Grosse Unternehmen berichten längst über ihre Emissionen, kleine Zulieferer sollen bald folgen, oft ohne die Leute dafür. Ein neues Regelwerk der Plattform Factory-X liefert die Rechenmethode gleich mit, samt durchgerechneter Beispiele für Fräsen, Schmieden und additive Fertigung.
https://www.technische-rundschau.ch/kategorien/kategorie/maschineTextquelle: Fraunhofer IWU
Wie lässt sich der CO2-Fussabdruck eines Produkts berechnen, wenn es aus Dutzenden Teilen besteht, quer über Firmengrenzen entsteht und niemand im Betrieb Zeit dafür hat? Der Leitfaden «PCF Guidance» der Plattform Factory-X nimmt sich genau diese Frage vor. Er beschreibt, wie sich Emissionen entlang der Wertschöpfungskette automatisiert und über Firmengrenzen hinweg nachvollziehbar ermitteln lassen, und liefert konkrete Rechenbeispiele für Fertigungsverfahren wie Fräsen, Schmieden und additive Fertigung.
Damit weitet die Plattform den Blick auf die diskrete Fertigung, also auf Produkte aus mehreren Teilen und Baugruppen. Das Rulebook der Plattform Catena-X hatte die Grundlagen gelegt, auf höherer Abstraktionsebene und mit Schwerpunkt Automobilindustrie. «PCF Guidance» setzt darunter an, dort wo einzelne Werkstücke entstehen. Am Dokument hat das Fraunhofer IWU mitgearbeitet.
Warum Zulieferer schon heute Emissionsdaten liefern müssen
Der Druck kommt von oben. Grosse Unternehmen müssen über ihre Klima- und Emissionsdaten berichten, seit die EU mit der Corporate Sustainability Reporting Directive, kurz CSRD, die Nachhaltigkeitsberichterstattung verschärft hat. Häufig zählen dazu auch die Emissionen aus den Produkten selbst und aus der Lieferkette.
Die Ecodesign for Sustainable Products Regulation, die ESPR, führt zusätzlich schrittweise den digitalen Produktpass ein, mit umfassenden Nachhaltigkeitsdaten. Für den grössten Teil der Fertiger greift sie noch nicht. Doch die Richtung ist gesetzt, und deshalb verlangen viele Kunden schon heute von ihren Zulieferern Produkt- oder Material- CO2-Daten, lange bevor es ein Gesetz vorschreibt. Gerade kleine und mittlere Unternehmen trifft das an einer wunden Stelle, weil ihnen oft die Leute für solche Rechnungen fehlen.
Was ein Product Carbon Footprint zusammenzählt
Ein Product Carbon Footprint, PCF, beschreibt die Treibhausgasemissionen, die sich einem bestimmten Produkt zurechnen lassen, meist in Kilogramm CO2-Äquivalent. Factory-X rechnet dabei von der Rohstoffgewinnung bis zum Fabriktor, im Fachjargon «Cradle-to-Gate». Alle Beiträge auf diesem Weg fliessen in eine einzige Zahl zusammen.
Für ein Werkstück aus der diskreten Fertigung heisst das: Das Rohmaterial zählt mit, ob Stahl, Aluminium oder Kunststoff, dazu die Transporte und die vorgelagerten Prozesse der Lieferanten. Der Energieverbrauch der Anlagen gehört dazu und die Hilfsstoffe. Am Ende steht der Fussabdruck, heruntergebrochen bis auf das einzelne Bauteil.
Drei Bauteile, bis auf die Formel durchgerechnet
Der Kern des Leitfadens sind drei Beispiele, die nichts offenlassen. Die Autoren rechnen ein Frästeil durch, ein Schmiedeteil und eine additiv gefertigte Dämpfergabel, jeweils mit Formeln, Datenquellen und dem Umgang mit Ausschuss, Verpackung und Transport. Wer schon einmal versucht hat, Energie sauber einem einzelnen Produkt zuzuordnen, weiss, wo hier die Mühe liegt.
Genau dort setzt das Dokument an. Es zeigt, wie sich Verbräuche möglichst verursachungsgerecht verteilen lassen, über Prozessunterteilung, Systemerweiterung oder Allokation, physisch wie wirtschaftlich. Es rät zur räumlich und zeitlich feinen Messung per Submetering und zur Nutzung echter Produktionsdaten, damit weniger geschätzt und mehr gewusst wird. Auch für die kniffligen Fälle liefert es Beispiele: Gebäudeemissionen, Stillstandszeiten und den Verbrauch einzelner Maschinen.
Wie die CO2-Daten sicher über Firmengrenzen wandern
Am Ende nützt die beste Rechnung wenig, wenn die Zahl im eigenen Haus liegen bleibt. Über den Factory-X-Datenraum tauschen Lieferanten und Kunden ihre PCF-Daten in einheitlicher Form aus, sodass sich der CO2-Anteil eines Produkts über die ganze Kette verfolgen lässt. Das schafft die Grundlage für die Anforderungen, die von Gesetzgeber und Kundschaft ohnehin kommen.
Die Firmen behalten dabei die Kontrolle über ihre eigenen Daten, ihre Datensouveränität bleibt gewahrt. Perspektivisch soll dieser Austausch auf Basis von Catena-X auch kleinen und mittleren Unternehmen offenstehen. Denn bei stark arbeitsteiligen Prozessen über viele Betriebe hinweg lässt sich ein Fussabdruck von der Wiege bis zum Werktor nur automatisiert und über sichere Daten-Ökosysteme wirtschaftlich sauber ermitteln.
Entstanden ist «PCF Guidance» mit ESTAINIUM, Siemens, dem Fraunhofer IWU und weiteren Partnern, aufgesetzt auf das Catena-X PCF Rulebook in der Version 4.0. Für kleine und mittlere Unternehmen ist der Leitfaden vor allem eine Orientierungshilfe, und wer bei der Rechnung ins Stocken gerät, dem bietet das Fraunhofer IWU seine Unterstützung an.
Leitfaden «PCF Guidance» kostenlos zum Download: https://www.iwu.fraunhofer.de/content/dam/iwu/en/documents/guidance-pcf-calculation.pdf
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Weitere Informationen:
Glossar
Diskrete Fertigung
bezeichnet die Herstellung von Produkten, die aus mehreren Teilen oder Baugruppen bestehen und sich meist wieder in ihre Einzelteile zerlegen lassen. Solche Produkte sind stückweise zählbar, werden aus einzelnen Komponenten montiert und weisen oft eine hohe Variantenvielfalt auf. Ihre Fertigung stützt sich auf Stücklisten und Arbeitspläne.
Factory-X
ist ein vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördertes Projekt, das einen offenen Datenraum für die gewerbliche Wirtschaft aufbaut. Ziel ist der sichere, standardisierte und souveräne Datenaustausch zwischen Unternehmen, ohne dass die beteiligten Firmen die Kontrolle über ihre Daten verlieren. Im Fokus stehen Anwendungsfälle wie Product Carbon Footprint (PCF), Digital Product Passport (DPP), Lieferkettentransparenz, Resilienz und Nachhaltigkeit.
Catena-X
Technisch baut Factory-X auf Konzepten aus Catena-X und der Verwaltungsschale (Asset Administration Shell) auf, um Daten entlang der gesamten Wertschöpfungskette interoperabel nutzbar zu machen. Catena-X ist ein offenes, kollaboratives Datenökosystem vor allem für die Automobilindustrie.
