Lorenz Meters – Smarte Wasserzähler im Kreislauf

Die Lorenz GmbH & Co. KG bietet Wohnungs-, Haus- und Großwasserzählern sowie entsprechende Kommunikationstechnik an. Messgeräte von Lorenz sind in Millionen von Haushalten in Deutschland und Europa installiert. Sie ermöglichen Betrieb und Überwachung öffentlicher Versorgungsnetze und dienen zur Steuerung von Industrieanlagen. Das Familienunternehmen konnte seine Produktion mit mittlerweile knapp 330 Mitarbeitenden durch eine Transformation von analog und linear zu digital und zirkulär vollständig am Standort in Schelklingen-Ingstetten halten.

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Kurzprofil

Unternehmen

Lorenz GmbH & Co. KG

Unternehmensstandort

Schelklingen-Ingstetten

Mitarbeiter:innen

330

Gründung
1963

Branche

Produzierende mechatronische Industrie, Messtechnik

Umsatz

33 Mio (2023)

Key-Learnings

1. Hürden, Widerstände und Widersprüche aufnehmen und mit Bedenkenträgern nach einer Lösung suchen: nicht „es geht nicht weil, sondern es geht wenn…“

2. Pilot- und Forschungsprojekte helfen zirkuläre Maßnahmen im Experimentierraum umzusetzen, zu analysieren und bei Erfolg großflächig zu implementieren.

3. Bei den meisten Produkten / Branchen funktioniert zirkuläres wirtschaften. Wer nicht weiß wie er starten soll: Es gibt genügend erfahrene Umsetzer, die i. d. R. auch Überzeugungstäter sind und deshalb gerne helfen. Ein Kreislauf gelingt selten allein. Auch Lorenz hat davon profitiert und gibt das Wissen jetzt gerne weiter.

Ausgangssitation und Motivation

Die Idee der Kreislaufwirtschaft bei Lorenz ist zunächst aus rein ökonomischen Gründen erwachsen. Wasserzähler müssen aufgrund der Eichgesetzgebung und der Messgenauigkeit in regelmäßigen Intervallen ausgetauscht werden, obwohl im Falle hochwertiger Produkte viele Bestandteile auch nach Einsatz und Ausbau noch in einwandfreiem Zustand sind. Das Wasserzähler-Geschäft ist umkämpft und Lorenz Meters vor fast 20 Jahren in einer schwierigen ökonomischen Lage. In den mittleren 2000er Jahren begannen einige Marktbegleiter das langlebige Hauptmaterial der Wasserzähler, Messing durch Kunststoff zu ersetzen und gleichzeitig die Produktion in Niedriglohnländer zu verlagern. Zudem gab es starke Schwankungen und hohe Preissteigerungen an den Rohstoffmärkten. Um konkurrenzfähig zu bleiben, begann das Unternehmen, seine Produkte zurückzunehmen und im Kreislauf zu führen.

„Die Kreislaufwirtschaft war und ist unsere Antwort auf das „race to the bottom“. Anstatt zu versuchen, mit den Preisen von low-cost Einwegfabrikaten zu konkurrieren, nutzen wir die Eigenschaften unserer Produkte – Qualität, Langlebigkeit, Leistungsfähigkeit -, um im Zuge der Rücknahme und Refabrikation den Materialbedarf und die Kosten (!) ganzheitlich zu senken. Damit schaffen wir eine Win-Win-Situation für uns und unsere Kunden, die sich dadurch hochwertige Smart Meter leisten können.“

Im Zuge der immer umfassenderen Kreislaufführung und einer konsequenten Strategie der digitalen und ökologischen Transformation konnte sich die Lorenz GmbH & Co. KG eine führende Marktposition und Technologieführerschaft für Smart Metering erarbeiten. Nach kleinen Anfängen führt das Unternehmen heute Millionen von Messgeräten erfolgreich im Kreislauf, wovon sowohl Lorenz als auch die partizipierenden Wasserversorger, Kommunen und Messdienste finanziell wie prozessual profitieren. Mit starkem Bekenntnis zu klassischen unternehmerischen Tugenden wie Qualität, Langlebigkeit und vertrauensvollen Partnerschaften hat das Unternehmen früh angefangen, seine Produkte und Prozesse zirkulär zu denken, und dabei stets die Mitarbeitenden, Kunden und Lieferanten mit einbezogen. Am Traditionsstandort Schelklingen beschäftigt das Unternehmen heute über 330 Mitarbeitende und wirtschaftet sehr erfolgreich mit einem voll auf die Kreislaufwirtschaft ausgerichteten Geschäftsmodell.

