Nach aktuellen Zielvorgaben des Klimaschutzgesetzes soll Deutschland bis zum Jahr 2050 weitestgehend klimaneutral werden. Laut Bundesumweltamt liegt die Industrie derzeit auf Platz zwei der größten Verursacher von Treibhausgasemissionen. Damit die Klimaziele erreicht werden, sind umfangreiche Veränderungen erforderlich. Gesetzliche Vorgaben und Regulierungen auf nationaler wie auf EU-Ebene haben sich daher verschärft. Doch nicht nur aus diesem Grund ist die Dekarbonisierung für die produzierenden Unternehmen von großer strategischer Bedeutung. Auch in der Öffentlichkeit, bei Verbrauchern und Geschäftspartnern hat sie sich zu einem entscheidenden Faktor für Firmenreputation und wirtschaftlichen Erfolg entwickelt. Den Weg von ambitionierten Klimazielen hin zu einer konkreten Strategie und deren Umsetzung zu finden, stellt jedoch eine große Herausforderung dar – insbesondere für kleinere und mittelständische Unternehmen (KMUs).
Große Unternehmen unterliegen bereits seit einigen Jahren den Nachhaltigkeitsvorschriften, wie zum Beispiel CSRD und ESG, und haben entsprechende Strategien sowie Projekte zur Dekarbonisierung entwickelt. Seit diesem Jahr sind auch deutlich mehr mittelständische Unternehmen von der Berichtspflicht betroffen. Dennoch fällt es KMUs im Vergleich zu Großunternehmen oft schwerer, sich mit dem Thema auseinanderzusetzen. Fehlende Klimakompetenz, aber auch mangelnde Datentransparenz beziehungsweise Digitalisierung in der Produktion, erweisen sich als wesentliche Hindernisse. Laut der Studie „Climate Governance“ von FTI-Andersch und der Leuphana Universität Lüneburg hatten im Jahr 2023 erst 40 Prozent der KMU eine Klimastrategie entwickelt, knapp zehn Prozent hatten dies für die nächsten zwölf Monate nicht vor.
Dekarbonisierung basiert auf fundierten Daten
Zwei Drittel aller Industrieemissionen entstehen durch Energieverbrauch. Daher rücken der Umbau oder die Modernisierung von Anlagen beziehungsweise die Neuanschaffung von Anlagen, effiziente Produktionsprozesse und -verfahren sowie die Nutzung von Abwärme verstärkt in den Fokus. Gleichzeitig zeigt die anhaltende wirtschaftliche Rezession deutlich, dass produzierende Unternehmen seit über einem Jahrzehnt massive Nettoabflüsse bei Direktinvestitionen verzeichnen. Die Folge: Der Bau neuer, energieeffizienter Anlagen nimmt ab. Der Fokus liegt also neben der Umstellung auf erneuerbare Energien auch auf einer möglichst effizienten Nutzung bestehender Anlagen. Ein energieoptimierter Betrieb erfordert jedoch mehr als nur eine verbesserte Sensorik – insbesondere bei älteren Produktionsanlagen. Erst wenn sämtliche Daten über Energieströme und -verbräuche jederzeit zur Verfügung stehen, wird es möglich, diese gezielt zu überwachen, intelligent zu steuern und flexibel zu managen. Kurz gesagt: Digitalisierung und Automatisierung werden zum Schlüssel für die Dekarbonisierung.
Neben dem klimafreundlichen Umbau der Produktionsanlagen gewinnt auch die eigene Energiegewinnung an Bedeutung und wird immer stärker in die Fertigungsprozesse integriert. In vielen Industriezweigen lässt sich beispielsweise die Abwärme von Kompressoren für andere Prozesse nutzen. Auch die Investition in eigene Solaranlagen gewinnt immer mehr an Bedeutung. Eine detaillierte Analyse des Energieverbrauchs sowie die Integration von Energiemanagementsystemen ermöglichen eine optimale Nutzung der Solarressourcen. Durch innovative Technologien wie Batteriespeicher und intelligente Steuerungssysteme lässt sich überschüssige Energie effizient nutzen, wodurch sich Produktionsprozesse weiter optimieren lassen. Eine höhere Energieeffizienz, eine nachhaltigere Wertschöpfungskette und spürbare Kosteneinsparungen sind das Ergebnis.
