Pictures of the Future Herbst 2008
Umweltportfolio
Klimawandel als Wachstumstreiber
Siemens untermauert erstmals seine führende Position bei Produkten und Lösungen zum Umwelt- und Klimaschutz mit konkreten Zahlen: Das Unternehmen setzte 2007 damit etwa 17 Mrd. € um und half seinen Kunden 114 Mio t CO2 einzusparen.
Dass der Klimawandel die Umwelt und die Weltwirtschaft bedroht, bezweifelt heute kaum noch jemand. Im Sommer 2008 bekannten sich die Staatenlenker der wichtigsten Industriestaaten, die Gruppe der G8, zu dem Ziel, bis 2050 den Ausstoß von Treibhausgasen um 50 % zu senken. So lautet auch die Forderung der Klimaexperten des IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change). Weitermachen wie bisher ist gefährlich: Nach einer Studie des britischen Ökonomen Sir Nicholas Stern könnten extreme Wetterereignisse oder der Anstieg des Meeresspiegels Auswirkungen auf die Wirtschaft haben und 5 bis 20 % des weltweiten Bruttoinlandsprodukts verschlingen.
Ob Dampf- oder Gasturbinen: Weltspitze beim Wirkungsgrad
Die umwelt- und klimaschonendsten konventionellen Kraftwerkstypen sind mit Erdgas betriebene Gas- und Dampfturbinenkraftwerke. Sie haben einen Spitzenwirkungsgrad von mehr als 58 %. Die CO2-Emissionen betragen nur etwa 345 g/kWh. Im weltweiten Durchschnitt stoßen dagegen Kohlekraftwerke bei einem Wirkungsgrad von 30 % 1 115 g CO2/kWh aus. Daher zählen Modernisierungen alter Kohlekraftwerke auch zum Umweltportfolio. So erhöhten Siemens-Techniker den Wirkungsgrad des E.ON-Kraftwerks Farge bei Bremen um 3 Prozentpunkte auf 45 %, was einer jährlichen Einsparung von 100 000 t CO2 entspricht. Des weiteren gehören zum Umweltportfolio bei der fossilen Energieerzeugung auch Brennstoffzellen, Kraft-Wärme-Kopplung sowie die Leittechnik für Kraftwerke.
Wirkungsvolle Maßnahmen gegen den Klimawandel kosten hingegen nur einen Bruchteil: Um den Anstieg der weltweiten Durchschnittstemperatur auf unter zwei Grad zu beschränken, sind Investitionen nötig, die jährlich etwa 1 % des weltweiten Bruttoinlandsprodukts kosten (siehe Interview in Pictures of the Future, Frühjahr 2007). Diese Investitionen sind ökologisch und meist auch ökonomisch sinnvoll, schließlich bieten sie vielen Unternehmen die Chance zu nachhaltigem Wachstum.
Leuchtdioden: Lichtquellen aus Halbleiterkristallen als Zukunftstechnik
Mit einer effizienteren Beleuchtungstechnik könnten weltweit mehr als 900 Mrd. kWh eingespart werden, das entspricht dem halben Stromverbrauch von China. Nach dem weltweiten Strommix wäre dies zugleich eine Reduktion der CO2-Emissionen von über 500 Mio t pro Jahr. Energiesparlampen von Osram haben eine hohe Lichtausbeute und verbrauchen gegenüber Glühlampen bis zu 80 % weniger Strom. Dabei leben sie bis zu 15-mal länger. LED sind die Lichtquellen der Zukunft: Die Halbleiterbauelemente wandeln Strom direkt in Licht um und halten mehr als 50 000 Stunden. Auch sie sparen gegenüber Glühlampen bis zu 80 % Energie. Zum Umweltportfolio gehören zudem Leuchtstofflampen und elektronische Vorschaltgeräte, die Halogen Energy Savers und Hochdruckentladungslampen.
Siemens ist seit jeher stark bei der umweltfreundlichen Energieerzeugung, Energieübertragung oder energieeffizienten Produkten – von Lichtquellen und Antrieben über die Gebäudetechnik bis zu umweltschonenden Produktionsverfahren. Ein konzernübergreifendes Team unter Führung von Siemens Corporate Technology hat nun erstmals das Umweltportfolio des Unternehmens beziffert, in dem alle Produkte und Lösungen zum besonderen Schutz von Umwelt und Klima zusammengefasst sind – es umfasst nahezu ein Viertel des Umsatzes. Demnach erwirtschaftete Siemens im Jahr 2007 damit 17 Mrd. € und liegt deutlich vor allen Wettbewerbern. Im selben Zeitraum sparten Siemens-Kunden eine Kohlendioxidmenge von 114 Mio t – mehr als das 20-fache dessen, was Siemens als Unternehmen selbst an CO2-Emissionen verursacht.
