Umformtechnik statt Zerspanung: Schluss mit teuren Spänen – Warum Fräsen und Drehen für viele Betriebe zur Kostenfalle werden

450 Tonnen Materialersparnis: Diese unterschätzte Technik rettet die Gewinnmargen im Maschinenbau

Lange Zeit stand die spanabhebende Fertigung – das klassische Fräsen und Drehen – im Zentrum der Produktion, doch ihre wirtschaftliche Bilanz wird in Zeiten hoher Rohstoffpreise und strenger Klimaziele zunehmend zum Risiko. Wo die Zerspanung bis zu 60 Prozent des Materials als teuren Abfall produziert, setzt die spanlose Fertigung auf Ressourceneffizienz par excellence. Durch die präzise Formgebung bei Raumtemperatur lassen sich Materialkosten fast halbieren und der Energiebedarf drastisch senken.

Dieser Wandel ist keine rein technische Entscheidung mehr, sondern eine strategische Notwendigkeit. Von der Automobilindustrie über die Luftfahrt bis hin zur Medizintechnik zeigt sich: Wer den Anschluss nicht verlieren will, muss seine Denkweise radikal ändern. Es geht nicht mehr darum, Material mühsam zu entfernen, sondern es intelligent in Form zu bringen. Erfahren Sie in diesem Artikel, warum die Rückkehr zur Umformtechnik der entscheidende Hebel ist, um CO2-Bilanzen zu retten, Millionenbeträge einzusparen und den Produktionsstandort Europa nachhaltig zu sichern.

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Warum die Industrie ihre Denkweise radikal ändern muss

Während deutsche und österreichische Maschinenbauer mit einer Kapazitätsauslastung von nur rund 78 bis 82 Prozent deutlich unter ihren langjährigen Durchschnittswerten arbeiten und ein großer Teil der Unternehmen den steigenden Kosten- und Preisdruck als zentrales Hindernis für weiteres Wachstum sieht, bietet sich eine Lösung an, die nicht neu ist, aber bisher systematisch unterschätzt wurde: die Umformtechnik als grundlegende Alternative zur spanabhebenden Fertigung wie Fräsen oder Drehen. Die wirtschaftliche Realität lässt sich nicht schönreden. Während globale Marktkräfte die Rohstoffpreise schwanken lassen und die Energiekosten auf erhöhtem Niveau verharren, können Unternehmen nicht allein durch Automatisierung wieder wettbewerbsfähig werden. Sie müssen ihre gesamte Herangehensweise bei Design und Fertigung grundsätzlich überdenken.

Die spanlose Fertigungstechnologie ist keine bloße kleine Verbesserung bestehender Abläufe, sondern ein grundlegender Wandel im Wertesystem der Produktion. Anstatt Material mühsam zu entfernen und dabei enorme Energiemengen zu verbrauchen, bringt die Umformtechnik das Material bei Raumtemperatur oder mäßiger Wärme präzise in die gewünschte Endform. Das klingt einfach, doch die Auswirkungen auf Kostenstrukturen, Nachhaltigkeit und die Effizienz im Betrieb sind gewaltig.

Material und Energie: Die doppelte Kostenreduktion

Der wichtigste wirtschaftliche Vorteil der Umformtechnik ergibt sich aus einer zweifachen Ersparnis: Materialersparnis und Energiereduktion wirken hier zusammen. Bei der herkömmlichen Zerspanung werden typischerweise zwischen 40 und 60 Prozent des Rohmaterials als Späne entfernt und als Abfall entsorgt. Dieses Material muss zunächst teuer gekauft, transportiert und am Ende wieder recycelt oder entsorgt werden. Jede dieser Tätigkeiten verursacht Kosten und verschlechtert die Umweltbilanz.

Die Umformtechnik vermeidet diesen Verschnitt fast vollständig. Branchenuntersuchungen zeigen, dass durch moderne Umformprozesse Materialeinsparungen von 40 bis 54 Prozent gegenüber schneidenden Verfahren erreicht werden. Dies ist nicht nur ein Beitrag zum Umweltschutz, sondern eine wirtschaftliche Notwendigkeit. Wenn ein Fertigungsbetrieb beispielsweise 1000 Tonnen Rohmaterial pro Monat verarbeitet, bedeutet eine Reduktion um 45 Prozent eine monatliche Ersparnis von 450 Tonnen Material. Bei Stahlpreisen im Bereich von 400 bis 600 Euro pro Tonne ergibt dies eine jährliche Materialkostenersparnis von 2,16 bis 3,24 Millionen Euro für ein typisches mittelständisches Unternehmen.

