«Wir können für jede Maschine und jede Produktionslinie einen PCF berechnen – auch für individuelle Kundenlösungen»

Andrea Schürrle arbeitet als Standardization Specialist im Master Data Management von Uhlmann Pac-Systeme. Gemeinsam mit Jörg Herrmann, Team Leader Product Safety, Standardization & Norms, hat sie einen Weg erarbeitet, um Product Carbon Footprints (PCF) für alle Uhlmann-Maschinen zu berechnen – mittels integrierter Systeme. Wie man Daten für hunderttausende Einzelteile effizient verwaltet und damit die Bilanzierung komplexer Maschinen ermöglicht.

Sie können Product Carbon Footprints (PCF) für ihre kompletten Maschinen berechnen. Wie funktioniert das?

Um die PCFs zu berechnen, beginnen wir stets bei den einzelnen Bauteilen unserer Maschinen. Für jedes verwendete Bauteil, egal ob Eigenfertigung oder Zukauf, ermitteln wir einen spezifischen PCF-Wert. ECOSPEED, unser fachlicher Partner für den CO2-Fußabdruck, stellt uns dafür eine Datenbank zur Verfügung: Dort sind für alle gängigen Werkstoffe und typischen Transportmittel Emissionswerte hinterlegt, die auf wissenschaftlich ermittelten Durchschnittswerten basieren. Wenn beispielsweise ein Teil aus Aluminium besteht und in Europa hergestellt wurde, wird pro Kilogramm Werkstoff 7,5 kg CO2 freigesetzt.

Bei unseren eigenen Fertigungsteilen prüfen wir somit für jedes Bauteil den Werkstoff und das Gewicht und multiplizieren entsprechend mit dem CO2-Faktor aus der Datenbank. Zusammen mit ECOSPEED haben wir außerdem ermittelt, wie viel CO2 durch unsere Infrastruktur bei Uhlmann, also Gebäude, verwendete Energie und die eingesetzten Materialien im Versand, erzeugt wird. Diese Emissionen legen wir ebenfalls auf die Einzelteile um. So erhalten wir die CO2-Emissionen, die verursacht wurden, um dieses einzelne Teil herzustellen.

Und bei eingekauften Teilen?

Für Zukaufteile ziehen wir für unsere Bilanzierung im Idealfall die von unseren Lieferanten bereitgestellten CO2-Primärdaten heran. Stehen solche Angaben nicht zur Verfügung, wenden wir dieselbe Berechnung an – analog zu unseren Eigenfertigungsteilen. Zusätzlich berücksichtigen wir bei Zukaufteilen die Emissionen aus den Transportwegen vom Lieferanten bis zu unserem Standort in Laupheim.

Liegen alle Einzelwerte vor, lassen sich damit dann spezifische Maschinen beziehungsweise individuelle Kundenaufträge berechnen.

Und diesen Prozess haben Sie in Ihren Systemen umgesetzt?

Genau. Bei den ersten Maschinen, die wir bilanziert haben, mussten wir die Thematik natürlich erst einmal kennenlernen. Um herauszuarbeiten, wie ein systemgestützer Prozess aussehen muss, begannen wir zunächst mit einer Analyse. Welche Daten werden benötigt, in welcher Form beziehungsweise in welchen Quellen liegen diese vor und wie werden sie weiterverrechnet. Exemplarisch geschah dies noch mittels Excel-Files. Heute bilden wir diesen Prozess in unseren Systemen ab.

Als erster Schritt galt es dabei die Struktur unserer Materialstämme zu erweitern, um dort überhaupt PCF-Daten – etwa die Emissionen nach Emissionskategorie, Quelle, Kalkulations-Datum und so weiter – erfassen zu können. Im nächsten Schritt musste dann die Berechnung implementiert werden. So konnten wir ein System aufbauen, um komplette Maschinen automatisiert zu bilanzieren.

Dazu werden heute für den individuellen Auftrag unseres Kunden alle PCF-relevanten Stücklistenpositionen extrahiert und auf fehlende PCF-Werte geprüft. Die ausgegebenen Datenlücken können wir dann gezielt aufarbeiten und im Anschluss die Berechnung der CO2-Emissionen der kompletten Maschine starten.

Was waren Herausforderungen in dem Prozess?

Die Crux liegt wie so oft im Detail. Manchmal ist es schwierig, einem Stoff die richtigen Emissionsfaktoren zuzuordnen. Nehmen wir Kunststoffe als Beispiel – das ist immer eine wilde Werkstoffgruppe, weil viele Hersteller eigene Markennamen für die Kunststoffe führen und man nicht so recht weiß, was dahintersteckt. Wenn ich dann ein Teil aus einem bestimmten Kunststoff habe, gilt es in der ECOSPEED-Datenbank mit über 26.000 Werkstofffaktoren den richtigen Eintrag zu finden. Als jemand, der sich nicht täglich damit beschäftigt, ist das häufig sehr schwierig.

