Sustainable Manufacturing – Treiber für Ressourcen- und Energieeffizienz

Trotz des Bewusstseins der planetaren Grenzen steigt die Nachfrage nach natürlichen Ressourcen und der damit verbundene Ausstoß von Treibhausgasen stetig. Basierend auf dem letzten Bericht des IPCC ist die Industrie und ihr Energieverbrauch sogar für 32 Prozent der Treibhausgasemissionen verantwortlich. Neben fossilen Brennstoffen zur Energieerzeugung werden für industrielle Produktion auch große Mengen an Werkstoffen benötigt. Die Anzahl der sich im Einsatz befindlichen Materialien steigt stetig und zur Erzeugung dieser Materialien wird meist sehr viel Energie benötigt, was ebenso beträchtlich zu den Emissionen beiträgt. Aus diesem Grund ist es wichtiger denn je, innovative, nachhaltige und regenerative Lösungen für globale Produktionen zu schaffen.

Industrie als Hebel für Ressourcen-, Energie- und Emissionsminderung

Sustainable Manufacturing beschreibt die Herstellung von Produkten durch wirtschaftlich sinnvolle Prozesse, die negative Umweltauswirkungen minimieren und gleichzeitig Energie und natürliche Ressourcen sparen. Eine nachhaltige Herstellung verbessert die Sicherheit von Mitarbeitenden, Gemeinschaft und Produkten. Eine wachsende Anzahl an Herstellern realisiert bereits wirtschaftliche, ökologische und soziale Vorteile aus nachhaltigen Geschäftspraktiken durch das Einsparen von Energie, Ressourcen sowie den Fokus auf Sicherheit der Mitarbeitenden. Gleichzeitig ist Nachhaltigkeit für andere Hersteller bislang ein kaum greifbares, abstraktes Konzept, dessen Priorität noch lange nicht in den Geschäftsaktivitäten verankert ist.

Diese multidimensionale Zielsetzung der Nachhaltigkeit lässt sich nicht mehr nur durch Bewertungsfaktoren und Ziele der drei Dimensionen Ökologie, Ökonomie und Soziales treiben. Die Vielzahl und Komplexität an Konzepten und Zielen überfordert Organisationen und Menschen. Systematisches Denken, Orientierung am Produkt-Lebenszyklus sowie greifbare Methoden, Prozesse, und Technologien sind notwendig, um Unternehmen und deren Mitarbeitende zu helfen, ganzheitliche, konkrete und proaktive Lösungen für Nachhaltigkeit an die Hand zu geben.

Sustainable Manufacturing bedeutet eine Änderung der Arbeitsweisen

Nachhaltige Herstellung erfordert eine Änderung der Art und Weise, wie die Industrie arbeitet und deren Infrastruktur aufgebaut ist. Konzepte in Zusammenhang mit Sustainable Manufacturing wie „industrielle Ökologie“,„ökologischer Fußabdruck“, und „Cradle-to-Cradle“-Design wurden bereits in den 1990er Jahren entwickelt. Einen Umweltansatz für alle Phasen des Produktlebenszyklus für nachhaltige Herstellung zu entwickeln, führte unter anderem zu der Lebenszyklusanalyse (LCA), einer Methode zur Umweltverträglichkeitsprüfung, die aufgrund der weit verbreiteten Verwendung von ISO-Umweltstandards (insbesondere ISO 14040) standardisiert wurde.

Nachhaltige Herstellung findet auf unterschiedlichen Handlungsebenen statt

Im Folgenden werden ausgewählte Handlungsebenen sowie Beispiele zur Umsetzung beschrieben.

Technologie:
Hier geht es darum, sich mit neuen technologischen Entwicklungen und Verfahren zu befassen, um Produkte zurückzugewinnen und immer komplexere Materialien und Komponenten wiederzuverwenden. Beispiele können zirkuläres Design von Produkten sowie sichere und ethische Technologieentwicklung, energieeffiziente und ressourcenschonendere Herstellprozesse sein. Weitere Beispiele sind „Industrie 4.0"-Technologien wie IIoT (Industrial Internet of Things). Hier kommunizieren Sensoren und Geräte, die über das Internet miteinander verbunden sind, mit industriellen Anwendungen. Die kontinuierliche Überwachung durch intelligente Geräte erhöht die Sichtbarkeit und das Bewusstsein für den Energieverbrauch durch die Verwendung von Problemlösungen in Echtzeit. Additive Fertigung (3D) begünstigt Kreislaufwirtschaftsinitiativen, indem sie die Menge der verwendeten Materialien, den erzeugten Abfall und den erforderlichen Produktbestand reduziert.

