Industrialisierung der Windindustrie

Die Windindustrie hat sich in den vergangenen 30 Jahren zu einem wichtigen Wirtschaftszweig in Deutschland entwickelt. Allein die deutsche Onshore-Windindustrie beschäftigte bereits 2014 etwa 130.500 Menschen und erwirtschaftete ein Umsatzvolumen von 11,8 Milliarden Euro. Die Branche betrifft allein in Deutschland mehr als 600 Einzelunternehmen und trägt bei einem Exportanteil von über 70% wesentlich zur Zukunftsfähigkeit des Wirtschaftsstandorts Deutschland bei. Sie ist einer der wichtigsten Enabler für die Energiewende.

Wind ist die stärkste Energiequelle der erneuerbaren Energien und nimmt mit 16% im deutschen Energiemix von 2017 die zweite Stelle in der Energieerzeugung ein. Der starke Zubau und die kontinuierliche Erhöhung der sogenannten „installed base“ ist in den vergangenen Jahren durch die Förderung der Regierung getrieben worden. Denn Windenergie ist im Vergleich zu konventionellen Energieträgen teuer und nur verfügbar, wenn Wind weht. Maßgeblich für die Wettbewerbsfähigkeit ist der LCOE, „levelized cost of energy“. Die Industrialisierung kann den LCOE positiv beeinflussen und die Kosten für Windenergie reduzieren. Eine Möglichkeit dazu ist die Spezialisierung in der Branche zu erhöhen und so Skaleneffekte zu erzielen, die letztlich die Kosten senken können. Lieferantenstrukturen mit 1st- und 2nd-Tier Lieferanten und die Fokussierung auf Kernkompetenzen tragen dazu bei, dass sich die Kostenstrukturen ändern. Ebenso gilt es den Automatisierungsgrad zu erhöhen und die noch vorherrschende Handarbeit zu mechanisieren. Die Digitalisierung trägt u.a. dazu bei, den Service zu standardisieren und zu vereinfachen, z.B. durch „remote services und predictive maintenance“.

Dieses Forschungsprojekt zielt darauf ab, durch die Kooperation aus Industriepartnern und Wissenschaft das Zielbild für die Windindustrie abzuleiten, den Handlungsbedarf zur Erreichung zu ermitteln und konkrete Gestaltungsempfehlungen auf Unternehmens- und Branchenebene zur Industrialisierung der Gesamtbranche abzuleiten. Dabei liegt der Handlungsbedarf, neben den technischen Komponenten wie dem Antriebsstrang, den Rotorblättern oder Fundamentbauteilen auch in den Bereichen Logistik, Installation, Instandhaltung und Betriebsführung. Um die Potenziale an Land wie auf See schnell, kostengünstig und umweltverträglich erschließen zu können, sind weitere technische Innovationen und neue Strate-gien notwendig, welche eine branchenweite und unternehmensübergreifende Betrachtung erfordern.

Nutzen für KMU

Die durch das Forschungsprojekt zu erarbeitenden Lösungen befriedigen die Nachfrage von KMU nach einer Industrialisierung der Windindustrie, welche zu Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit führt. Der konkrete Nutzen für KMU im Rahmen des Forschungsprojektes ist:

Die durch das Forschungsprojekt zu erarbeitenden Lösungen befriedigen die Nachfrage von KMU nach einer Industrialisierung der Windindustrie, welche zu Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit führt. Der konkrete Nutzen für KMU im Rahmen des Forschungsprojektes ist:

  • Zugriff auf wissenschaftliche Untersuchungen ohne finanzielle Zusatzkosten
  • Austausch mit anderen Unternehmen aus der Branche
  • Realisierung von Wettbewerbsvorteilen durch die Nutzung eines Selbstauditierungstools zur Einschätzung des eigenen Reifegrads
  • Vermittlung von Wissen über den aktuellen Forschungsstand
  • Aktive Einflussnahme auf das Forschungsvorhaben und zukünftige Forschungsschwerpunkte

Erzielte Forschungsergebnisse

  • Kosteneinsparungen im Einkauf, der Entwicklung, der Produktion, der Installation und dem Betrieb sowie der Instandhaltung und der Entsorgung von Windkraftanlagen
  • Verbesserungen bei der Qualität und Vermeidung von Verschwendung durch höherwertige Leistungen aufgrund von unternehmensübergreifenden Standards und einheitlichen Rahmenbedingungen in der Wertschöpfungskette
  • Aufgreifen von digitalen Geschäftsmodellen im After-Sales und die Implementierung virtueller Kraftwerke
  • Analyse der kundenindividuellen Anforderungen für den Einkauf
  • Schaffung von Normen und Standards und der Erfüllung gesetzlicher Auflagen
  • Effizienzsteigerung über alle Lebenszyklusphasen von Windkraftanlagen
  • Entwicklung und Validierung eines IT-Tools auf Basis eines Reifegradmodells zur Selbstbewertung des Reifegrad in Bezug auf den Fortschritt der Industrialisierung der Windindustrie

Ansprechpartner

  • Justus Bunk, M.Sc.
  • Jan-Hauke Helmts, M.Sc.

IGF-Vorhaben 33EWN der Forschungsvereinigung Forschungskuratorium Maschinenbau e. V. – FKM, Lyoner Straße 18, 60528 Frankfurt am Main wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Der Schlussbericht des Vorhabens kann über das Forschungskuratorium Maschinenbau (FKM) e.V. bezogen werden.

(Postanschrift: Lyoner Str. 18, 60528 Frankfurt am Main, E-Mail: info@fkm-net.de, Tel.: +49 69 6603 1352).

Veröffentlichungen zum Thema