Genau da unterstützt uns ECOSPEED. Ich ziehe in dem Fall meinen Ansprechpartner dort zu Rate und das Team ermittelt mir den passenden Faktor in der Datenbank. Es ist sehr wertvoll, ECOSPEED als fachlichen Partner an unserer Seite zu haben.

So eine automatisierte Berechnung auf die Beine zu stellen, klingt nach Teamarbeit. Mit welchen Bereichen im Unternehmen haben Sie zusammengearbeitet?

Die Zusammenarbeit mit dem Einkauf war für mich essenziell. Für alle Eigenfertigungsteile bei Uhlmann haben wir die Daten im System und somit die Emissions-Berechnung selbst im Griff. Wir kennen die Gewichte, die enthaltenen Werkstoffe und welche weiteren Emissionen für die Infrastruktur bei Uhlmann anfallen. Aber für die Zukaufteile fehlen uns oft Informationen, zum Beispiel die Werkstoffzusammensetzung.

Idealerweise legen wir bei den Kaufteilen für unsere Bilanzierung Primärwerte vom Lieferanten zugrunde, also vom Lieferanten selbst ermittelte CO2-Emissionen. Das ist natürlich präziser, als wenn wir eine Berechnung über Durchschnittsfaktoren ansetzen. Der Einkauf fragt diese Primärwerte an und hilft dabei, Datenlücken zu füllen.

Außerdem haben wir eng mit dem Produktmanagement zusammengearbeitet, das die Kundenanforderungen einbringt: Was benötigt unser Kunde und in welcher Form? Und natürlich war auch unsere interne IT beteiligt, die bei der Adaption unserer Systeme ebenfalls engagiert unterstützt hat.

Sie mussten eine immense Datenmenge bewältigen. Wie sind Sie dabei effizient vorgegangen?

Das stimmt. Eine Maschine von Uhlmann besteht aus etwa 6.000 bis 14.000 Stücklistenpositionen, wobei manche Einzelteile mehrfach vorkommen. Insgesamt sind es ungefähr 3.000 bis 7.000 unterschiedliche Einzelteile, für die wir die Werte berechnen müssen. Wo immer möglich, haben wir Daten aus anderen vorhandenen Informationen abgeleitet. Für viele Datensätze sind die benötigten Informationen aber einfach nicht im System vorhanden.

Dazu muss man wissen: Unsere Uhlmann-Maschinen sind sehr langlebig und haben einen möglichen Lebenszyklus von mehr als 20 Jahren. Im Vergleich zu anderen produzierenden Unternehmen haben wir dadurch eine sehr große Anzahl aktiver Teile, die teilweise noch zu einer weniger digitalen Zeit im System angelegt wurden. Was heute ein Standard-Feld ist, wurde damals bei Anlage vielleicht nicht erfasst. Da mussten wir einiges nacharbeiten.

Da steckt einiges an Arbeit drin. Wie hoch war rückblickend der Aufwand für diese Lösung?

Wir haben in einem interdisziplinären Team etwa ein dreiviertel Jahr daran gearbeitet. Natürlich nicht Vollzeit – wie in jedem Unternehmen hatte das Projektteam gleichzeitig andere Aufgaben. Aber in diesem Zeitraum haben wir die notwendigen Strukturen und Prozesse konzipiert, aufgebaut und zum Laufen gebracht.

Hat es sich gelohnt?

Auf jeden Fall. Wir können jetzt für jede Maschine und jede komplette Produktionslinie, die für einen Kunden individuell konfiguriert oder entwickelt wird, einen PCF berechnen. Damit sind wir ein verlässlicher Partner für unsere Kunden, der ihnen alle Informationen zur Verfügung stellt, die sie benötigen. Und perspektivisch werden wir diese Daten auch nutzen, um den CO2-Abdruck unserer Maschinen zu verbessern. In Zahlen lässt sich dieser Mehrwert schwer ausdrücken – wie beziffert man eine Verbesserung der Nachhaltigkeit?

Und welche nächsten Schritte sind geplant?

Die PCF-Berechnung wird uns weiter begleiten und wir werden dabei immer präziser werden, je mehr Informationen zur Verfügung stehen. Unser berechneter Carbon Footprint basiert auf der heute bestmöglichen Datenbasis. Wir verstehen ihn als kontinuierlichen Verbesserungsprozess mit dem klaren Anspruch, die Präzision schrittweise weiter zu erhöhen.

Außerdem gehen wir in zwei Richtungen weiter: Zum einen arbeiten wir daran, unsere Berechnung auf den Cradle-to-Grave-Ansatz zu erweitern: Wir wollen berechnen, wie viele Emissionen unsere Maschinen über den gesamten Lebenszyklus hinweg verursachen. Momentan bilanzieren wir den Cradle-to-Gate-Umfang, also die entstehenden Emissionen, bis die Maschine unser Werkstor verlässt.

Zum anderen – und das ist sehr spannend – wollen wir nicht mehr nur rückwirkend bilanzieren. Sondern unsere Baugruppen bereits entwicklungsbegleitend nach ihrem CO2-Verbrauch bewerten. Das hilft uns perspektivisch bei der Dekarbonisierung unserer Produkte.