Energieunabhängigkeit und Ressourcenautonomie: Wie Unternehmen in Krisenzeiten handlungsfähig bleiben
Kreislaufwirtschaft wirkt dort nachhaltig, wo sie konkret umgesetzt wird – mit lokalen und regionalen Partnern im überregionalen Kontext. Die hier vorgestellten Unternehmensbeispiele stellen einen Beitrag zur Energieunabhängigkeit und -sicherheit sowie zur Ressourcenautonomie von Unternehmen dar.
Zirkuläre Transformation braucht praxisnahe Ansätze
Gezeigt wird, wie es kurz-, mittel- und langfristig gelingt, Prozesse im Unternehmen anzupassen und dabei operativ und finanziell handlungsfähig zu bleiben. Anstatt auf lineare Lösungen zu setzen, betrachten erfolgreiche und weitsichtige Unternehmen die gesamte Wertschöpfungskette und ihre Wechselwirkungen. Entscheidungen werden hier nicht isoliert getroffen, sondern immer im Kontext ihrer Auswirkungen auf das Gesamtsystem.
Geschlossene Stoffkreisläufe sind nicht nur mit weniger Abfall verbunden, sondern auch mit höherer Effizienz, Flexibilität und größerer Unabhängigkeit von fragilen globalen Lieferketten (reduzierte Lieferkettenausfälle durch höhere Kontrolle über Materialverfügbarkeit). Auch der ökologische Mehrwert ist nicht zu unterschätzen: In energieintensiven Industrien können die CO2-Emissionen auf diese Weise gesenkt und der Einsatz natürlicher Ressourcen optimiert werden.
Weitere Vorteile:
intelligentere und effizientere Produktion
Steigerung der Resilienz von Volkswirtschaften
Reduzierung von Ressourcenabhängigkeit
Internalisierung bisher nicht berücksichtigte Umweltkosten
lokale Wertschöpfung
Sicherung der Wettbewerbs- und Zukunftsfähigkeit
Reduzierung negativer Umwelteinflüsse.
Unternehmensbeispiele: KNOLL Maschinenbau GmbH und Mader GmbH & Co. KG
Mit der Stickstoffgenerierung im eigenen Haus in Kombination mit Strom aus der firmeneigenen PV-Anlage geht KNOLL Maschinenbau seit 2026 neue Wege. Das Unternehmen ist der führende Anbieter von Förderanlagen, Filteranlagen und Pumpen für die Metallbearbeitung. Hier werden Späne und Kühlschmierstoffe transportiert und getrennt. Das umfassende Produktprogramm bietet Anlagen für dezentrale oder zentrale Anwendungen. Der Geschäftsbereich Automatisierung beschäftigt sich mit Lösungen für anspruchsvolle Montage- und Logistikaufgaben. Hierzu gehören stationäre Transportsysteme mit Ketten- und Rollenförderern. Mit der Integration von Handhabungs- (Robots, Cobots) und Transportrobotern (FTS) entstehen flexible Systeme aus einer Hand. Das Familienunternehmen aus Bad Saulgau realisierte die Stickstoff-Eigenversorgung gemeinsam mit den „AirXperten“ der Mader GmbH & Co. KG. Das Unternehmen und seine Mitarbeitenden setzen ihre „AirXpertise“ dafür ein, den Druckluftprozess in der Industrie ganzheitlich nachhaltig(er) und gleichzeitig prozesssicher zu gestalten - mit dem Ziel:
Saving energy – für eine enkelfähige Zukunft.Mader
Bis vor Kurzem gehörte der Tanklaster, der regelmäßig auf den Hof rollte, zum festen Bild bei KNOLL Maschinenbau in Bad Saulgau. „Mindestens einmal kam er jede Woche – und manchmal auch gleich ein zweites Mal“, erinnert sich Eduard Mader, Teamleiter NC-Programmierung/Disposition Rohbau. Heute ist das Geschichte. Das Familienunternehmen produziert seinen Stickstoff inzwischen selbst – mit Energie aus der firmeneigenen PV-Anlage. Mit der Umstellung hat Knoll nicht nur Lieferengpässe hinter sich gelassen, sondern auch ein neues Maß an Flexibilität erreicht. Ein Wert, der neben Innovationsgeist und Effizienz eine hohe Bedeutung bei Knoll hat: „Unsere Wertschöpfungstiefe liegt bei über 90 Prozent. Das gibt uns eine enorme Flexibilität, wenn es um maßgeschneiderte Anlagen für unsere Kunden geht“, so Mader. Das Thema Eigenerzeugung beschäftigt Knoll schon seit vielen Jahren. „Wir haben uns schon damals mit der Technologie beschäftigt – da lag der Luft-Faktor noch bei sieben“, erinnert sich Eduard Mader. Das heißt, um einen Kubikmeter Stickstoff herzustellen, war es erforderlich, das siebenfache Volumen an Druckluft zu erzeugen. „Heute sind wir bei einem Faktor von 3,0.“
