Klimafreundliche Produktion: Mehr Energieeffizienz durch Digitalisierung

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Klimafreundliche Produktion ist eigentlich keine Raketenwissenschaft. Wie das Beispiel einer Smart Factory des Tech-Konzerns Schneider Electric zeigt, geht es vor allem darum, die Dinge cleverer zu machen.

Klimafreundliche Produktion unter der Lupe: Erst vor kurzem hat Bundeskanzler Olaf Scholz von einem neuen Wirtschaftswunder gesprochen. Inflation oder hohen Energiepreisen zum Trotz, so die These, könne die Umstellung auf klimaneutrale Produktionsstätten Wachstumsraten wie in den Fünfziger- und Sechzigerjahren ermöglichen. Eine Sichtweise, die in Wirtschaftskreisen nicht durchweg auf Zustimmung gestoßen ist. Zu schwer wiegen die Belastungen durch Fachkräftemangel, Lieferkettenprobleme oder bürokratische Trägheit. „Insbesondere unser deutscher Mittelstand ist gerade in einer unternehmerisch komplexen Situation“, betont Felix Kranert, Head of Offer Marketing Industrial Automation DACH bei Schneider Electric und führt fort: „Wenn ich nach Corona- und Energiekrise auf unsere Kundenlandschaft schaue und bewerte, wie gut einzelne Unternehmen durch diese Krisen gekommen sind, kristallisieren sich für mich zwei Kernkompetenzen als Erfolgsgaranten heraus: Digitalisierung und Nachhaltigkeit.“

Klimafreundliche Produktion: Nachhaltig erfolgreicher

Für Kranert und seinem Arbeitgeber, dem Elektro-Konzern Schneider Electric, ist Nachhaltigkeit keine Belastung, sondern eine Voraussetzung für zukunftsfähiges Wirtschaften. Das leitet das Unternehmen nicht zuletzt aus dem eigenen Geschäftsmodell und den Erfahrungen ab, die man mit klimafreundlichen Technologien gewonnen hat. Im Jahr 2022 konnte der Tech-Konzern, der weltweit fast 80 CO2-freie Standorte betreibt, einen Rekordumsatz von 34 Milliarden Euro erwirtschaften. „Für uns ist das ganz logisch“, sagt Kranert. „Wir sind überzeugt davon, dass wirtschaftlicher Erfolg nicht trotz, sondern gerade wegen klimafreundlicher Produktionsweisen möglich ist. Nachhaltiges Wirtschaften bedeutet, die Dinge smarter zu machen und den Wirkungsgrad zu erhöhen. Das zahlt sich ökologisch und ökonomisch aus.“

Ein Vorzeigewerk für eine solche CO2-freie-Produktion betreibt Schneider Electric im französischen LeVaudreuil. Dort werden auf etwa 14.000 qm elektrische Schütze und Frequenzumrichter produziert. Seit 2017 wurde der in der Normandie gelegene Standort sukzessive zur Smart Factory umgebaut. Fast 80 Prozent der Produkte, die aus dieser Fabrik stammen, tragen außerdem das Green-Premium-Label. Die Kennzeichnung bietet transparente Informationen über die Umweltauswirkungen sowie die Kreislaufattribute der Schneider-Electric-Produkte und hilft Unternehmen dabei, ihre eigenen Nachhaltigkeitsverpflichtungen zu erfüllen.

Schritt 1: Einen Plan machen

Zunächst braucht es einen Plan. Wer die dafür notwendigen Fachleute nicht im eigenen Haus hat, sollte sich beraten lassen. Denn bei all den technischen Neuheiten auf dem Laufenden zu bleiben, ist nicht leicht. Außerdem muss zwischen technischen, kaufmännischen und juristischen Gegebenheiten je eine individuelle Lösung gefunden werden. Unter welchen Bedingungen bringen welche Technologien auch einen Return-on-Investment? In LeVaudreuil wurde daher mit einem ausgesuchten Produktionsbereich, der Herstellung von Schützen, begonnen. Dank gründlichem Monitoring konnten die gewonnenen Erkenntnisse dann sukzessive auf weitere Bereiche ausgeweitet werden.

