns sehr, dass wir mit den industriellen Partnern nun eine Realproduktion in unserer Forschungs- und Demonstrationsfabrik realisieren konnten. Ein derartiges ‚Operieren am offenen Herzen‘ ist unseres Wissens deutschlandweit einmalig. Sie stellt die höchsten Anforderungen an die Gestaltung des Technologietransfers bei laufendem Betrieb. Gleichzeitig bietet dieser Ansatz aber den schnellsten Reifeprozess“.

Ernst Stöckl-Pukall, Leiter des Referats IV A 3 – Digitalisierung und Industrie 4.0 im neuen Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz BMWK, war ebenfalls aus Berlin in die Smart Factory OWL nach Lemgo angereist, um die neue Produktion zu begutachten: „Bei Industrie 4.0 setzen wir mit der Plattform Industrie 4.0 und deren Netzwerk globale Maßstäbe, unter anderem mit dem Konzept für den digitalen Zwilling. Der nächste Schritt ist, die datengetriebene Vernetzung und neue Geschäftsmodelle in die Tat umzusetzen. Dafür braucht es auch vor allem eine unternehmensübergreifende Kooperationsbereitschaft. Das KI-Reallabor zeigt erfolgreich auf, dass davon alle Beteiligten profitieren können“.

Um die Zielvorgaben des BMWK zu erreichen, bildet die Cuna-Produktion die gesamte Wertschöpfungskette vom Komponentenhersteller über den Betreiber der Produktion bis zum Kunden ab und wird zu einer nach Industrie-4.0-Gesichtspunkten ausgerichteten Produktion entwickelt. Somit entsteht ein reales Experimentierfeld für Technologien der Industrie 4.0 und Künstlichen Intelligenz.

„Einzigartig für die Erforschung der zukünftigen Biokunststoffproduktion“

Cuna-Gründer und Geschäftsführer Rafael Dyll ist stolz: „Wir produzieren in Deutschland und aus nachwachsenden Rohstoffen, reduzieren den CO2-Ausstoß und recyclen selbst. Das sind alles schon jetzt wegweisende Features. Wir wollen nun den nächsten Schritt gehen und freuen uns sehr auf die Kooperation mit einer weltweit führenden Forschungsorganisation. Beim Fraunhofer-Institut in Lemgo zeigen wir außerdem, dass Deutschland Nachhaltigkeit und Digitalisierung kann. Und zwar im Einklang. Außerdem stehen uns mit Arburg und weiteren Partnern führende Maschinenbauer für die Kunststoffproduktion zur Seite. Diese Konstellation der Zusammenarbeit ist einzigartig für die Erforschung der zukünftigen Biokunststoffproduktion, da bin ich mir sicher.“

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