SIEMENS

Fast jedes Unternehmen bietet heute „grüne Lösungen“ an. Doch wann ist dieses Label wirklich zutreffend? Um diese Frage zu beantworten, setzen die meisten Firmen heute auf Analysemethoden wie den CO₂-Fußabdruck oder die Ökobilanz, die alle Umweltwirkungen während des Lebensweges eines Produkts berücksichtigen: von der Rohstoffgewinnung über Konstruktion und Nutzung bis zur Entsorgung.

Auch bei Siemens Industry Solutions ist die Ökobilanzierung fester Bestandteil des Product- Lifecycle-Managements (PLM), bei dem alle Daten eines Produkts – von der Wiege bis zur Bahre – zentral gespeichert und verwaltet werden. Doch Dr. Dieter Wegener, Technologie-Chef bei Siemens Industry Solutions, reichte das nicht. „In meinen Augen muss eine echte grüne Lösung nicht nur ökologisch sein, sondern auch bei der Wirtschaftlichkeit punkten“, sagt Wegener, „Umweltverträglichkeit und ökonomischer Kundennutzen sind kein Widerspruch.“

Zum Beweis für diese These benötigte er ein standardisiertes, wissenschaftliches Verfahren, das die Methoden der Ökobilanzierung mit einer Analyse der Kapital- und Betriebskosten verbindet. Wegener fand hierfür an der Technischen Universität Dänemark (DTU) in Kopenhagen einen kompetenten Partner. „Die dortige Expertise auf dem Feld der Umweltbewertung ist beeindruckend. Noch am Tag meines Besuchs habe ich das Projekt in die Wege geleitet“, schwärmt der Siemensianer.

Auf dem Prüfstand. Das Ergebnis der Kooperation, die Eco-Care-Analyse, ist eine komplexe Bewertungsmethodik. „Unsere Aufgabe war es, den Faktor Umweltverträglichkeit in die Analyse zu implementieren“, sagt Dr. Stig Irving Olsen von der DTU, „also wie ändert sich zum Beispiel der Schadstoffausstoß einer Anlage, wenn man andere Materialien nutzt oder eine elektronische Steuerung einbaut?“ Im Gegenzug fügte Siemens den Faktor Produktivität hinzu. Wie wirken sich die Änderungen auf die Materialkosten aus? Sinkt der Energieverbrauch? Sinken die Kosten für Personal und Entsorgung?

Am Ende steht die Eco-Care-Matrix: eine grafische Darstellung der Ergebnisse. Sie fügt beide Seiten – Ökologie und Ökonomie – zusammen und macht die Analyse auf einen Blick erfassbar. Im Zentrum steht immer eine Referenz als Vergleich, zumeist die traditionelle Technologie. Auf der y-Achse wird die Umweltverträglichkeit der neuen Lösung relativ zur Referenz aufgetragen. In diesem kombinierten Wert enthalten sind unter anderem der CO₂-Ausstoß, Emissionen von Schwefeldioxid, Stickoxiden und Staub, Verbrauch von Wasser, Energie und natürlichen Ressourcen. Auf der x-Achse lässt sich der Kundennutzen als Veränderung der Systemkosten ablesen. Platziert sich das neue Produkt rechts oberhalb vom Referenzpunkt, so ist klar: Der Kundennutzen steigt bei gleichzeitiger Reduktion der Umweltbelastung. Die Innovation ist wirklich grün im Sinne von Wegener. „Seit 2009 ist die Eco-Care-Analyse bei Industry Solutions im Einsatz und heute in der Division für alle grünen Lösungen vorgeschrieben“, sagt der Cheftechnologe.