Strategie

Nachhaltigkeit ist für die Lorenz GmbH & Co. KG eine Grundlage des unternehmerischen Selbstverständnisses. Die Ausrichtung der Produktionsprozesse und Produkte auf die Kreislaufwirtschaft ist dabei ein entscheidender Treiber für den Umwelt- und Ressourcenschutz und damit von großer Bedeutung für die eigenen Nachhaltigkeitsziele. Die Digitalisierung will das Unternehmen als Hebel für mehr Ressourceneffizienz nutzen. Dabei spielen vor allem kreislauffähige, smarte Produkte und eine vernetzte Produktion (Industrie 4.0) in der strategischen Ausrichtung eine zentrale Rolle.

Durch weitere Optimierungen an den Produkten, den Produktionsprozessen und dem Geschäftsmodell möchte das Unternehmen die Umweltauswirkungen der eigenen Produkte weiter verringern und bis 2030 Klimaneutralität erreichen. Dafür hat die Lorenz GmbH gemeinsam mit Universitäten Forschungsprozesse angestoßen. Zusammen mit der Technischen Universität München (TUM) und ihrem Forschungsverbund CirculaTUM wird zu optimalen Prozessen der Kreislaufwirtschaft und zu automatisierter Demontage geforscht. Mit dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und der TUM will das Unternehmen die Potentiale des digitalen Produktpasses für ihre Produkte erforschen. Ebenfalls arbeitet Lorenz eng mit CIRCULAR REPUBLIC zusammen, um die Transformation zur Kreislaufwirtschaft in der Breite der Industrie und Gesellschaft voranzutreiben.

2022 hat das Unternehmen einen ersten Nachhaltigkeitsbericht erstellt. Zum nachhaltigen Wirtschaften gehört für die Lorenz GmbH & Co. KG auch das klare und dauerhafte Bekenntnis zum Produktionsstandort Schelklingen, welcher mit strategischen Investitionen zukunftsfit gemacht wird. Sämtliche Gebäude werden durch die Abwärme einer nahegelegenen Biogasanlage beheizt, der Energiebedarf immer umfassender aus PV-Eigenproduktion auf den Dachflächen gedeckt. Für seine umfassende Ausrichtung auf die Circular Economy und Entwicklungsleistungen im Bereich Smart Metering wurde Lorenz vielfach ausgezeichnet. Unter anderem mit dem Deutschen Innovationpreis für Klima und Umwelt des BMUV und des BDI, mit dem Deutschen Rohstoffeffzienzpreis des BMWK und der DERA sowie mit dem Umwelttechnikpreis Baden-Württemberg und dem Digital Leader Award.

MAßNAHMEN

Der Schlüssel für das vollständig kreislauffähige Geschäftsmodell der Lorenz GmbH ist das Produktdesign. Aufgrund der Eichgesetzgebung und der Messgenauigkeit müssen Wasserzähler in periodischen Intervallen gesetzlich vorgeschrieben ausgetauscht werden, unabhängig davon, ob die Komponenten noch ordnungsgemäß funktionieren. Genau hier setzt das Unternehmen an: Produkte werden im Hinblick auf Kreislaufwirtschaft ganzheitlich betrachtet mit Fokus aus eine möglichst lange Lebensdauer und immer gemäß Design for Circularity bzw. Remanufacturing.

Das Hauptziel ist die Maximierung des Einsatzes im Gebäude, durch die nach dem Eichgesetz erlaubten, Stichprobenverlängerungen. Danach will das Unternehmen mit verschiedenen Maßnahmen die Lebensdauer der Wasserzähler bzw. ihrer Bestandteile verlängern. Die Module sind so aufgebaut, dass nach Rücknahme Reparaturen möglich werden. Eine minimierte Anzahl an Bauteilen sorgt dafür, dass die einzelnen Komponenten optimal zerlegt und aufbereitet werden können. Nach Rücknahmen werden die Wasserzähler gereinigt, desinifizert und neu kalibriert. Teile, die einwandfrei funktionieren werden direkt wiederverwendet. Defekte Teile werden wiederaufbereitet. In der Praxis bedeutet das 100% wiederverwertbare Wohnungs- und Hauswasserzähler.