Produkt-Lebenszyklus:
Auf dieser Ebene wird definiert, „was“ hergestellt werden, es steht das Produkt inklusive Services im Fokus. Die Nachhaltigkeit hergestellter Produkte muss nicht nur in der Produktions- oder Nutzungsphase betrachtet werden, da es in vielen Fällen entscheidender ist, das Produkt zu verwalten, wenn es nicht mehr verwendet wird, das heißt das „End-of-Life“-Management. Die sogenannten R-Strategien spielen hier eine Rolle: Refuse, Rethink, Reduce, Reuse, Repair, Refurbish, Remanufacture, Repurpose, Recover, Recyle. Auf diese Weise führt uns die Betrachtung der Nachhaltigkeit aus einer lebenslangen Perspektive zum weit verbreiteten Konzept der Product-Lifecycle-Analyse (PLC). Die Hauptschritte der PLC sind Prozessdesign, Produktionsplanung, Fertigung, Montage, Nutzung durch den Verbraucher, endgültige Wiederverwendung, Recycling und Wiederaufbereitung. Beispiele hierfür sind Asset & Product-Lifecycle Management Systeme, Intelligente und vernetzte Produkte sowie produktbezogene, nachhaltige Bewertungsmechanismen (Produktpass, Product Carbon Footprint) etc.

Prozess-und Systemebene:
Es gilt die Notwendigkeit, Prozessoptimierungen voranzutreiben, um den Material- und Energieverbrauch, Emissionen, Abfall, sowie Überbestände zu reduzieren und Fertigungstechnologien zu verbessern. Auf dieser letzten Ebene werden ebenso Optimierungen bspw. hinsichtlich des Lieferkettenmanagements in Bezug auf kürzere Transportwege, lokale Partner und kundenorientierte Perspektiven fokussiert, um Umweltauswirkungen zu reduzieren.

Value Creation Networks:
Fokus auf Herstellaktivitäten in Bezug auf die Zusammenarbeit von Organisationen und Herstellernetzwerke, um durch Kollaborationen beispielsweise Lieferketten stabiler und ressourceneffizienter zu machen, neue, nachhaltige Lösungen zu entwickeln und Wissen zu teilen

Einstieg vieler Hersteller über UN-SDG’s

Den Einstieg in die Nachhaltigkeit finden viele Hersteller über die UN-Nachhaltigkeitsziele, die SDG’s (Sustainable Development Goals). Während SDG 9 „Industrie, Innovation und Infrastruktur“, SDG 12 „Verantwortungsbewusster Konsum und Produktion“ bei Herstellern naheliegend sind, steigt der Fokus auf „Maßnahmen zum Klimaschutz“ (SDG 13) sowie gesellschaftliche, kollaborative und Governance-relevante SDG’s wie SDG 5 „Geschlechtergleichheit“, SDG 10 „Weniger Ungleichheiten“ sowie SDG 17 „Partnerschaften zur Zielerreichung“ und viele mehr.

Erfolgsfaktoren für Sustainable Manufacturing

Der Fokus globaler Hersteller auf die Transformation zu nachhaltigen Herstellungsverfahren bedarf der Identifikation relevanter Elemente, Kompetenzaufbau sowie die Entwicklung von messbaren Standards. Dabei ist es wichtig, sich koordiniert, integriert und formell mit den Themen zu beschäftigen. Den Fokus sollte auf Wettbewerbsfähigkeit und langfristige Investition statt auf kurzfristiger Kostensenkung und Profit liegen. Und schließlich müssen Innovation, Szenarioplanung und strategische Analysen genutzt werden, um über die Einhaltung von Vorschriften hinauszugehen.

Nachhaltigkeit ist kein Add-On und muss somit in den Kern des Geschäftsmodells produzierender Unternehmen übernommen werden. Die nachhaltige und zirkuläre Transformation kann nicht mehr allein stattfinden. Zusammenarbeit mit externen Stakeholdern stärkt das Netzwerk und die Wettbewerbsfähigkeit von Herstellern.