Die deutliche Effizienzsteigerung, kombiniert mit dem Wunsch nach mehr Unabhängigkeit, brachte 2023 den entscheidenden Impuls. Gemeinsam mit Meister Bernhard Buck aus der Gebäudetechnik und Instandhaltung begann das Team, nach einem geeigneten Partner zu suchen. Buck beschreibt die Vision so: „Wir wollen die 1,4-Megawatt-PV-Anlage intelligent mit der Stickstofferzeugung verknüpfen. Am Wochenende, wenn in der Produktion weniger Strom gebraucht wird, könnten wir die 20 Stickstoffbündel füllen. Damit hätten wir Vorrat für zwei bis zweieinhalb Tage.“ Noch sei das Zusammenspiel allerdings noch nicht perfekt. Gemeinsam mit den Stadtwerken wird an einer intelligenten Steuerung des Stromflusses gearbeitet.
Allerdings ist seit der Umstellung die Flexibilität gestiegen. „Keine Lieferengpässe, keine Transportkosten, keine unnötigen CO₂-Emissionen“, bemerkt Eduard Mader. Stickstoff wird als Schneidgas eingesetzt, um Oxidation an Werkstücken zu verhindern. Durch die Eigenerzeugung von hochreinem Stickstoff (Reinheitsklasse 6.0) kann Knoll beim Laserschneiden inzwischen weitgehend auf das alternative Schneidgas Sauerstoff verzichten. „Das spart uns oft den zusätzlichen Arbeitsschritt des Schleifens“, erklärt Buck.
Insgesamt vier Anbieter wurden in die engere Auswahl genommen und über ein strukturiertes Auswahlverfahren mit Nutzwertanalyse bewertet und verglichen. Das Angebot von Mader stach besonders heraus, so dass er sich aufgrund der Namensgleichheit der Frage stellen musste, ob er denn bei Mader Verwandtschaft habe. Der 32-Jährige konnte dies verneinen und auf die Fakten verweisen: Auf dem Papier hatte Mader überzeugt. Doch Knoll wollte mehr als nur Zahlen und Versprechen - das Team besuchte den Standort in Leinfelden-Echterdingen und sah sich zusätzlich eine Referenzanlage bei einem Kunden mit ähnlicher Anwendung an. „Wir wollten mit eigenen Augen sehen, wie die Technik läuft“, sagt Mader. Weitere Entscheidungskriterien waren der kompakte Aufbau der Anlage als Skid und die Unterstützung des Mader-Teams bei der Beantragung der Bafa-Förderung.
Ohne die Bafa-Förderung hätten wir das Projekt nicht umgesetzt.“Eduard Mader
Für Bernhard Buck war noch ein weiteres Kriterium ausschlaggebend: die Nähe zum Lieferanten. „Im besten Fall läuft so eine Anlage 20 Jahre durch, und ich höre nichts davon. Aber wenn es doch mal ein Problem gibt, dann macht es einen großen Unterschied, ob der Partner ins Flugzeug steigen muss – oder in einer Stunde vor Ort ist.“ Zwischen der ersten Anfrage und der Inbetriebnahme lagen fast zwei Jahre. Anfang 2023 startete Eduard Mader mit dem Projekt – im Februar 2025 lief die Anlage schließlich an. „Die Bewilligung des Bafa-Antrags hat rund neun Monate gedauert. Die Zusage kam dann kurz vor Weihnachten 2024.“ Im Januar 2025 begannen die Monteure mit dem Aufbau. Zunächst wurden acht Stickstoffbündel installiert. Als später das alte Silo abgebaut war, war Platz für die übrigen zwölf. „Das war ein besonderer Moment“, sagt Philipp Komenda, Projektleiter bei Mader.