Bei der neuen Produktgeneration wurde auf minimierten Stromverbrauch der Elektronik geachtet, um in Kombination mit einer passenden Batterie mehr als die doppelte Eichdauer zu erreichen, damit die Zähler länger eingesetzt und einfacher wiederverwendet werden können. Die neue Generation der digitalen Funkwasserzähler ist beim entscheidenden Bauteil Prozessor überdimensioniert, so dass der übergroße Speicher auch im Fall einer später mächtigeren Softwaregeneration geeignet ist.
Die Wohnungs- und Hauswasserzähler werden verkauft und/oder im Rahmen eines Pfand-, Leasing-, Miet- oder PaaS-Modell bereitgestellt. Priorität liegt dabei auf maximierter Einsatzdauer (bis zu zwölf Jahre, was zwei Eichperioden entspricht) und der Gewährleistung der späteren Rückführung. Im Falle von Miet-/Leasingmodellen bleibt der Wasserzähler Eigentum der Firma und muss zurückgegeben werden. In anderen Modellen erfolgt eine Pfandauszahlung oder Gutschrift. Die unterschiedlichen Geschäftsmodelle ergänzen sich und gerade die gesunde Mischung ermöglicht die ausgewogene Kombination von Liquidität und Rentabilität.
Das Geschäftsmodell der Lorenz GmbH basiert darauf, dass das Unternehmen seine Produkte nach der Einsatzzeit in Wohnungen und Häusern wieder zurücknimmt und aufbereitet. Dabei arbeitet das Unternehmen mit einem Logistikunternehmen zusammen, dass die Rückwärtslogistik für sie abwickelt. Den Kunden stellt das Unternehmen Gitterboxen zur Verfügung, in denen die ausgedienten Produkte und Materialien gesammelt und zurückgenommen werden.

Bei der Rückwärtslogistik ist es entscheidend den Kunden zu integrieren und Sorgen zu adressieren. Das Unternehmen arbeitet bereits daran auch diesen Prozessschritt zu optimieren. So sollen in Zukunft alte Zähler in den Verpackungen der neu angelieferten Zähler zurückgenommen werden. Wie dieser Prozess gut abgewickelt werden kann wird gerade in einem gemeinsamen Projekt mit der Technischen Universität München erforscht.
Zähler, die bei Lorenz wieder ankommen werden wiederaufgearbeitet. Wie oben beschrieben können die meisten Komponenten durch das Design for Circularity/Remanufacturing wiederverwendet werden. Bei einigen der Haupbestandteilen des Wasserzählers (Hydraulik und Rohrstück) wird das Material Messing eingesetzt, dass sich durch eine enorme Langlebigkeit und Verschleißfreiheit auszeichnet und dementsprechend nach der Reinigung direkt wiederverwendet werden kann.

Andere Bauteile werden geprüft und je nach Zustand zerlegt und wiederaufbereitet. Danach werden sie wieder in den Produktionskreislauf zurückgeführt. Die zurückgelieferten mechanischen Zähler werden heute zu 100 % wiederverwertet, teilweise bereits zum vierten Mal. Die seit 2009 im Umlauf befindlichen Funkzähler der ersten Generation werden ebenfalls komplett wiederverwendet und sind teilweise schon das dritte Mal im Einsatz.

Die Lorenz Gmbh & Co. KG hat ihre Erfahrungen mit dem Remanufacturing als Co-Konsortialführer an der 2023 erschienen DIN SPEC 91472 zum Remanufacturing mitgearbeitet. Die DIN SPEC 91472 definiert, wie sich Remanufacturing in der Praxis von Begriffen wie Refurbishment, Reparatur und Reuse unterscheiden lässt. Zudem werden Qualitätsanforderungen für Akteure aller Industriezweige festgelegt, die Remanufacturing-Prozesse nutzen möchten, und solche, die als Inverkehrbringer von Remanufacturing-Produkten gelten.