SIEMENS

Eigentlich hat ein Energieversorger aus Italien den Stein ins Rollen gebracht. Er wollte im Jahr 2005 für seine Recycling-Dokumentation von Siemens wissen, welche Stoffe in den Siprotec-Schutzgeräten stecken. Diese verhindern, dass bei Überspannung oder Blitzeinschlag Hochspannungsleitungen oder Endgeräte beschädigt werden.

"Das war der Start der Ökobilanzierung für die Siprotec-Geräte-Familie", berichtet Frank Walachowicz von Siemens Corporate Technology (CT) in Berlin. Die CT-Materialexperten erhielten den Auftrag, die Siprotec-Schutzgeräte von der Größe einer Schuhschachtel einmal komplett auseinanderzunehmen, deren Innenleben zu erforschen und die Umweltfreundlichkeit zu bewerten. Dabei galt es, unter anderem folgende Fragen zu beantworten: Welche Ressourcen wurden genutzt, um Spulen, Widerstände, Schaltkreise und Kondensatoren herzustellen? Wie viel Primärenergie wurde ver- braucht? Welche Emissionen und Abfallstoffe fallen bei Herstellung, Transport, Betrieb und Entsorgung an? Im ersten Schritt erstellten die CT-Fachleute die Materialdeklaration und dann anhand der recherchierten Daten ein Ökobilanzmodell. Das Ergebnis: Klimarelevante Emissionen treten bei den Schutzgeräten vorwiegend während der Phase ihrer Nutzung auf.

Ende der 1990er-Jahre war die Frage nach den Umweltauswirkungen eines Produkts über seinen gesamten Lebenszyklus noch ein eher exotisches Thema, das an Universitäten und Forschungsinstitutionen vorangetrieben wurde. Anfang 2000 gab es dann erste vereinfachte Methoden, um klimarelevante Emissionen zu erfassen. Mittlerweile hat sich die so genannte Ökobilanz zu einem Instrument für die ganzheitliche Bewertung entwickelt. Mit ihr lassen sich umweltrelevante Daten ermitteln, dokumentieren und in Diagrammen graphisch darstellen. Eine Ökobilanz kann für ein einzelnes Produkt erstellt werden. Sie kann sich auf einen Transportvorgang beziehen oder aber auch auf ein Werk oder den Produktionsstandort eines Unternehmens zugeschnitten sein.

"Als ich 1991 bei CT begann, existierte noch keine Software heutiger Funktionalität, um die anfallenden Informationen zu verarbeiten. Ebenso wenig war es möglich, Prozessketten und Stoffströme für Produkte, Fertigungslinien oder Standorte zu modellieren. Man musste alle Daten mühsam in eine Excel-Tabelle eintragen", erinnert sich Walachowicz. Heute stehen den sechs CT-Fachleuten bessere Werkzeuge zur Verfügung: kommerziell verfügbare Softwareprogramme wie GaBi (Ganzheitliche Bilanzierung), mit deren Hilfe sich umfassende Lebenszyklusbilanzen erstellen lassen.

Zudem unterstützt GaBi die CT-Mitarbeiter bei der Verwaltung großer Datenmengen und beim Modellieren von Produktlebenszyklen. "Wenn die Modelle einmal stehen, überlegen wir, was man verbessern kann. Wir versuchen beispielsweise die Prozesse energieeffizienter und ressourcenschonender zu gestalten", erklärt der Physiker. Auch wenn ihnen GaBi viel Arbeit abnimmt, etwa 80 % ihrer Arbeitszeit verwenden die CT-Mitarbeiter immer noch darauf, Informationen über Materialien oder Inhaltsstoffe zu suchen.

Einer der ersten Aufträge für eine ganzheitliche Ökobilanz kam 2005 von der ehemaligen Kommunikationssparte von Siemens. Dabei ging es um die Bewertung einer Familie von Telefonanlagen. Nach und nach kamen dann Mobiltelefone und medizintechnische Geräte dazu. "Der erste Auftrag aus Italien über die Schutzgeräte zeigte den Trend auf: Der Markt begann sich für die Umweltauswirkungen der Produkte zu interessieren", sagt Walachowicz. Schrumpfende Ressourcen wie Wasser, Rohstoffe und Energie zwingen die Unternehmen weltweit zu langfristigem Wirtschaften. Mit Ökobilanzen können sie ihre Umweltschutz- Anstrengungen intensivieren und auf eine faktenbasierte Grundlage stellen.

