Nachhaltigkeit ist eine der wichtigsten Prioritäten der globalen Wirtschaft, die durch gesetzlichen Druck, die Nachfrage der Verbraucher und den Klimawandel angetrieben wird. Der Mangel an zuverlässigen Daten über Materialeinsatz, Energieverbrauch, Abfall und Emissionserzeugung hindert Unternehmen jedoch häufig daran, groß angelegte Nachhaltigkeitsinitiativen zu ergreifen. Ansys Simulation ermöglicht es Unternehmen aller Branchen, auf diese Herausforderungen des Marktes flexibel zu reagieren, und kann sie bei ihren Bemühungen um Nachhaltigkeit unterstützen.
So können Kunden nach der Identifizierung eines idealen Designs dieses weiter verbessern, um ihre spezifischen Nachhaltigkeitsziele zu erreichen, wie zum Beispiel die Verringerung der Abfallerzeugung, die Verbesserung der Energieeffizienz und die Senkung der gesamten CO2-Bilanz. Ansys Simulation unterstützt Unternehmen bei der Vorhersage der Investitionsrendite für Nachhaltigkeitsinitiativen durch virtuelles Prototyping, Prozessoptimierung und realitätsnahe Ergebnisse über vier auf Nachhaltigkeit ausgerichtete Lösungssäulen:
Saubere Umwelt umfasst Simulationslösungen für die Rückverfolgung und Kontrolle von Emissionen, Kohlenstoffabscheidung, -nutzung und -speicherung, Wasseraufbereitung und -management, Umweltlärm, Staub und Weltraummüll im Orbit.
Materialien und Kreislaufwirtschaft umfassen Materialmanagement und -auswahl, Verpackung, Leichtbau, Chemikaliensicherheit, Compliance und Rückverfolgbarkeit, Recycling und Wiederverwendung.
Bei den Energielösungen geht es um Simulationslösungen für Wind-, Solar-, Wasserstoff-, Kernkraft- und andere alternative Energiequellen, integrierte Energiesysteme, Energiespeicherlösungen, Elektromotoren, schnell ladende Batterien und Brennstoffzellen.
Fertigungs- und Betriebseffizienz umfasst fortschrittliche Fertigung, digitale Zwillinge, prognostisches Gesundheitsmanagement, Energieeffizienz, Zuverlässigkeit und Haltbarkeit, Verbesserung von Arbeitsabläufen, Prozessautomatisierung und Sicherheit.
Methodik
Darüber hinaus skizziert der Bericht eine vierstufige Methodik, mit der sich eindeutig feststellen lässt, wie sich Simulationen positiv auf Nachhaltigkeitsbemühungen auswirken:
Identifizierung und Priorisierung von Schlüsselmetriken
Bewertung und Einstufung von Initiativen
Bewertung der Beiträge der Simulation
Quantifizierung und Zusammenfassung der Auswirkungen
Anwenderbericht: Danfoss Drives
Danfoss Drives, ein Anbieter energieeffizienter Lösungen, nutzte beispielsweise die Ansys-Simulation zur Verbesserung seiner neuesten Generation von Antriebsreglern, die in verschiedenen Anwendungen zur Steuerung von Drehzahl, Drehmoment und Leistung von Elektromotoren eingesetzt werden. Mit Hilfe der Ansys-Methodik stellte Danfoss Drives fest, dass die Simulation dazu beitrug, den Antrieb effizienter zu machen und den Energieverbrauch über die gesamte Lebensdauer um bis zu 45 Prozent im Vergleich zur Vorgängergeneration zu senken – doppelt so viel wie ohne Simulation möglich gewesen wäre.
„Die Ansys-Simulation ist der Schlüssel, um unsere Nachhaltigkeitsziele zu erreichen und unser Geschäftsmodell voranzutreiben, das darauf abzielt, unseren Kunden die energieeffizientesten Lösungen zu bieten“, sagt Michael Laursen, Leiter der Abteilung Virtual Design, Test & Optimierung bei Danfoss Drives. „Mit der Simulation können wir unsere Produktentwicklungsprozesse verbessern, indem wir schnelle, gründliche Analysen, schnellere Entscheidungen und Emissionsschätzungen ermöglichen. Die Daten, die wir erfassen, sind entscheidend für die Gestaltung unserer aktuellen Prozesse, helfen uns, Möglichkeiten für Kosteneinsparungen zu erkennen, und öffnen letztlich die Tür für technologischen Fortschritt und Innovation.“
Anwenderbericht: Infineon
Die Methode half auch Infineon, einem Anbieter von Halbleiter- und Systemlösungen, bei der Messung der elektrischen Gesamtverluste eines Wechselrichterdesigns für Elektrofahrzeuge. Mithilfe der Simulation konnte Infineon die elektrischen Gesamtverluste um 50 Prozent senken, wodurch die nachgelagerten Emissionen um 2-3 Prozent pro Fahrzeug reduziert wurden. Darüber hinaus setzt Mars, ein führender Anbieter von Snacking-, Lebensmittel- und Tierpflegeprodukten und -dienstleistungen, Ansys-Simulationen ein, um mehr als 12.000 Verpackungstypen in seinem gesamten Portfolio neu zu entwerfen, und konnte den Kunststoffverbrauch bis 2024 um 246 t reduzieren.
„Fortschrittliche Simulationstechnologien können eine entscheidende Rolle dabei spielen, dass Unternehmen ihre globalen Emissionsziele erreichen“, sagte Jan Paul Stein, Partner bei McKinsey. „Die in diesem Bericht dargelegte vierstufige Methodik zeigt deutlich, wie man die wichtigsten Möglichkeiten für den Einsatz von Simulationen zur Förderung der Nachhaltigkeit in der Konstruktion und im Produktdesign identifiziert und auch deren Auswirkungen quantifiziert. Dies ist entscheidend, um durch den Einsatz von Simulationswerkzeugen einen noch größeren Beitrag zu den Nachhaltigkeitszielen zu erreichen.“
Fazit
„Die Ansys-Suite bietet eine Reihe von Lösungen zur Bewertung der Umweltauswirkungen in jeder Phase der Produktentwicklung für jede Art von Anwendung oder Branche“, sagte Prith Banerjee, Chief Technology Officer und Executive Sponsor der Ansys-Nachhaltigkeitsprogramme. „Die Bewältigung des Klimawandels und die Reduzierung der globalen Emissionen hängen davon ab, wie schnell wir handeln. Die führenden Lösungen von Ansys ermöglichen es den Kunden, innovative und nachhaltige Produkte effizienter und in deutlich kürzerer Zeit zu entwickeln, die Einhaltung aktueller gesetzlicher Standards zu gewährleisten und Unternehmen auf zukünftige Vorschriften vorzubereiten.“