Disziplinen verbinden und mehr einsparen
Neben einer fundierten Datenbasis sind Interoperabilität, Modularität und Interdisziplinarität entscheidende Kriterien für eine nachhaltige Dekarbonisierung. In vielen Industrien beherrschen spezialisierte Systeme die Produktionslandschaft, die sich auf einzelne Disziplinen konzentrieren und keinen Datenaustausch ermöglichen. Dies erschwert es den Anwendern nicht nur, die Vorteile der Digitalisierung zu nutzen und das volle Potenzial ihrer Anlagen auszuschöpfen, sondern behindert auch Investitions- und Strategieentscheidungen für den Einstieg in die Dekarbonisierung. Softwaretechnologien bilden die Grundlage für Digitalisierung und Prozessautomation. Erst eine offene Systemarchitektur, wie sie beispielsweise bei Zenon von Copa-Data zu finden ist, ermöglicht den flexiblen Einsatz und die einfache Integration von Softwaresystemen in bestehende, heterogene Systemlandschaften. Gleichzeitig wird so die nahtlose Verbindung verschiedener Disziplinen ermöglicht – ein entscheidender Schritt, um Klimaziele, wie die Dekarbonisierung der Produktion, erfolgreich umzusetzen.
Den Menschen mitnehmen
Ein weiterer Vorteil offener IT-Plattformen ist ihre Fähigkeit, die schrittweise Modernisierung, Digitalisierung und Vernetzung von Systemen und Anlagen zu unterstützen – und das auf eine Weise, die sowohl dem Unternehmen als auch seiner Belegschaft gerecht wird. Für die nachhaltige Transformation ist es von entscheidender Bedeutung, dass die Mitarbeitenden sich mit den neuen Unternehmenszielen identifizieren und aktiv daran mitwirken. Dies gilt für alle Unternehmen, insbesondere aber für mittelständische Betriebe. Moderne IT-Plattformen erleichtern Digitalisierungsprojekte sowie das Zusammenführen interdisziplinärer Daten. Über klar gestaltete Benutzeroberflächen lassen sie sich intuitiv und ohne größere Einarbeitung bedienen. Auf diese Weise lassen sich ineffiziente Produktionsprozesse identifizieren, um die Energienutzung in Gebäuden zu optimieren und erneuerbare Energien zu integrieren.
Erfolgsfaktoren für eine CO2-optimierte Produktion
Zusammenfassend lassen sich folgende Erfolgsfaktoren für eine CO2-optimierte Produktion benennen: Digitalisierung, Automatisierung, Standardisierung sowie Modularisierung. Die Digitalisierung ist das zentrale Instrument, um Energieflüsse, Verbräuche, Emissionen, Abwasser und Qualitätsdaten digital zu erfassen, auszuwerten und so Produktionsprozesse besser zu verstehen und zu optimieren. Eine detaillierte Datenerfassung und -analyse erhöht neben der Transparenz auch die Flexibilität. Digitalisierung schafft die Basis für moderne Automatisierung.
Eine automatisierte Prozesssteuerung ermöglicht präzise abgestimmte Prozessschritte, den fehlerfreien, reibungslosen Betrieb in der Produktionslinie sowie eine kontinuierliche Qualitätskontrolle. Zudem trägt die Automatisierung zur Optimierung des Ressourcenverbrauchs bei und ermöglicht eine intelligente Energienutzung in Gebäuden, etwa für Heizung, Kühlung, Lüftung und Beleuchtung. Standardisierung spielt dabei eine wesentliche Rolle zur Unterstützung der Automatisierung. Die Integration aller Maschinen einer Produktionslinie in ein zentrales Leitsystem ist mit erheblichem Aufwand verbunden, gerade wenn sie von verschiedenen Herstellern stammen. Eine besondere Herausforderung stellen divergente Kommunikationsprotokolle und herstellerspezifische Implementierungen der Maschinensteuerung dar. Standardisierte Schnittstellen und Datenmodelle vereinfachen und beschleunigen die Integration deutlich und ebnen so den Weg zur effizienten Dekarbonisierung.
In einer Welt mit wachsender Nachfrage nach individuellen Lösungen und Kleinserien ist der Bedarf an flexiblen und effizienten Prozessen wichtiger denn je. Immer mehr Industrien stehen vor der Herausforderung, sich auf kürzere Produkt- und Innovationszyklen einzustellen. Die modulare Produktion unterteilt den gesamten Prozess in kleinere, überschaubare Einheiten und steigert so die Flexibilität und Effizienz – insbesondere durch den Einsatz vorqualifizierter und wiederverwendbarer Prozessmodule.