Umfassende Verkehrslösungen
Der Transportsektor ist für 25 bis 30 % des weltweiten Endenergieverbrauchs verantwortlich. Und die Mobilität wird weiter stark wachsen, daher muss der Verkehr umweltfreundlicher werden. Der Hochgeschwindigkeitszug Velaro, schnellster Serientriebzug der Welt, verbraucht bei einer Auslastung von 50 % lediglich 2 l Benzinäquivalent pro Person und 100 km. Durch konsequente Leichtbauweise verbrauchen die Metrofahrzeuge in Oslo 30 % weniger Energie. Auch im Straßenverkehr lässt sich die Energieeffizienz der Infrastruktur steigern, etwa mit LED bei Ampelanlagen. Zum Umweltportfolio von Siemens zählen auch Verkehrsmanagementsysteme, Parkplatz-Managementsysteme, Flugfeldbefeuerung sowie Schienenverkehr-Automatisierung und -Stromversorgung.
Die unabhängige Wirtschaftsprüfungsgesellschaft PricewaterhouseCoopers bestätigte das Umweltportfolio und dessen Einsparungen sowie die von Siemens angewandte Methodik zu dessen Ermittlung. Für die kommenden Jahre erwartet das Unternehmen ein jährliches Wachstum des Umweltportfolios von 10 % – allein durch organisches Wachstum. 2011 wird ein Umsatz von 25 Mrd. € angestrebt. Zudem setzt sich das Unternehmen selbst ehrgeizige Ziele. Im Jahr 2007 hat Siemens insgesamt 5,1 Mio t CO2-Äquivalente emittiert. Darin enthalten sind alle Emissionen, die auf den Energieverbrauch durch Strom und Wärme zurückzuführen sind, sowie direkte Emissionen von Treibhausgasen und Emissionen, die bei Dienstreisen entstehen. Zum Vergleich: Autohersteller haben pro Mitarbeiter etwa die doppelten bis fünffachen Emissionen, Ölkonzerne sogar das 200-fache. Trotz des vergleichsweise niedrigen CO2-Footprints will Siemens die eigenen Treibhausgasemissionen relativ zum Umsatz von 2006 bis 2011 um 20 % senken.
Hohe Spannung – kleine Verluste
Für den verlustarmen Transport elektrischer Energie über weite Strecken hat sich das Prinzip der Hochspannungsgleichstromübertragung (HGÜ) bewährt. Ein Prestigeprojekt ist die "Stromautobahn" via HGÜ in China zwischen der Provinz Yunnan im Südwesten und der Provinz Guangdong im Süden. Ab Mitte 2010 sollen hier 5 000 MW umweltfreundlich erzeugter Strom aus Wasserkraft mit einer Übertragungsspannung von 800 kV über 1 400 km fließen. Weitere Beiträge der Energieübertragung und -verteilung zum Umweltportfolio sind Netzanschlüsse für Offshore-Windkraftanlagen, gasisolierte Übertragungsleitungen, gasisolierte Umspannanlagen und die Siplink-Gleichstromkupplung, die Dieselgeneratoren auf Schiffen im Hafen überflüssig macht.
Für das Klima ist indes entscheidend, wie sich die Konzentration des klimaschädlichen Kohlendioxids in der Atmosphäre entwickelt, hier muss die Zunahme deutlich gebremst werden. Noch ist Zeit zum Handeln, und ein Großteil der hierfür notwendigen Technologien ist bereits heute verfügbar. Beispiel London: Laut einer Studie, die McKinsey für Siemens erarbeitet hat, kann die britische Hauptstadt ihre CO2-Emissionen bis 2025 mit schon heute verfügbaren Lösungen um 44 % reduzieren, ohne dass die Bürger an Lebensqualität verlieren (siehe Infrastruktur).
Grüne Rechenzentren
Auch die Informationstechnologie trägt zur Belastung der Umwelt bei. Rapide wachsende Datenmengen und leistungsstarke Rechner steigern den Energieverbrauch. Berechnungen zufolge lastet der Betrieb aller Server weltweit 14 Kraftwerke der 1000-MW-Klasse komplett aus. Das Transformational Data Center als Bestandteil des Umweltportfolios bringt die drei Felder Ökonomie, Ökologie und Flexibilität in Einklang. Es umfasst alle Aspekte eines Rechenzentrums von der Planung, über den Aufbau und Betrieb bis zum Outsourcing. Enthalten sind auch Komponenten für aktives Energiemanagement sowie für die Automatisierung des Rechenzentrums. In den von Siemens betriebenen Rechenzentren werden die Auslastungsgrade auf mehr als 80 % gesteigert, was letztlich den Energieverbrauch senkt.