Die Energieeffizienz verstärkt diese Ersparnis erheblich. Während die Zerspanung viel Reibungswärme erzeugt, lange Bearbeitungszeiten benötigt und eine ständige Kühlung braucht, arbeitet die Kaltumformung meist bei Raumtemperatur mit sehr geringem Energieeinsatz. Digitale Umformanlagen reduzieren den Energieverbrauch durch präzise Steuerung in Echtzeit um durchschnittlich 20 Prozent. Ein innovatives Kaltumformungsverfahren für hochfeste Stähle erzielt beispielsweise jährliche Stromeinsparungen von 900 Megawattstunden pro Anlage – eine Menge, die dem durchschnittlichen Stromverbrauch von etwa 250 Privathaushalten entspricht.

Diese Effizienzgewinne summieren sich schnell. Ein Produktionsbetrieb, der sein Sortiment von Zerspanung auf Umformung umstellt, kann realistische Kostensenkungen von 25 bis 35 Prozent pro Bauteil erwarten, abhängig von der Form des Produkts und der produzierten Stückzahl.

Verbindungstechnik als Beispiel: Die Revolution der Schraube

Kein Anwendungsbereich zeigt die wirtschaftliche Überlegenheit der Umformtechnik deutlicher als die Herstellung von Verbindungselementen. Schrauben, Muttern und spezielle Verbinder werden weltweit in riesigen Mengen gefertigt. Die Kaltumformung hat sich hier als das wirtschaftlich führende Verfahren etabliert und verdrängt alternative Technologien immer weiter.

Die Herstellung von Schrauben durch Kaltumformung erfolgt in einer festen Folge: Zunächst wird Draht auf die richtige Länge geschnitten, dann wird durch Pressen der Schraubenkopf und die Grundform gebildet, anschließend werden Details wie das Gewinde durch Walzprozesse aufgebracht und das Teil fertig eingestellt. Der gesamte Prozess findet ohne Wärmezufuhr statt und ermöglicht Geschwindigkeiten von hunderten Einheiten pro Minute bei gleichzeitig glatten Oberflächen und hoher Genauigkeit.

Die wirtschaftlichen Zahlen sind eindeutig: Umgeformte Schrauben haben kaum Materialverluste, eine enorme Produktionsleistung bei großen Stückzahlen und eine hohe Festigkeit. Das liegt daran, dass der innere Aufbau des Materials beim Umformen nicht unterbrochen wird. Der Werkstoff verfestigt sich während der Bearbeitung von selbst, was bedeutet, dass die Stabilität automatisch erhöht wird, ohne dass spätere Wärmebehandlungen nötig sind – ein Vorteil, der die Energieersparnis weiter vergrößert.

Die Vielseitigkeit dieser Teile zeigt gleichzeitig die große Bedeutung für den Markt. Ein modernes Auto benötigt zwischen 150 und 200 spezialisierte Verbindungselemente, von einfachen Maschinenschrauben bis hin zu innovativen Speziallösungen wie gewindefurchenden oder fließlochformenden Schrauben. Ein einziger großer Hersteller liefert diese Teile für hunderttausende Fahrzeuge jährlich. Die Mengen-Effekte sorgen dafür, dass jede kleine Ersparnis pro Bauteil zu riesigen Gesamtsummen führt. Ein Beispiel aus der Praxis: Bei der Optimierung eines Getriebegehäuses durch Umstellung auf ein moderneres Schraubensystem konnten pro Getriebe 42 Gramm Gewicht eingespart werden. Bei einer Jahresproduktion von einer Million Getrieben entspricht dies 42.000 Kilogramm Gewichtseinsparnis – eine enorme Reduktion, die nur durch kluges Design möglich wird.

CO2-Reduktion als Wirtschaftstreiber und Pflicht

Die CO2-Bilanz der Umformtechnik ist heute nicht mehr nur ein technisches oder ökologisches Thema, sondern ein harter wirtschaftlicher Faktor. Neue europäische Gesetze, CO2-Grenzzölle und strenge Berichtspflichten machen Klimaschutz zur Pflicht. Unternehmen, die ihren CO2-Fußabdruck nicht nachweisbar senken, riskieren den Ausschluss aus Lieferketten und sehen sich steigenden Kosten bei der Finanzierung gegenüber.

