Wie nachhaltig sind unsere Produkte?

Neue Bewertungsmethoden für den Product Carbon Footprint!

Der Product Carbon Footprint (PCF) bewertet den Beitrag eines Produktes zum Klimawandel entlang seines kompletten Lebensweges. Auf dem Weg zu einer klimaneutralen Kreislaufwirtschaft, wird diese Maßzahl für alle Hersteller bedeutend werden. Aktuell werden Lösungen entwickelt, wie sich der PCF effizient und zuverlässig bestimmen lässt. 

Fehlerstrom-Schutzschalter – ein in diesem Fall beliebiges Beispiel für ein Elektroprodukt – werden millionenfach in elektrischen Anlagen und in fast jedem Haus verbaut, um vor schweren Stromunfällen zu schützen. Ein kleiner Schutzschalter wiegt etwa 200 g. Er wird aus verschiedenen Kunststoffen und unterschiedlichen Eisen- und Kupferlegierungen und etwas Edelmetall hergestellt. Der Schutzschalter wird voraussichtlich 20 Jahre im Dauereinsatz arbeiten bei einer Verlustleistung von etwa 0,4 Watt. Anschließend wird er entsorgt, einige Bestandteile könnten recycelt werden, meistens jedoch landet er auf der Mülldeponie.

Jede Lebensphase und jeder Bestandteil eines Produkts bewirken klimarelevante Emissionen, die der Product Carbon Footprint (PCF) quantifiziert. Er wird so zu einer wichtigen Maßzahl für Lieferanten und Kunden aus allen Industrien. Das Sustainability Engineering Team, ein interdisziplinär aufgestelltes Team von Siemens, verfolgt Forschungsansätze entlang der kompletten PCF Wertschöpfungskette als Bestandteil des Siemens DEGREE program

Systematische detaillierte Analyse 

„In einem systematischen Verfahren, einem sogenannten LCIA (life cycle impact assessment) stellen wir fest, welche Gesamtauswirkungen ein bestimmtes Produkt auf die Umwelt hat, wir sprechen vom sogenannten Product Environmental Footprint. Ausgangspunkt ist eine Produktstückliste, die alle Einzelteile des Produktes, deren Materialien und ihre Verarbeitung umfasst. Im LCIA betrachten wir den gesamten Lebenszyklus des Produktes, Herstellung, Betrieb, Recycling bzw. Entsorgung – und auch eingekaufte Teile und Rohstoffe. Also wenn ein Produkt Kupferteile enthält, dann wird auch berücksichtigt, dass dieses Kupfer zuvor abgebaut, aufbereitet, verarbeitet und transportiert werden musste“, erklärt Frank Walachowicz, Experte aus dem Sustainability Engineering Team aus Berlin. „Der Product Environmental Footprint bewertet unterschiedliche Wirkungskategorien. Für uns besonders wichtig ist der PCF, der den Ausstoß von CO²  und anderen Klima-relevanten Gasen erfasst. Bewertet werden aber auch andere umweltrelevante Einflüsse, etwa Ökotoxizität oder Wasserverbrauch."

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Mit mathematischer Approximation zehn Mal so schnell

Freilich, so eine LCIA-Analyse ist aufwändig. Wenn jeder einzelne elektrische Produkttyp – jeder Schalter, jede Sicherung, jeder Elektromotor – so bewertet werden müsste, käme auf die Hersteller ein gewaltiger Zusatzaufwand zu. Wenn es jedoch gelingt, das Gesamtportfolio der Produkte in geeignete Klassen einzuteilen – also etwa die Klasse der Fehlerstromschutzschalter, die zwar für unterschiedliche Leistungen ausgelegt, aber prinzipiell gleich aufgebaut sind – dann kann ein Gesamtportfolio auch mit wenigen detaillierten Analysen bewertet werden. „Wir wissen aus der Pilotierung der Produktbewertungen für die Schutzschalter, dass für ein Portfolio von ca. 200 verschiedenen Produktvarianten die detaillierte Bewertung von ca. 20 Referenzprodukten genügt –also ein Hebelfaktor von 1:10 im Portfolio,“ sagt Walachowicz. „In jeder Produktklasse führen wir für mindestens drei Produkte dieser Klasse die detaillierte LCIA-Analyse durch. Für die anderen können wir etwa den PCF mit mathematischen Approximations-Verfahren sehr genau berechnen. Das geht sehr viel schneller, wir können dennoch unseren Kunden zuverlässige Produktdaten zur Verfügung stellen.“

Das Dilemma mit den Zulieferern 

Auch die Hersteller komplexer Produkte, etwa einer Simatic Anlagensteuerung, werden in Zukunft den PCF ihres Produktes angeben müssen, in den die PCFs aller verbauten Einzelteile einfließen. „Wir kaufen zur Herstellung unserer SIMATIC Produkte viele Komponenten von anderen Herstellern hinzu, wir schätzen, dass über 90% des PCF unserer Anlage bereits in den Lieferketten bei unseren Zulieferern entsteht. Es ist also sehr wichtig für uns, zu wissen, wie groß der PCF der Komponenten ist, die wir von externen Lieferanten beziehen“, erklärt Florian Albrecht von Siemens Digital Industries. „Wir sind dabei auf die Angaben der Hersteller angewiesen, denn ohne Kenntnis der internen Prozesse eines Zulieferers, die wir normalerweise nicht haben, kann der PCF nur sehr grob anhand von Durchschnittswerten abgeschätzt werden. Auf diesem Weg ist es jedoch nicht möglich, unseren Kunden zu zeigen, dass wir und unsere Lieferanten besser sind als der Durchschnitt. Im Grunde geht es uns dabei genauso, wie Menschen, die versuchen in ihrem Privatleben, nachhaltige Produkte zu kaufen. Allein aus dem Produkt lässt sich nicht schließen, ob sie nachhaltig produziert wurden, man kann sich nur auf die Angaben der Hersteller verlassen.“

An dieser Stelle offenbart sich ein Dilemma: Der PCF eines Produktes kann nur korrekt ermittelt werden, wenn die PCF-Angaben zu allen Komponenten, vollständig und genau sind, so dass sie korrekt interpretiert werden können.

ESTAINIUM: Für zuverlässige PCFs auch von komplexen Produkten

Um dieses Dilemma zu lösen hat Siemens das globale Netzwerk ESTAINIUM initiiert „Das ESTAINIUM network ermöglicht den sicheren Austausch von vertrauenswürdigen PCF Daten entlang der Supply Chain. Sogenannte Trust Technology stellt sicher, dass die PCF Daten vertrauenswürdig und verifizierbar sind, gleichzeitig wird die Vertraulichkeit der Lieferkette des Lieferanten geschützt“, erklärt Albrecht. „Wenn alle Zulieferer eines Produktes mit ESTAINIUM vernetzt sind, dann kann der PCF auch von komplexen Produkten zuverlässig und effizient ermittelt werden. Diese Transparenz nutzen wir dazu, um unsere Lieferketten hinsichtlich ihrer Emissionen zu optimierten. Und wir können so nachweisen, dass der PCF unserer Produkte besser ist als der Durchschnitt.“

Aenne Barnard  November 2021

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