Beispiele gibt es viele. Einer der ersten Musterschüler war der Simetal Corex-Prozess, ein innovatives Verfahren zur Herstellung von Roheisen, das von Siemens VAI Metals Technologies entwickelt wurde. Dabei wird Roheisen direkt aus Kohle und Eisenerz hergestellt. Kokereien und Sinteranlagen, die bei der konventionellen Hochofenroute Kohle und Erz erst zu Koks und Sinter weiterverarbeiten, sind überflüssig. So entfallen zwei enorm energiehungrige und emissionsreiche Prozessschritte. Die Eco-Care-Matrix bescheinigt dem Prozess eine um 30 Prozent verbesserte Umweltverträglichkeit und mindestens 5 Prozent geringere Kosten. Eine Vorhersage, die sich in der Realität bestätigte – und wie: Die Shanghai Baosteel Group, Chinas zweitgrößter Eisen- und Stahlmulti, hat im März 2011 bereits ihre zweite Corex-Anlage in Betrieb genommen. Beide Anlagen sind Teil eines Hüttenwerks in Luojing nahe Shanghai. Nur dank des Corex-Verfahrens konnte Baosteel die strengen Emissionsrichtlinien der Stadt Shanghai erfüllen. Im Vergleich zu konventionellen Hochöfen sanken die CO₂-Emissionen um knapp ein Drittel und die von Stickoxiden und Staub auf ein Zehntel. Der Ausstoß von Schwefeldioxid nahm sogar um 97 Prozent ab – zugleich sanken die Betriebskosten um fast zehn Prozent.

Auch im Bergbau gibt es gute Beispiele: Trucks für den Tagebau verbrauchen enorme Mengen Diesel, und größere Bagger werden mit Strom aus nahegelegenen Kraftwerken betrieben. Doch die Abgase aus den Motoren und die Emissionen der Kraftwerke stellen eine große Umweltbelastung dar. Zugleich sind Treibstoff und Strom für eine Mine der Hauptkostenfaktor – ein idealer Ansatzpunkt für eine Eco-Care-Analyse und für Siemens, denn hier sind alle Lösungen für Trucks und Bagger unter einem Dach vereint: dem Simine-Konzept.

So ist Simine TR ein Antriebskonzept für Muldenkipper, gigantische Lkw mit über 300 Tonnen Gewicht. Über eine Leistungselektronik wird der Wechselstrommotor des dieselelektrischen Antriebs optimal angesteuert, was Leitungs- und Schaltverluste stark reduziert. Im Vergleich zur Referenz mit einem Dieselmotor ergab die Analyse eine um 11,6 Prozent bessere Umweltverträglichkeit. Zugleich sanken die Betriebskosten um sieben Prozent. Statt wie bisher 400 verbraucht der neue Antrieb nur 350 Liter Treibstoff pro Stunde.

Noch besser fällt das Urteil der Eco-Care-Matrix für Simine DRAG aus. Das ist ein Konzept für getriebelose Wechselstrommotoren bei Schürfkübelbaggern. Diese Fahrzeuge ziehen einen frei an einem Ausleger hängenden Kübel über Erde oder Gestein und bauen so Material ab. Die Siemens-Lösung ist wegen ihres höheren Wirkungsgrades 22 Prozent umweltverträglicher als der Gleichstrommotor der Referenz und kommt auch mit 22 Prozent weniger Stromkosten aus.

Eco-Care für Alle. Es gibt eine lange Reihe weiterer Produkte, die von der Eco-Care-Matrix als grün identifiziert wurden: etwa effiziente diesel-elektrische Antriebe für Fracht- und Passagierschiffe oder energieoptimierte Steuerungen für Elektrofilter zur Abgasreinigung bei Industrieanlagen oder Kraftwerken. Für Industry Solutions hat sich die Matrix als wichtiges Instrument bewährt, den Kunden nicht nur die Umweltverträglichkeit sondern auch den ökonomischen Nutzen vor Augen zu führen. Wegener arbeitet nun daran, dass sich die Eco-Care-Matrix auch siemensweit durchsetzt. „Die Stärke von Eco-Care ist ganz klar die Vielseitigkeit“, sagt er, „ob Glühbirne, Auto oder Stahlwerk – die Matrix kann überall angewendet werden. Selbst ein Logistikweg von A nach B lässt sich damit analysieren. Es gibt keine Grenzen.“Dafür hat Wegener selbst gesorgt: „Wir hätten Eco-Care markenrechtlich schützen lassen können. Ich habe mich schließlich dagegen entschieden. Wer es haben will, kann es auch bekommen. Auch viele Interessenten von extern fragen mich nach Eco-Care, und ich helfe ihnen dann bei der Theorie und deren Umsetzung.“