Das größte Potenzial zum Sparen liegt in Gebäuden, die fast 40 % des weltweiten Energiebedarfs verbrauchen (siehe Nachhaltige Gebäudetechnik). Rund 30 % bringen Maßnahmen wie Wärmeisolation, kontrollierte Lüftung und Klimatisierung sowie effiziente Heizsysteme. Ähnlich sieht es in der Industrie aus: Der Löwenanteil des Stromverbrauchs entfällt hier auf elektrische Antriebe. Werden sie mit modernen Frequenzumrichtern ausgestattet, können bis zu 60 % Strom eingespart werden. Auch in der Energieerzeugung schlummert Potenzial. Weltweit liegen die Wirkungsgrade von Kohlekraftwerken im Durchschnitt bei 30 %, Siemens-Technik schafft 47 %, erdgasbetriebene Kraftwerke mit kombinierten Gas- und Dampfturbinen (GuD) sogar bald 60 %. Nicht zuletzt kann der Verbraucher selbst zum Energiesparen beitragen: Energiesparlampen und Leuchtdioden sparen 80 % Strom; und Kühlschränke verbrauchen heute gegenüber 1990 bis zu 75 % weniger Energie.
Windturbinen aus einem Guss
Erneuerbare Energien gewinnen stark an Bedeutung. In Deutschland erzeugen sie mehr als 14 % des Stroms. Siemens bietet hocheffiziente Windenergieanlagen an Land und auf hoher See. Bereits heute sind weltweit 7 000 Windturbinen von Siemens im Einsatz.
Seit 2003 hat Siemens über 3 300 MW Windkraftleistung installiert – das spart jährlich bis zu 8 Mio t CO2 ein. Die größte Turbine hat eine Leistung von 3,6 MW und einen Rotordurchmesser von 107 m. Die Rotorblätter sind aus einem Guss gefertigt und haben keine Nahtstellen. Sie halten selbst Orkanböen aus. Siemens bietet auch schlüsselfertige Photovoltaikanlagen und Turbinen für thermische Solarkraftwerke sowie Biomassekraftwerke.
Siemens kann als weltweit einziges Unternehmen effizienzsteigernde Produkte, Lösungen und Umweltschutztechnologien über die gesamte Wertschöpfungskette anbieten: von der Stromerzeugung über die Stromübertragung und -verteilung, bis hin zu Energieanwendungen und energiesparenden Services sowie modernste IT-Lösungen für das Energiemanagement. Alle diese Produkte und Lösungen sind Bestandteil des Umweltportfolios. Dazu gehören:
- Produkte und Lösungen mit außergewöhnlicher Energieeffizienz wie Gas- und Dampfturbinen-Kraftwerke, Energiesparlampen oder intelligente Gebäudetechnik,
- alle Anlagen und Komponenten zur Nutzung erneuerbarer Energien, einschließlich ihrer Komponenten – z.B. Windkraft und ihr Netzzugang oder Dampfturbinen für Solarenergie
- sowie Umwelttechnologien wie Technologien zur Wasserbehandlung und Luftreinhaltung.
Die Experten von Corporate Technology und den Siemens-Sektoren haben zudem erstmals für jedes Produkt und jede Lösung das Einsparpotenzial der Treibhausgasemissionen berechnet. Die Kalkulation beruht jeweils auf einer produkt- beziehungsweise lösungsspezifischen Vergleichsbasis. Möglich ist so ein direkter Vergleich der Emissionen vorher – nachher, wie etwa bei der Modernisierung von Kraftwerken oder dem Energiespar-Contracting für die energetische Optimierung von Gebäuden. Auch der direkte Vergleich mit einer Referenztechnologie wurde angewandt – so wurden die Emissionsminderungen bei der Nutzung der verlustarmen Hochspannungsgleichstromübertragung (HGÜ) durch den Vergleich mit konventioneller Wechselstromübertragung ermittelt. Die dritte Methode ist der Vergleich mit der installierten Basis. Dies gilt etwa für die Energieerzeugung aus modernen GuD-Kraftwerken und für Züge. Hier wurden entsprechende Emissionsfaktoren für die Stromerzeugung im Weltdurchschnitt verwendet.
