Dekarbonisierung in der Produktion

Klimaneutralität als Chance

Nach aktuellen Zielvorgaben des Klimaschutzgesetzes soll Deutschland bis zum Jahr 2050 weitestgehend klimaneutral werden. Momentan liegt die Industrie beim Ausstoß der problematischen Treibhausgase noch auf dem unrühmlichen zweiten Platz. Das soll sich in den nächsten Jahren ändern, weshalb in vielen Bereichen Strategien und Lösungen für eine effektive Dekarbonisierung entwickelt und teilweise bereits umgesetzt werden.

Im Klartext bedeutet dies eine Senkung der Industrie-Emissionen um rund 20 %. Im Vergleich zum Jahr 1990 sollen die Emissionen bis 2050 um mindestens 80 % gesenkt werden.

Was vielen als Herausforderung erscheint, könnte sich jedoch in diversen Branchen auch als echte Chance entpuppen. Vor allem der Maschinen- und Anlagebau dürfte sich über steigende Umsätze freuen.

Wettbewerbsfähige Lösungen zur Dekarbonisierung sind gefragt

Die unmittelbare Treibhausemission der deutschen Industrie sind in den letzten Jahren bereits gesunken, doch die hochgesteckten Klimaziele noch lange nicht erreicht. Damit der vorgesehene Zeitplan eingehalten werden kann, entwickeln Innovationstreiber unter Hochdruck neue Technologien, Produktionsverfahren und Wege zur Prozessoptimierung. Die Quellen der Emissionen lassen sich wie folgt in drei große Gruppen unterteilen:

• Direkte Emission (energiebedingt)

• Indirekte Emission (energiebedingt)

• Prozess- und produktionsbedingte Emission (nicht energiebedingt)

Für energiebedingten Treibhausgasausstoß gibt es aktuell zwei gängige Strategien. Zum einen möchte man vorhandenes Potenzial zur Einsparung von Ressourcen nutzen, indem man auf Technologien und Optimierungsverfahren setzt, die eine deutliche Steigerung der Energieeffizienz versprechen. Zum anderen soll in die Nutzung erneuerbarer Energien intensiviert werden. Für die Senkung der CO₂-Äquivalente im nicht energiebedingten Bereich ist hingegen die Umstellung bestehender Prozesse nötig. Des Weiteren ist eine Substitution der für den Ausstoß verantwortlichen Werkstoffe oder Produkte vorgesehen. Wo dies unmöglich erscheint, soll zumindest eine Abscheidung mit anschließender Weiterverwendung der Emissionen stattfinden. In der praktischen Umsetzung bedeutet dies, dass die produzierende Industrie nach Lösungen sucht, die eine Reduktion der Emission bei gleichbleibender Produktgüte und Effizienz garantieren.

Ergänzung hinsichtlich erneuerbarer Energien: Als Nachtrag zu unserem Impulsgeber-Artikel hinsichtlich Industriedach 4.0, empfehlen wir im Zuge der ansteigenden Dachnutzung zu Energiegewinnung, die Sicherheit aufgrund veränderter und optimierter Handhabungen, nicht außer Acht zu lassen. Beispielsweise sind nicht nur für private Solaranlagen sondern auch für den industriellen Anlagenbau, Installationen von Flachdachabsicherungen für den kollektiven Seitenschutz notwendig.

Dekarbonisierung verspricht hohes Umsatzpotenzial für den Maschinen- und Anlagenbau

Während der Gesetzgeber noch an den Rahmenbedingungen feilt, hat man in der Industrie längst begriffen, dass die Erfüllung der Vorgaben ein gewisses Maß an Eigeninitiative erfordert. Auf dem Weg zur klimaneutralen Wirtschaft von morgen sind daher vor allem Lösungen aus dem Bereich des Maschinenbaus und industriellen Anlagenbaus gefragt. Für kurzfristige Erfolge ist vor allem der Faktor der Energieeffizienz entscheidend und bei entsprechenden Maßnahmen und Strategien kommt dem Maschinen- und Anlagenbau eine Schlüsselrolle zu. Wegen steigender CO₂-Preise und immer strengeren Regulierungen lohnen sich bestehende Prozesse zunehmend weniger. Hinzu kommt der Anspruch der eigenen Kundschaft an ein möglichst nachhaltiges und transparent hergestelltes Produkt. Viele Unternehmen handeln bereits jetzt – und das ist wichtig, um konkurrenzfähig zu bleiben. Im Anlagen- und Maschinenbau setzt man aktuell parallel auf verschiedene Strategien.

