SIEMENS

Umweltschutz hat bei Siemens schon seit 40 Jahren einen hohen Stellenwert. „Seit 1971 gibt es das Unternehmensreferat Umweltschutz“, berichtet Abteilungsleiter Dr. Wolfgang Bloch. Der Auftrag: Produkte möglichst umweltfreundlich machen. Doch wie stellt man sicher, dass eine Anlage möglichst wenig Ressourcen verbraucht, dass ein Produkt keine schädlichen Stoffe enthält und dass das Recycling klappt?

Die Antwort liefert die interne Siemens-Norm (SN) 36350 „Umweltverträgliche Produkte und Anlagen“. Sie ist für alle Siemens-Entwickler verbindlich. Ihre erste Fassung wurde schon 1993 formuliert. Anlass war die deutschlandweite Diskussion über die Rücknahme von Elektro-Altgeräten. Zunächst ging es in der SN vor allem um unerwünschte und verbotene Inhaltsstoffe. Doch schnell wurde klar, dass es beim Recycling auch auf eine möglichst einfache Konstruktion ankommt: Je weniger verschiedene Materialien und Bauteile ein Produkt enthält, desto einfacher ist es, Stoffe wiederzuverwenden.

„In den letzten Jahren ist auch die Ressourcen- und Energieeffizienz wichtiger geworden“, erklärt Bloch. Die SN bildete sogar die Grundlage für die 2009 veröffentlichte Norm IEC 62430 (Environmentally Conscious Design for Electrical and Electronic Products) der Internationalen Elektrotechnischen Kommission. „Diese Norm ist nicht verbindlich, spiegelt aber den weltweiten Stand der Technik wider“, so Bloch. Vor 2009 gab es nichts Vergleichbares, heute wenden viele Firmen die Norm an. „Siemens war ein Wegbereiter für umweltfreundliche Produktgestaltung.“

Die SN 36350 beinhaltet Grundsätze für den Umgang mit Gefahrgut, für umweltfreundliche Verpackungen und die Produkt- Umweltdeklaration. Wichtig sind auch eine 20- Punkte-Liste mit Leitlinien für umweltverträgliche Produktgestaltung und zwölf anlagenbezogene Regeln – sie alle betrachten den gesamten Lebenszyklus. So sollen Entwickler darauf hinarbeiten, dass möglichst wenig Abfall anfällt und dass wieder verwendbare Materialien oder nachwachsende Rohstoffe genutzt werden. Produkte sollen zudem gut reparierbar, langlebig und leicht demontierbar sein.

Auch Anlagen sollen aus umweltverträglichen Materialien bestehen, möglichst wenig Lärm, Abgase und Abfälle produzieren sowie nachrüstbar sein. „Nur wenn Entwickler die Umwelt-Grundsätze verinnerlichen, können sie das Maximum herausholen“, sagt Johann Russinger, Umweltschutz-Verantwortlicher bei Siemens Healthcare. Da Entwickler gleichzeitig noch an den Zeitplan, den Kostenrahmen, an Qualitätsanforderungen und die Funktion des Produktes denken müssen, hat Healthcare die SN an die spezifischen Anforderungen für Medizingeräte angepasst und voll in den Entwicklungsprozess integriert.

Diese systematische Vorgehensweise zeigt erstaunliche Erfolge – beispielsweise beim Computertomographen (CT) Somatom Definition Flash. Seit 2009 auf dem Markt verfügt er als einziges Gerät weltweit über zwei Röntgenstrahler und zwei Detektoren. Für die Patienten ist das Verfahren besonders schonend: So dauern etwa Herzuntersuchungen weniger als eine Sekunde. Das erleichtert Untersuchungen von Kleinkindern und Babys erheblich, da diese nicht wie sonst durch eine Vollnarkose betäubt werden müssen. „Das Vorgängermodell Somatom Definition hatte bereits den Siemens-Umweltpreis gewonnen“, berichtet Russinger. „Wir waren selbst erstaunt, dass es noch besser ging.“

Bereits bei der Planung wurden konkrete Umweltziele festgelegt. Beim Somatom Definition Flash ging es vor allem um Strahlendosis, Energieverbrauch und Schadstoffmengen. So sollte der Einsatz von Blei gegenüber dem Vorgängermodell deutlich reduziert werden. Alle drei Ziele erreichte das Team. Die Strahlendosis wurde etwa bei einer Herzuntersuchung um 70 Prozent verringert. Das gelang durch mehrere Tricks: Der Körper wird in blitzartiger Geschwindigkeit durchleuchtet. Mithilfe der beiden Röntgenquellen, die sogar mit unterschiedlichen Spektren betrieben werden können, verbessert sich die Bildqualität erheblich, ohne dass die Strahlendosis ansteigt. Das Gerät ist zudem EKG-getriggert – es macht seine Aufnahmen genau dann, wenn sich das Herz für Sekundenbruchteile kaum bewegt. Die Strahlendosis wird zudem intelligent reguliert: Empfindliche Bereiche wie die Schilddrüse oder die weibliche Brust werden keiner direkten Strahlung ausgesetzt, und eine verbesserte Auswerte-Software senkt die Dosis nochmals.