„Man hat gespürt: Jetzt wird aus der Idee wirklich Realität.“Philipp Komenda
Die Anlage selbst besteht aus einem modular aufgebauten Skid-System. Darin integriert sind unter anderem ein Drucktaupunkt-Booster für die Vortrocknung der Luft, ein Stickstoffgenerator mit PSA-Technologie und ein Speicherverbund mit insgesamt 20 300bar-Bündeln. Die Erzeugungskapazität liegt bei 100 Nm³/h Stickstoff, die Reinheit bei Klasse 6.0 (99,9999 %). Über eine Druckregelstrecke wird die Gasversorgung für die Laseranlagen konstant auf 30 bar gehalten. Doch völlig reibungslos verlief der Start allerdings nicht. So muste die Anlage noch feinjustiert werden: „Unsere Laseranlagen sind extrem sensibel“, sagt Eduard Mader. „Sie brauchen 30 bar Druck – mit einer Toleranz von gerade mal drei bar nach oben oder unten. Sobald dieser Bereich verlassen wird, schalten die Maschinen ab.“ Die Herausforderung besteht darin, dass der Verbrauch stark schwankt. Mal laufen alle Laser parallel, mal nur einer. Mal wird hoher Volumenstrom gebraucht, dann fällt die Abnahme schlagartig ab. „Es ist ein Zusammenspiel von Volumenstrom und Druck – sobald sich eine Größe verändert, wirkt sich das auf die andere aus“, so Buck. Ein Techniker von Mader nahm schließlich die Feineinstellungen vor. „Seitdem läuft der Prozess stabil und ohne Fehlermeldungen.“
„Klar gibt es immer Probleme – aber entscheidend ist, dass sie sofort gelöst werden. Alle Nacharbeiten gingen ruckzuck, das Mader-Team hat schnell reagiert.“Bernhard Buck
Für Buck ist das der beste Beweis, wie wichtig die räumliche Nähe des Partners ist. „Da kann man mal eben anrufen, und jemand ist schnell vor Ort. Genau das gibt uns Sicherheit.“ Eine moderne Anlage lebt nicht nur von ihrer Hardware – sie muss auch überwacht und intelligent gesteuert werden. Deshalb setzt Bernhard Buck konsequent auf Monitoring. „Für unsere Laser ist eine Stickstoffreinheit von 5.0, also 99,999 Prozent, Pflicht. Früher haben wir uns darauf verlassen, dass der gelieferte Flüssigstickstoff diese Qualität hatte. Heute messen wir sie selbst kontinuierlich nach.“ Über Sensoren wird der Reinheitsgrad permanent überwacht.
Auch der Gasverbrauch wird jetzt präzise erfasst. „Früher konnten wir den nur grob über die bestellten Mengen hochrechnen. Jetzt sehe ich live, wie viel Stickstoff tatsächlich abgenommen wird“, sagt Buck. Diese Transparenz erleichtert nicht nur die Kostenkontrolle, sondern auch die Produktionsplanung: Spitzen im Verbrauch lassen sich auf bestimmte Fertigungsaufträge zurückführen und in Zukunft besser berücksichtigen. Zusätzlich hat Knoll eine automatische Umschaltung für die Wasserstoff-bündel installiert, die für die effiziente Stickstofferzeugung benötigt werden. Sobald ein Bündel leer ist, schaltet die Anlage auf das nächste um – und sendet gleichzeitig eine Nachbestellmeldung.