Die spanlose Fertigung durch Umformung erzielt CO2-Reduktionen von 37 bis 45 Prozent gegenüber vergleichbaren schneidenden Verfahren. Diese Reduktion setzt sich aus mehreren Teilen zusammen. Erstens: Der minimale Materialabfall bedeutet, dass weniger Rohmaterial in energieintensiven Stahlwerken produziert werden muss. Ein Kilo gespartes Material vermeidet direkt die Entstehung von etwa 1,5 bis 2,0 kg CO2. Zweitens: Der Energieverbrauch während der Umformung selbst ist wesentlich geringer, da keine schweren Bearbeitungsprozesse mit hoher Hitze anfallen. Drittens: Die Fertigungsschritte sind meist reduziert, was Transportwege, Lagerzeiten und Pufferbestände verringert.

Im konkreten Fall eines hocheffizienten Umformverfahrens für komplexe Teile erreicht eine einzelne Produktionsstätte jährliche Einsparungen von etwa 395 Tonnen CO2. Für einen Großkonzern mit fünf solchen Linien entspricht dies fast 2000 Tonnen CO2-Reduktion pro Jahr – eine Menge, die dem jährlichen Ausstoß von etwa 400 Haushalten entspricht. In einem Umfeld, in dem die Preise für CO2 steigen und Kunden genauer hinschauen, lassen sich diese Einsparungen direkt in geringere Kosten und eine höhere Marktakzeptanz umwandeln.

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Branchen und Marktstruktur: Wer profitiert am meisten?

Die Umformtechnik ist kein kleiner Spezialmarkt, sondern betrifft fast die gesamte Industrie. Eine genauere Betrachtung der Hauptbereiche zeigt sowohl die heutige Nutzung als auch künftige Wachstumschancen.

Die Automobilindustrie bleibt der wichtigste Sektor, in dem die Umformtechnik seit Jahrzehnten fest verankert ist. Jedes moderne Fahrzeug nutzt hunderte umgeformte Teile: Karosseriebauteile aus Blech, Motorteile wie Kurbelwellen, Federn und natürlich Verbindungselemente. Mit dem Wechsel zum Elektroauto haben sich die Anforderungen jedoch grundlegend verschoben. Die Montage von Batteriepaketen erfordert zum Beispiel spezielle Verbindungen, die ohne Vorbohren funktionieren, um die Dichtheit des Materials zu wahren. Ein führender Branchenvertreter baut deshalb aktuell ein neues Werk mit 60.000 Quadratmetern Fläche und hunderten Arbeitsplätzen, das speziell auf klimaneutrale Kaltumformung für die Elektromobilität ausgerichtet ist. Solche Investitionen zeigen, dass der Markt diesen Wandel als dauerhaft ansieht.

Die Elektrotechnik und Elektronik bilden den am schnellsten wachsenden Sektor. Gehäuse für Elektronik, Stecker und Kühler werden immer öfter durch Umformen statt durch Zerspanung gefertigt. Der Grund liegt in der nötigen Präzision und dem enormen Kostendruck, der hohe Effizienz verlangt.

Die Luft- und Raumfahrt ist ein Spitzenbereich, in dem Leichtbau überlebenswichtig ist. Neue Umformtechnologien für extrem feste Stähle und Aluminium ermöglichen Konstruktionen, die mit alten Methoden unmöglich oder viel zu teuer wären. Gewichtseinsparungen von bis zu 60 Prozent bei gleicher Festigkeit verbessern den Treibstoffverbrauch und senken die Emissionen von Flugzeugen massiv.

Die Haushaltsgeräte-Branche profitiert von riesigen Stückzahlen. Ein normaler Kühlschrank oder eine Waschmaschine braucht viele Umformteile. Bei Millionenproduktionen pro Jahr rechnen sich die Kosten für die Werkzeuge sehr schnell. Gleichzeitig zwingen EU-Umweltregeln die Hersteller dazu, Material und Energie in der Produktion zu sparen, was die Umformtechnik wirtschaftlich attraktiv macht.

Die Medizintechnik nutzt das Verfahren für feinste Bauteile, bei denen Sauberkeit und glatte Oberflächen wichtig sind. Auch der allgemeine Maschinenbau setzt verstärkt auf Umformkomponenten, um Gewicht und Kosten zu sparen.

Neue Technik-Standards: Innovation und wirtschaftliche Folgen

Moderne Umformverfahren zeigen heute beispielhaft, wie technische Innovationen alte Kostenrechnungen hinfällig machen. Ein Beispiel ist die Bearbeitung von hochfesten Stahlblechen bei Raumtemperatur – eine Aufgabe, die früher oft nur durch energieintensives Erhitzen und anschließendes Schweißen gelöst werden konnte.

Das neue Verfahren funktioniert durch schrittweises Umformen mit speziellen Werkzeugen, die das Material gezielt so verteilen, wie es gebraucht wird. Dies verhindert Risse und Spannungen, die bei herkömmlichen Methoden auftreten würden. Das Ergebnis ist eine technische Lösung, die früher unmöglich schien, nun aber wirtschaftlich sehr lohnend ist.