83 % weniger Blei im Tomographen
Immer effizientere Neugeräte und die Instandsetzung gebrauchter Geräte mit neuester Technologie reduzieren die Umweltauswirkungen der Medizintechnik. So verbraucht der Computertomograph Somatom Definition bis zu 30 % weniger Strom und enthält 83 % weniger Blei. Die Recyclingrate beträgt bis zu 97 % des Gewichts. Der Magnetresonanztomograph Magnetom Essenza hat geringere Anschlusswerte für Energie und Kühlung und senkt so die Stromrechnung um bis zu 50 %. Die Erneuerung gebrauchter Geräte (Refurbished Systems) spart pro Jahr 10 400 t CO2.
Beispiel GuD: Die modernsten Kraftwerke haben einen Wirkungsgrad von etwa 58 % und emittieren 345 g CO2/kWh. Als Vergleichsgröße dient der Emissionsfaktor der Stromerzeugung im Weltdurchschnitt (über alle Energieträger), der bei 578 g CO2/kWh liegt. Die Differenz von 233 g CO2/kWh multipliziert mit der Strommenge, die jährlich in den im Geschäftsjahr von Siemens neu installierten GuD-Kraftwerken erzeugt wird, ergibt die Emissionsminderung. Das Umweltportfolio senkt heute jährlich die Emissionen bei Siemens-Kunden um 114 Mio t CO2, allein die 2007 neu installierten Produkte und Lösungen sparen 30 Mio t. Im Jahr 2011 sollen es 275 Mio t sein. Das ist etwa der komplette heutige CO2-Ausstoß von Tokio, New York City, London, Hongkong, Singapur und Rom.
Häusern das Sparen beibringen
Gebäude sind indirekt für mehr als ein Fünftel der weltweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich. Die größten Energieverbraucher sind technische Anlagen und Beleuchtungsmittel. Optimierte Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen können in einem renovierten Haus den Energieverbrauch um mehr als 40 % senken, im Durchschnitt werden 25 % erreicht. Schon Einzelraumregler optimieren beispielsweise das Raumklima und ermöglichen eine Energieeinsparung von bis zu 14 %. Siemens hat mit seinem Energiespar-Contracting bisher weltweit 6 500 Gebäude optimiert und damit mehr als 1 Mrd. € eingespart. Die nötigen Investitionen amortisieren sich allein durch die Einsparungen.
Siemens hat das Umweltportfolio fest in seiner Geschäftsstrategie verankert. Das Unternehmen setzt konsequent auf den Wachstumsmarkt für Klimaschutzlösungen und will hier seine führende Position weiter ausbauen. Damit sichert Siemens nicht nur seine eigene Zukunft und schafft Werte für Mitarbeiter und Aktionäre sondern trägt zudem maßgeblich zur Verringerung des CO2-Ausstoßes in der Welt bei. Die Kunden wiederum profitieren aufgrund der höheren Energieeffizienz durch Kosteneinsparungen, was ihnen hilft, im harten Wettbewerb zu bestehen.
Norbert Aschenbrenner
Großes Potenzial in der Industrie, insbesondere bei elektrischen Antrieben
Ob bei der Stahlherstellung, Papierproduktion oder in der Fertigung: Weltweit verbrauchen 20 Millionen Motoren 65 % des industriellen Stroms. Energie-Optimierung könnte hier bewirken, dass 360 Mio t CO2 pro Jahr weniger emittiert werden – dies entspricht fast den CO2-Emissionen Australiens. Energiesparmotoren haben eine um mehr als 40 % geringere Verlustleistung als Standardmotoren. Mit einem mit Frequenzumrichter läuft ein elektrische Antrieb zudem mit variabler Drehzahl und spart bis zu 60 % Strom. Im Umweltportfolio sind auch dieselelektrische Antriebe für Schiffe, Lösungen für Metall- und Bergbau, Energierückgewinnung in der Papierindustrie sowie Energiemanagement und Beratung.
Schadstoffe aus Wasser und Luft effizient entfernen
Im Umweltportfolio von Siemens sind zudem Systeme zur Wasser- und Luftreinhaltung. Das Cannibal-System zur Abwasseraufbereitung verringert die biologischen Feststoffe um bis zu 50 %. Siemens kann auch Industrieabwässer etwa in der Papierindustrie reinigen. Luftschadstoffe wie Stickoxide und Schwefeldioxid entfernen Rauchgasreinigungssysteme wie Elektrofilter. Sie erreichen in der Abgasreinigung von Kraftwerken, Industriebetrieben und Müllverbrennungsanlagen Abscheidungsgrade von fast 100 %. Die Meros-Reinigung von Sinter-Abgasen bei der Stahlerzeugung senkt die Emission von Staub, Schwermetallen, organischen Verbindungen und Schwefeldioxid in vielen Fällen um mehr als 90 %.