Produktionsoptimierung CO₂-Bilanz-Abschätzung mit der Wertstrommethode

Bisher hat sich die Wertstrommethode auf die Optimierung der Produktion unter wirtschaftlichen Aspekten beschränkt. Jetzt haben Wissenschaftler die Methode um CO₂- und Energiebelange erweitert. Dies ermöglicht eine ökonomische Optimierung im Zusammenspiel mit ökologischen Gesichtspunkten.

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Fraunhofer-Institut IPA Produktionstechnik und Automatisierung

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Unternehmen, die ressourcenschonend agieren, sind tendenziell erfolgreicher, als Unternehmen, die darauf kein Augenmerk lenken. Dies belegt die Studie „Rohstoffe und Energie“ (2011) im Auftrag der Commerzbank. Diese Tatsache fordert ein Umdenken bei der Produktionsoptimierung.

Bislang war die Produktionsoptimierung geprägt von einer wirtschaftlichen Optimierung, vor allem nach Prinzipien der Lean Production, die unter dem Dach der Wertstrommethodik zusammengefasst sind (Erlach: Wertstromdesign. Der Weg zur schlanken Fabrik. Berlin 2010). Verkürzung der Durchlaufzeit, Reduzierung von Beständen, geringe Losgrößen, einfache Planung und Steuerung sind wesentliche Grundzüge von Lean.

Den Missstand der isolierten Betrachtung aufheben

Ökologische Aspekte spielten dabei bislang keine unmittelbare Rolle. Dabei lässt sich die Grundidee der Vermeidung von Verschwendung, auf der schlanke Produktionssysteme im Wesentlichen aufbauen, unmittelbar auf die Betrachtung von Energieverschwendung übertragen. Fragestellungen der Nachhaltigkeit von Produktionen werden bisher in der Regel mit der LCA-Methode (Life-Cycle-Assessment nach ISO 14044) beantwortet. Dieses geschieht isoliert von der Produktionsoptimierung und auf Basis von allgemeingültigen, stark vereinfacht ermittelten Datensätzen.

Um diesem Missstand der isolierten Betrachtung von wirtschaftlichen und ökologischen Gesichtspunkten der Produktion abzuhelfen, ist die integrierte Planungsmethode des Energiewertstroms entwickelt worden (Erlach, Westkämper: Energiewertstrom. Der Weg zur energieeffizienten Fabrik. Stuttgart 2009). In den planerischen Fokus gelangte so gemeinsam mit wirtschaftlichen Kenngrößen auch die Sicht auf den Energieverbrauch auf Einzelprozessebene, bezogen auf ein produziertes Produkt. Erfolgreiche Anwendungen des Energiewertstroms zeigen das Potenzial der neuen Optimierungsdimension Energie auf. Mit wenig Aufwand konnten schnell erste Umsetzungen zur Senkung des Energieverbrauchs durchgeführt werden. Zugleich konnten gezielte Maßnahmen an besonders energieintensiven Prozessen angestoßen werden.

Alle Arten der Verschwendung berücksichtigen

Die Anwendung hat auch gezeigt, dass die reine Betrachtung des Energieverbrauchs im Produktionsprozess aus ökologischer Sicht nicht ausreichend ist. Vielmehr muss der Blick auf zusätzliche Verschwendung, die die Ressourceneffizienz beeinträchtigt, gelenkt werden. Dazu zählen Verschnitt und Produktionsabfall sowie Verluste bei der Energieumwandlung, zum Beispiel bei der Drucklufterzeugung, und der Verbrauch von Hilfs- und Betriebsstoffen.

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