Damit vermeiden wir Engpässe und müssen nicht mehr manuell kontrollieren, wie viel Restgas noch vorhanden ist.“Bernhard Buck
Auch beim Energieeinsatz will Knoll nichts dem Zufall überlassen. Der Stromverbrauch der Stickstofferzeugung wird bereits erfasst, perspektivisch soll auch der Druckluftverbrauch integriert werden. „Nur wenn wir diese Werte genau kennen, können wir die tatsächliche Rentabilität der Anlage berechnen.“ Ein weiteres Ziel ist die Verknüpfung mit dem Energiemanagement des Unternehmens. Um teure Lastspitzen zu vermeiden, soll die Anlage künftig in Abhängigkeit vom aktuellen Gesamtstrombedarf automatisch an- und abgeschaltet werden. Mittelfristig sollen die Stickstoffbündel als Energiespeicher „für unseren PV-Strom genutzt werden. Das wäre ein großer Schritt in Richtung Autarkie.“ Am Ende eines Projekts zählt für Knoll nicht, dass alles glatt lief – sondern dass die Dinge gelöst wurden. „Ein Projekt läuft nie völlig reibungslos. Wichtig ist, dass man Vertrauen hat und gemeinsam Lösungen findet“, sagt Eduard Mader rückblickend. Dieses Vertrauen habe Mader mehrfach unter Beweis gestellt. „Das Team ist sogar in Vorleistung gegangen und hat Komponenten auf Lager gelegt, obwohl wir unseren Auftrag wegen der noch fehlenden Bafa-Zusage noch nicht final platzieren konnten“, erinnert sich Eduard Mader. Für beide ist klar, dass Partnerschaft und räumliche Nähe zum Lieferanten entscheidend waren. „Man muss jemanden einfach mal anrufen können – und dann ist auch wirklich schnell jemand da“, so Buck. Sein Rat an andere Verantwortliche, die vor einer ähnlichen Entscheidung stehen:
„Von Anfang an die Redundanz mitdenken. Wir haben zwei Hochdruckverdichter, die unabhängig voneinander laufen. So ist sichergestellt, dass mindestens 50 Prozent des Stickstoffbedarfs gedeckt sind, wenn einer ausfällt. Das gibt Sicherheit – und das gute Gefühl, auch in kritischen Situationen handlungsfähig zu bleiben.“Bernhard Buck
Der Bericht basiert auf der Mader-Pressemitteilung vom 9. Februar 2026.
Weiterführende Informationen:
Unabhängig – nachhaltig - krisenfest: Erfolgsquellen mittelständischer Unternehmen
Energieeffizienz und Klimaneutralität: Wirtschaftliche Notwendigkeit statt „Industrietrend“
Ulrike Böhm: Die Macht der kleinen Schritte. Wie man als mittelständisches Unternehmen zum Klimaretter wird. In: Klimawandel in der Wirtschaft. Warum wir ein Bewusstsein für Dringlichkeit brauchen. Hg. von Alexandra Hildebrandt. Verlag SpringerGabler, Heidelberg, Berlin 2020.
Ulrike Böhm, Stefanie Kästle, Julia Sulzberger: Ein Mittelständler auf dem Weg zur Klimaneutralität. In: Klimaneutralität in der Industrie. Aktuelle Entwicklungen – Praxisberichte – Handlungsempfehlungen. Hg. von Ulrike Böhm, Alexandra Hildebrandt, Stefanie Kästle. Springer Gabler Verlag, Heidelberg, Berlin 2023.
CSR und Energiewirtschaft. Hg. von Alexandra Hildebrandt und Werner Landhäußer. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. 2. Auflage 2020.
Stefanie Kästle und Werner Landhäußer: Druckluft 4.0 goes green: Herausforderungen, Chancen und innovative Lösungen am Beispiel der Mader GmbH & Co. KG. In: CSR und Digitalisierung. Der digitale Wandel als Chance und Herausforderung für Wirtschaft und Gesellschaft. Hg. von Alexandra Hildebrandt und Werner Landhäußer. 2. Auflage, SpringerGabler Verlag, Heidelberg Berlin 2021.
Helen Landhäußer: Klimaneutralität durch Digitalisierung – von der Transformation analoger Technologien und GreenTech Unicorns. In: Klimaneutralität in der Industrie. Aktuelle Entwicklungen – Praxisberichte – Handlungsempfehlungen. Hg. von Ulrike Böhm, Alexandra Hildebrandt, Stefanie Kästle. Springer Gabler Verlag, Heidelberg, Berlin 2023.