Umweltfreundliche Stahlproduktion. Im Jahr 2008 wandte sich die Division Industry Solutions an Walachowicz und sein Team, um Corex/Finex, zwei innovative Verfahren zur Roheisenproduktion, bewerten zu lassen. Die Corex-Technologie (siehe Pictures of the Future, Herbst 2006, Stahlindustrie: Baustoff für die Megacities) wurde von der österreichischen Siemens-Tochter VAI – heute Teil von Industry Solutions – entwickelt und gilt als besonders umweltschonend. Bei der konventionellen Hochofenroute werden Koks und Erzsinter benötigt, um Roheisen aus Eisenerz herzustellen. Im Gegensatz dazu lässt sich eine Corex-Anlage mit gewöhnlicher Steinkohle betreiben. Finex ist eine Weiterentwicklung von Corex: Hier wird Roheisen in einem einzigen Verfahrensschritt aus Feinerz erzeugt. Bei Corex/Finex werden weder eine Kokerei noch eine Sinteranlage benötigt. Damit ist nicht nur der Ressourcenverbrauch niedriger. Auch die Investitions- und Produktionskosten sind nicht so hoch wie beim klassischen Hochofen.

Mit beteiligt an der Ökobilanz waren die Technische Universität Dänemark, die Technische Universität Berlin und die Montanuniversität Leoben in Österreich. "Siemens hat das Expertenwissen zur Stahlherstellung beigesteuert, die Universitäten die methodischen Grundlagen für die Ökobilanzierung", erklärt Frank Walachowicz. Die Wissenschaftler stellten die Verfahren Corex/Finex einem traditionellen Hochofen gegenüber und erfassten die Auswirkung auf Luft, Wasser und Böden. Jeder Schritt, von der Gewinnung und Vorbereitung der Rohstoffe, über den Herstellungsprozess bis zu den Prozessen wie Entstaubung, Gasreinigung oder Entschwefelung wurde bewertet.

"Vor allem bei den Emissionen gibt es enorme Unterschiede: So erzeugt die Hochofenroute signifikant mehr Schwefeldioxid als Corex/Finex. Der Ausstoß von Staub und Stickoxiden ist bei der neuen Technologie ebenso deutlich niedriger, gleiches gilt für die Verschmutzung der Abwässern durch Ammoniak, Phenole und Sulfide", führt Wolfgang Grill von Siemens VAI aus. Der Produktmanager für den Bereich Schmelzreduktion weist noch auf einen weiteren Vorteil hin: Mit dem Gas, das bei Corex/Finex anfalle, könne der Stahlhersteller Turbinen betreiben und so Energie für den Eigen- und Fremdbedarf erzeugen. "Auch wenn die Erzeugung von Stahl immer mit Energie-, Ressourcenverbrauch und CO₂-Emissionen verbunden sein wird, so haben doch Corex/Finex eine weit bessere Ökobilanz als die Hochofenroute. Speziell in Schwellenländern, in denen auf Kohlebasis Strom erzeugt wird, ist Corex/Finex vorzuziehen", resümiert Walachowicz. Denn das als Beiprodukt der Roheisenproduktion anfallende, energetisch hochwertige "Exportgas" ersetzt herkömmliche Verfahrensketten zur Stromerzeugung.

Das Exportgas kann in einer kombinierten Gas- und Dampfturbine in elektrischen Strom umgewandelt werden, der dann den Stromeigenbedarf des Stahlwerkes mit abdeckt. "Nicht nur dass sich damit die Kohlendioxid-Emissionen um bis zu 30 Prozent reduzieren lassen. Das Corex-Verfahren hat auch den Vorteil, dass die Umwelt nicht versauert. Das kommt besonders China zugute, denn die dortigen Kohlekraftwerke verbrennen die lokal gewonnene Steinkohle, die einen hohen Schwefelgehalt aufweist."

Dass das Know-how von Walachowicz und seinem Team bei den Siemens-Sektoren inzwischen heiß begehrt ist, liegt unter anderem an den Vorgaben des Konzerns, bei allen Produkten effizienzsteigernde Technologien und Materialien einzusetzen und CO₂-Emissionen zu vermeiden. Bereits seit vielen Jahren verwendet Siemens viel Mühe darauf, das eigene Umweltmanagement-System kontinuierlich weiterzuentwickeln. Dazu gehört auch die hauseigene Norm SN 36 350 zur "umweltverträglichen Gestaltung von Produkten und Anlagen". Diese hilft den Entwicklungsingenieuren, die vom Gesetzgeber geforderte Umweltdeklaration zu erfüllen. Noch wichtiger, findet Walachowicz, ist es aber, vor dem Bau einer Anlage oder der Herstellung eines Produkts bereits im Entwicklungsprozess die Umweltauswirkungen durchzuspielen – genau dafür eignen sich die Ökobilanzen. Darüber hinaus führe die Umweltbewertung zum Wettbewerb um die umweltverträglichsten Entwicklungen. "Mit Ökobilanzen können die Siemens-Geschäftseinheiten zeigen, um wie viel besser sie sind als die Konkurrenz."