Der Energieverbrauch sank durch die Dosisreduzierung gleich mit: Je nach Untersuchung verbraucht der CT zwischen 45 und 85 Prozent weniger Energie als der Vorgänger. Auf eine Bleiabschirmung konnten die Entwickler zwar nicht ganz verzichten, da das Schwermetall nötig ist, um Patienten vor überflüssiger Röntgenstrahlung zu schützen. Es gelang ihnen jedoch, den Bleigehalt der Strahlerblende teils durch Messing zu ersetzen und ihn so von 5,26 auf 1,45 Kilogramm zu verringern.

Auch das Recycling ist wichtig: „97 Prozent der Materialien können wieder verwendet werden“, sagt Russinger. Um sie sortenrein zu trennen, werden Inhaltsstoffe erfasst und Plastikteile genau gekennzeichnet. Bis zu 60 Prozent werden sogar in neue Geräte eingebaut. Für die Kunden spielen derartige Umweltfaktoren zwar keine entscheidende Rolle, so Russinger, schließlich komme es in der Medizin zuallererst auf eine gute Diagnose an. „Aber solche Dinge werden wichtiger. Bei ansonsten gleichwertigen Geräten kann etwa der Energieverbrauch ein Entscheidungskriterium sein.“ Ein geringerer Ressourcenverbrauch könne zu dem auch im Hinblick auf Transportkosten oder Platzbedarf ein Vorteil sein.

90 Prozent weniger Emissionen. Doch gut geplante Umweltschutzmaßnahmen bringen auch wirtschaftliche Vorteile – wie etwa bei der neuen Abgasreinigungstechnologie von Siemens VAI Metals Technologies in Linz. Gemeinsam mit voestalpine Stahl hat es ein Team um Dr. Alexander Fleischanderl bei Industry Solutions geschafft, schädliche Emissionen einer Sinteranlage um mehr als 90 Prozent zu reduzieren und dabei noch Energie zu sparen. Dafür gab es 2011 den Siemens-Umweltpreis. Sinteranlagen sind ein wichtiger Bestandteil von Stahlwerken. Darin wird das fein gemahlene Eisenerz gebrannt und zu größeren Brocken verschmolzen – gesintert, wie Fachleute sagen –, bevor es in den Hochofen kommt. Die Abgase einer Sinteranlage enthalten zahlreiche Schadstoffe: Schwefeldioxid, Stickoxide, Feinstaub, Schwermetalle und organische Verbindungen. Um diese Emissionen zu reduzieren, kombinierten die Entwickler 2005 zwei bahnbrechende Technologien.

Zunächst verminderten sie durch ein Abgasrückführungsverfahren die Abgasmenge um bis zu 40 Prozent. Dazu leiten sie den heißesten Teil der Abgase zurück in die Anlage. Darin enthaltenes Kohlenmonoxid und andere Schadstoffe wie Dioxine verbrennen beim zweiten Durchlauf, Schwefeldioxid und Staub bleiben teilweise in der Sinterschicht hängen. Durch die Abgasrückführung lässt sich zum einen Energie sparen, da die Abgase bereits heiß sind und nicht, wie üblich, mit Luft vorgewärmt werden müssen. Zum anderen sinkt die Abgasmenge, die anschließend in einem speziellen Reaktor von den verbleibenden Schadstoffen befreit wird.

Dabei entschieden sich die Entwickler für „trockene Verfahren“, die im Gegensatz zu herkömmlichen Gasreinigungsverfahren ohne Wasser auskommen. Das braucht nicht nur weniger Energie, sondern reinigt die Abgase auch wirkungsvoller, weil mehrere Verfahrensschritte wie Filtration, Adsorption und Staubrezirkulation kombiniert werden. „Die Emissionen sind um den Faktor zehn geringer als bei Nassverfahren“, erklärt Robert Neuhold, Produktlebenszyklus-Manager bei Siemens VAI.

Für Kunden zahlt sich der Umweltschutz aus: Bei einer Anlage, die 2,8 Millionen Tonnen Sinter jährlich erzeugt, reduzieren sich die Energiekosten im Vergleich mit herkömmlicher Abgasreinigung um fünf Millionen Euro pro Jahr, ergab die Analyse mit der Eco-Care-Matrix – einem neuen Werkzeug beim produktbezogenen Umweltschutz, das gleichzeitig wirtschaftliche und ökologische Faktoren berücksichtigt (siehe Artikel „Alles im grünen Bereich“).

Bloch und seine Kollegen entwickeln die SN 36350 ständig weiter. „Wir sind dabei, die Leitlinien der Norm fest in das Projektmanagement zu integrieren“, sagt er. Zudem sollen Siemens-Entwickler in Zukunft durch ein webbasiertes Training unterstützt werden – damit sich der Umweltschutz genauso tief in den Köpfen festsetzt wie die Kosteneffizienz und das Qualitätsmanagement.