Die messbaren Folgen sind gewaltig. Erste industrielle Anwendungen zeigen Materialersparnisse von 56 Prozent gegenüber bisherigen Warmform-Verfahren. Das Gewicht sinkt um 60 Prozent bei gleicher Stabilität. Auch die CO2-Bilanz ist überzeugend: Pro Bauteil sinkt der Ausstoß deutlich gegenüber der herkömmlichen Variante. Hochgerechnet auf eine Jahresproduktion von 100.000 Bauteilen ergibt dies eine enorme CO2-Reduktion. Strategisch bedeutet das, dass Unternehmen durch Investitionen in diese Technik nicht nur Kosten senken, sondern auch die Fähigkeit erwerben, künftige Anforderungen an moderne Materialien zu erfüllen.

Gesetzliche Vorgaben und Nachhaltigkeit als Beschleuniger

Die Regeln für die europäische Industrie verschärfen sich ständig und machen Umformtechnik von einer Option zur Pflicht. CO2-Grenzzölle, neue Berichtspflichten für Unternehmen und die Anforderungen großer Kunden an ihre Lieferanten schaffen ein System, das Firmen mit schlechter Umweltbilanz benachteiligt.

Ein Beispiel aus der Branche zeigt diese Entwicklung: Es werden neue Technik-Zentralen geplant, die konsequent auf erneuerbare Energien setzen. Noch beeindruckender ist die geplante Umstellung von Wärmebehandlungsanlagen auf Wasserstoff. Der jährliche Bedarf an Wasserstoff für solche Anlagen ist enorm – vergleichbar mit dem Energiebedarf einer Kleinstadt mit 2500 Einwohnern. Diese Investitionen sind nicht nur Symbolpolitik, sondern ein grundlegender Umbau der Produktion mit dem Ziel, in wenigen Jahren vollständig klimaneutral zu arbeiten.

Solche teuren Investitionen sind möglich, weil der Druck durch Gesetze und Kundenwünsche die Wirtschaftlichkeit solcher Veränderungen sichert. Ohne diesen Druck wären solche Summen schwer zu rechtfertigen. Heute sind sie eine strategische Notwendigkeit, um am Markt zu bleiben.

Marktperspektiven und Wettbewerb

Der weltweite Markt für intelligente Fertigung wächst rasant und wird in wenigen Jahren auf etwa 700 Milliarden US-Dollar geschätzt. Innerhalb dieses Marktes nimmt die Umformtechnik eine immer wichtigere Rolle ein, getrieben durch Kosteneffizienz, Nachhaltigkeit und technische Neuerungen.

Der deutsche Maschinenbau befindet sich jedoch in einer schwierigen Phase. Die Auslastung ist niedrig, und der Kostendruck wird als größtes Hindernis für die Zukunft genannt. In dieser Situation sind neue Umformtechnologien wichtige Chancen, um sich im Wettbewerb wieder zu behaupten.

Gleichzeitig zeigt sich ein Trend, die Produktion wieder näher an die Heimatmärkte zu holen. Während niedrige Lohnkosten früher ein Grund für die Abwanderung ins Ausland waren, machen steigende Zölle, unsichere Handelsbeziehungen und lange Lieferwege diesen Vorteil oft zunichte. Dies begünstigt lokale, hocheffiziente Fabriken, in denen die Umformtechnik einen klaren Kostenvorteil gegenüber der Zerspanung bietet. Unternehmen, die diese Verfahren beherrschen, sind in dieser Neugestaltung der globalen Wirtschaft klar im Vorteil.

Die strategische Pflicht zur Neuausrichtung

Die spanlose Fertigung durch Umformung ist längst keine Nischenlösung mehr für Sparfüchse. Sie steht für eine völlig neue Logik in der Produktion. In einer Zeit mit hohen Rohstoffkosten, teurer Energie, strengen Umweltgesetzen und unsicherem Welthandel sind wirtschaftliche und ökologische Ziele in der Umformtechnik vereint. Sie ist der bevorzugte Weg für die Herstellung vieler Bauteile.

Die Schlussfolgerung für Hersteller ist klar: Investitionen in die Umformtechnik und deren Verbesserung sind nicht freiwillig, sondern notwendig, um langfristig überleben zu können. Das gilt besonders für Standorte mit hohen Kostenstrukturen wie Deutschland, deren Erfolg auf technologischem Vorsprung und höchster Effizienz beruhen muss.

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