Für eine klimaneutrale Produktion sind nicht nur einzelne Prozesse, sondern die gesamte Wertschöpfungskette von Bedeutung.

Durch bestehende Technologien wie die Wärmerückgewinnung lässt sich die Energieeffizienz bereits spürbar steigern. Ein weiterer Faktor ist die Automatisierung der Gebäudetechnologie per digitaler Sensorik. Anlagenbauer arbeiten darüber hinaus mit Hochdruck an weiteren ergänzenden Möglichkeiten. Das Potenzial für zukünftige Gewinnsteigerungen in der Branche ist riesig. Experten schätzen die Umsätze bis 2050 auf 10 Billionen Euro.

 

Dekarbonisierung nutzt „Circular Economy“ für mehr Nachhaltigkeit

Am sparsamsten und effizientesten ist die produzierende Industrie natürlich, wenn bereits hergestellte Waren wiederverwendet werden können. Diesem Konzept folgt auch das Modell der „Circular Economy“. Besonders in der Fahrzeug- und Automobilindustrie wird in Zukunft auf möglichst langlebige Komponenten gesetzt. Diese können am Ende länger im Einsatz sein als das Endprodukt, für die sie ursprünglich produziert wurden. Daher arbeitet man bereits an Anlagen, die gebrauchte Fahrzeuge und Maschinen automatisiert in ihre Bestandteile zerlegen und für die Aufbereitung oder Wiedergewinnung von Rohstoffen bereitstellen. Sollte sich dieser Trend tatsächlich als Standard bei den Unternehmen durchsetzen, dann müssen Fahrzeughersteller zwangsläufig beim Produktdesign und Marketing umdenken lernen. Aufwendige Sonderserien wären für eine solch zirkuläre Produktion eher nachteilig.

Beispiel aus der sehr energiehungrigen Stahlindustrie: Um den direkten und indirekten CO2-Ausstoß zu senken, sind ebenfalls technische Lösungen in Form von automatisierten Anlagen zur Aufbereitung im Gespräch. Aktuell setzt man in diesem Bereich noch auf eine Verlängerung der Zyklen bestimmter Produkte. Langfristig könnten dann Aufbereitungsanlagen so zusätzlich noch schlummerndes Potenzial wecken.

Dekarbonisierung erfordert die gesamte Wertschöpfungskette

Die Dekarbonisierung der Wirtschaft muss einzelne Glieder der Wertschöpfungskette so verzahnen, dass ein Maximum an Einsparungsmöglichkeiten verfügbar ist. In diesem Kontext kann die Umstrukturierung der Produktion nicht losgelöst von der Lieferkette betrachtet werden. Die Reduktion von Abfall, damit einhergehende Wiederverwertungsmaßnahmen und die Nutzung erneuerbarer Energien sind auch in dieser Gesamtbetrachtung die vielversprechendsten Maßnahmen. Das liegt unter anderem an der speziellen Rolle des Logistiksektors, der innerhalb von Europa für einen beachtlichen Teil der anfallenden Emissionen verantwortlich ist. Bei der notwendigen Transformation ist die enge Verzahnung von Transport und Produktion zu berücksichtigen. In der Praxis bedeutet dies für Unternehmen eine umfassende und genaue Analyse eigener Lieferketten. Sobald Kosten und Maßnahmen abgewogen sind und das Einsparpotenzial ermittelt worden ist, kommt es auf die Zusammenarbeit mit den Lieferanten an.

In der Logistik wird man an dieser Stelle vor allem auf Analyse und Monitoring setzen. Schon jetzt existieren praktische Softwarelösungen, mit denen Emissionswerte und weitere relevante Daten erfasst und in Modellen optimiert werden können. Digitale Tools sind deshalb ein wichtiges Werkzeug, um die Dekarbonisierung der gesamten Wertschöpfungskette voranzubringen. Ebenso wichtig sind Kooperationen zwischen den Akteuren und gemeinsam gesetzte Ziele, mit denen sich Verbesserungsmöglichkeiten langfristig verfolgen und umsetzen lassen.