Systemoffenheit, Interoperabilität, Modularität und Interdisziplinarität für technologische Zukunftsoffenheit
Wege zur Dekarbonisierung in der Produktion
Freitag, 25. Oktober 2024
| Redaktion
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Zur Dekarbonisierung der Produktion trägt unter anderem die Integration erneuerbarer Energien bei
Zur Dekarbonisierung der Produktion trägt unter anderem die Integration erneuerbarer Energien bei, Bild: Copa-Data

Dekarbonisierung ist für die produzierenden Unternehmen von großer strategischer Bedeutung. Nicht allein, weil gesetzliche Vorgaben und Regulierungen auf nationaler und EU-Ebene zum Handeln zwingen. Sondern auch, weil dieses Thema in der Öffentlichkeit, bei Verbrauchern und Geschäftspartnern zu einer Einflussgröße für Reputation und Geschäftserfolg geworden ist. Doch von den vorgegebenen Zielen zu einer Strategie und deren Umsetzung im Unternehmen zu kommen, ist ein herausfordernder Weg, gerade auch für kleinere und mittelständische Unternehmen. 

Börsennotierte, große Unternehmen unterliegen bereits seit einigen Jahren den Nachhaltigkeitsvorschriften und -reportings, wie zum Beispiel CSRD und ESG, und haben Strategien und Projekte zur Dekarbonisierung entwickelt. Doch auch mittelständische Unternehmen haben begonnen, den CO2-Ausstoß zu reduzieren, teils auch, weil sie als Zulieferer von Großbetrieben von der Berichtspflicht mit betroffen sind oder in den kommenden Jahren selbst dazu verpflichtet werden. Dennoch ist festzustellen, dass sich KMUs bislang mit dem Thema im Vergleich zu großen Unternehmen eher schwertun. Fehlende Klimakompetenz, aber auch mangelnde Datentransparenz bzw. Digitalisierung in der Produktion erweisen sich als wesentliche Hindernisse. Laut der Studie „Climate Governance“ von FTI-Andersch und Leuphana Universität Lüneburg hatten 2023 erst 40 Prozent eine Klimastrategie entwickelt, knapp zehn Prozent hatten dies für die nächsten zwölf Monate nicht vor.

Herausforderungen der Dekarbonisierung 

Reduzierter Energieverbrauch, weniger CO2-Ausstoß: Das gilt für die energieintensive Prozessindustrie in besonderem Maße. Zwei Drittel aller Industrieemissionen werden durch den Verbrauch von Energie verursacht. Deshalb rücken insbesondere der Umbau bzw. die Neuanschaffung von Anlagen, effiziente Produktionsprozesse und -verfahren sowie die Nutzung von Produktionsabwärme in den Blick. 

Der erste Schritt ist der Umstieg auf erneuerbare Energien. Mit einer Umstellung der Prozesse und emissionsarmen Technologien kann bereits ein Großteil der Emissionen vermieden werden. Doch für einen solchen energieoptimierten Betrieb braucht es mehr als eine verbesserte Sensorik. Erst, wenn sämtliche Daten über Energieströme und -verbräuche verfügbar sind, lassen sie sich gezielt überwachen und intelligent steuern. Anders formuliert: Digitalisierung und Automatisierung werden zum Schlüssel für die Dekarbonisierung. 

Neben dem klimafreundlichen Umbau der Produktionsanlagen gewinnt auch die eigene Energiegewinnung an Bedeutung. Sie wird mehr und mehr mit der Fertigung verbunden. Beispiele dafür sind die Nutzung der Abwärme von Kompressoren für andere Prozesse sowie eigene Solaranlagen. 

Erfolgsfaktoren für eine CO2-optimierte Produktion 

  • Digitalisierung: Die Digitalisierung ist das zentrale Werkzeug, um Energieflüsse und -verbräuche, Emissionen, Abwasser und Qualität digital auszuwerten und damit Produktionsabläufe besser zu verstehen und zu optimieren. Eine detaillierte Datenerfassung und -analyse erhöht neben der Transparenz auch die Flexibilität. Digitalisierung bildet die Grundlage für moderne Automatisierung. 
  • Automatisierung: Eine automatisierte Prozesssteuerung ermöglicht präzise abgestimmte Prozessschritte, den fehlerfreien, reibungslosen Betrieb in der Produktionslinie und eine permanente Qualitätskontrolle. Darüber hinaus hilft die Automatisierung, Verbräuche zu optimieren und Energie in Gebäuden, intelligent zu nutzen, z.B. für Heizung, Kühlung, Lüftung, Beleuchtung etc. Automatisierung wird durch Standardisierung unterstützt. 
  • Standardisierung: Alle Maschinen einer Produktionslinie in einem Leitsystem zu integrieren, stellt einen enormen Aufwand dar, gerade wenn sie von verschiedenen Herstellern stammen. Probleme bereiten insbesondere divergente Kommunikationsprotokolle und herstellerspezifische Implementierungen der Maschinensteuerung. Standardisierte Schnittstellen und Datenmodelle vereinfachen und beschleunigen die Integration deutlich und ebnen so den Weg zur effizienten Dekarbonisierung.

Lösung zur Dekarbonisierung liegt in Digitalisierung und automatisierten Prozessen 

Die Unsicherheit über technologische und regulatorische Entwicklungen in den kommenden Jahren macht es Unternehmen nicht einfach, Investitions- und Richtungsentscheidungen für den Einstieg in die Dekarbonisierung zu treffen. Dies betrifft insbesondere auch die Softwaretechnologie, welche die Grundlage für Digitalisierung und Prozessautomatisierung schafft. Auf eine Disziplin spezialisierte Systeme ohne Datenaustausch machen es Anwendern unnötig schwer, die Vorteile der Digitalisierung zu nutzen. Sie können nicht das Potenzial der Anlagen voll ausschöpfen.

Die entscheidenden Kriterien für die nötige technologische Zukunftsoffenheit und Flexibilität sind deshalb: Systemoffenheit, Interoperabilität, Modularität und Interdisziplinarität. Diese Eigenschaften ermöglichen den flexiblen Einsatz und die einfache Integration von Softwaresystemen in bestehende heterogene Systemlandschaften. 

Zukunftsoffene IT-Plattformen unterstützen die sukzessive Modernisierung, Digitalisierung und Vernetzung von Systemen und Anlagen und eine dem Unternehmen und seiner Belegschaft entsprechende Vorgehensweise. Für die nachhaltige Transformation ist es von entscheidender Bedeutung, dass sich Mitarbeitenden mit den neuen Unternehmenszielen identifizieren und engagieren. Dies gilt für alle Unternehmen, insbesondere aber für mittelständische Betriebe. 

Erneuerbare Energien zur Dekarbonisierung der Produktion integrieren

Die Softwareplattform Zenon des Industriesoftware-Experten Copa-Data vereinfacht Digitalisierungsprojekte sowie das Zusammenführen interdisziplinärer Daten. Dies gilt insbesondere für das Erreichen von Klimazielen, wie die Dekarbonisierung in der Produktion. Unter anderem unterstützt Zenon dabei, ineffiziente Produktionsprozesse aufzudecken, die Energienutzung in Gebäuden zu optimieren und erneuerbare Energien wie Photovoltaik-, Wind- und Wasserkraftwerke, Batteriespeicher und Ladestationen zu integrieren.

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