Schritt 2: Transparenz dank Digitalisierung

Ganz zentral für das Entwickeln einer erfolgreichen Modernisierungsstrategie ist die Verfügbarkeit von Daten. Hier kommt die IoT-basierte Digitalisierung ins Spiel. Kommunikationsfähige Messgeräte und kontextabhängig auswertende Software­lösungen ermöglichen es, dass Ineffizienzen zutage treten. Das heißt, es werden Kausalitäten aufgezeigt, die man vorher nicht oder nur vage bestimmen konnte. In der Schneider-Electric-Fabrik wurde so festgestellt, dass sich der gesamte Energieverbrauch zu jeweils 50 Prozent auf Gebäude und Produktionsverfahren aufteilt. Auch die in diesen Bereichen jeweils größten Verbraucher – Beleuchtung respektive Kompressoren – ließen sich identifizieren.

Schritt 3: Klimafreundliche Produktion ist einfach

Für eine CO2-freie Produktion sind Lösungen für mehr Energieeffizienz ein entscheidender Faktor. Ansatzpunkt in der Industrie sind zum Beispiel die vielen elektrischen Antriebe. Auf dem Papier über einen hohen nominellen Wirkungsgrad verfügend, ist ihre tatsächliche Energieeffizienz häufig eine Frage von Auslegung, Beschleunigungsprofilen oder Auslastung. Wie in LeVaudreuil geschehen, können hier beispielsweise Frequenzumrichter für HLK-Anwendungen oder Simulationstools für die Auslegung von Maschinen einen schnellen Mehrwert bringen.

Schritt 4: Grüner Strom dank Eigenproduktion oder Green PPAs

Doch der Strom für die ganzen Antriebe muss auch grün produziert werden. Hier lässt sich entweder auf grüne Eigenproduktion zurückgreifen (in LeVaudreuil unter anderem Photovoltaik) oder es werden „Green PPAs“ – grüne Stromkaufvereinbarungen – abgeschlossen. Zwischen den Vertragspartnern wird dabei festgelegt, dass man Strom aus erneuerbaren Energien über einen längeren Zeitraum zu festen Konditionen bezieht. Gleichzeitig wird ein Nachweis über die Herkunft des Stroms erbracht. Schneider Electric nutzt solche Verträge nicht nur für sich selbst, sondern ist auch einer der weltweit größten Dienstleister für das Verhandeln dieser Verträge. So bezieht etwa das deutsche Traditionsunternehmen Henkel den gesamten Strom für seine Produktion in den USA dank Schneider Electric aus erneuerbaren Quellen.

Schritt 5: Cleverer werden

Ein hoher Wirkungsgrad ist aber nicht nur die Sache von (grünem) elektrischen Strom. Beim klimafreundlichen Produzieren geht es darum, den Wirkungsgrad zu erhöhen – auch den des technischen Personals. Ist dieses, wie in LeVaudreuil dank digitaler Technologien für vorausschauende oder Augmented-Reality-basierte Wartung imstande, Fehler und Ausfälle zu verhindern, lässt sich das Ausbringungsvolumen steigern und Ressourcenverschwendung vermeiden. Ähnliches gilt für die Flexibilität. Eine flexible Anlage, die auf Bestelleingänge reagiert und sich schnell auf neue Produkte einstellt, verbraucht nur ein Minimum an Ressourcen sowie Energie – und kann dank höherem Wirkungsgrad auch kleine Losgrößen wirtschaftlich rentabel produzieren.

Das Ergebnis: In LeVaudrieul ist es seit Beginn der Umbaumaßnahmen im Jahr 2017 gelungen, den Energieverbrauch von 11.361 MWh jährlich (2014) auf 8.039 MWh (2022) zu senken. Insbesondere die als neuralgisch identifizierten Kompressoren benötigen heute gut ein Drittel weniger Strom als zuvor. Gleichzeitig war es möglich, die CO2-Emissionen des Standorts um 32 Prozent zu reduzieren. Bis 2025 sollen es – ohne Ausgleichsmaßnahmen – Netto-Null-Emissionen sein. Schon heute bezieht das Werk seinen Strom für die klimafreundliche Produktion zu 100 Prozent aus erneuerbaren Quellen.

Der Autor Andreas Stockmann ist Fachjournalist.

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