Ernüchterung Industrie 4.0 senkt Chinas Energieverbrauch kaum

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Stefanie Kunkel vom Forschungsinstitut für Nachhaltigkeit des Helmholtz-Zentrums Potsdam hat mit untersucht, ob sich die Digitalisierung in China wie erwünscht auswirkt. Und so sieht`s aus ...

An der globalen Wertschöpfung des verarbeitenden Gewerbes hat China einen Anteil von 30 Prozent und ist damit das Land mit dem größten Anteil an der globalen Industrie-Produktion. Die sogenannte Industrie 4.0 – die umfassende Digitalisierung der industriellen Produktion – soll bekanntlich dabei helfen, das Wirtschaftswachstum anzukurbeln und gleichzeitig Energiesparziele zu erreichen. Dabei herrsche jedoch Uneinigkeit in der Wissenschaft, ob Industrie 4.0 diese beiden Ziele vereinen könne. Eine Studie des Forschungsinstituts für Nachhaltigkeit (RIFS) hat zehn chinesische Sektoren des verarbeitenden Gewerbes zwischen 2006 und 2019 auf Zusammenhänge zwischen Industrie 4.0 und Energieindikatoren analysiert. Zwar haben bereits einige Studien die Auswirkungen digitaler Technik auf den Energieverbrauch analysiert, wenige davon jedoch im chinesischen Kontext.

Versäumnisse bei früheren Studien

„Darüber hinaus wird das Konzept von Industrie 4.0 in bisherigen Studien kaum anerkannt“, kommentiert Erstautorin Stefanie Kunkel. So wurde etwa in einigen Studien das Konzept der Industrie 4.0 stark vereinfacht. Beispielsweise seien Roboter mit dem Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI) gleichgesetzt worden. Dabei ist die Wissens- und Innovationsdimension dieser Technik unbeachtet geblieben, heißt es. Auch hätten frühere Studien seltener den Gesamtenergieverbrauch ausgewertet und sich zumeist auf relative Energieverbräuche oder die Energieeffizienz konzentriert. Das aber könne dazu führen, dass das Ziel einer absoluten Reduktion von Energiebedarfen aus dem Blick gerate, die jedoch für eine Dekarbonisierung des industriellen Sektors wichtig seien.

Panelanalyse geht anders an die Sache ran

Gibt es überhaupt einen signifikanten Zusammenhang zwischen Industrie 4.0 und Energieverbrauch, ist hier die Frage! Das Hauptziel der Studie sei es deshalb zu verstehen, inwieweit der Grad des Einsatzes von Industrie 4.0 mit dem Gesamtenergieverbrauch und der Energieintensität des verarbeitenden Gewerbes in China zusammenhänge. Auch ob die These, dass Industrie 4.0 zu Effizienz und damit Energieeinsparungen beitrage, überhaupt durch statistische Auswertungen gestützt werden kann, wurde untersucht. Der Begriff Energieintensität – oder auch relativer Energieverbrauch – beschreibt demnach, wie viel Energie ein Sektor pro Euro an gefertigtem Gut braucht. Das Team um Kunkel hat zur Beantwortung der Frage eine sogenannte Paneldatenanalyse durchgeführt, in die Daten aus zehn Industriesektoren in einem Zeitraum von 14 Jahren (2006 bis 2019) einflossen. Diese Sektoren umfassten unter anderem etwa die Textilindustrie, die Kunststoffherstellung oder auch die Lebensmittelindustrie.

Digitalisierungsquote versus Energieeffizienz

Was den Gesamtenergieverbrauch im verarbeitenden Gewerbe in China betreffe, so zeigten die Ergebnisse, dass es keinen signifikanten Zusammenhang zwischen dem Grad von Industrie 4.0 und dem Energieverbrauch gebe. „Die Beziehung ist zwar positiv, aber nicht signifikant“, macht Kunkel klar. So könne etwa der Einsatz von Robotern anstelle von Handarbeit in der derzeit weniger digitalisierten Textilherstellung den Energieverbrauch der Textilherstellung erhöhen. Häufig träten aber sogenannte digitale Rebound-Effekte auf, wenn die durch Digitalisierung erzielten Effizienzgewinne zu Kosteneinsparungen führten. Die eingesparten Ressourcen könnten ganz oder teilweise reinvestiert werden, um einen Teil oder die Gesamtheit der Effizienzgewinne zu kompensieren, heißt es. Außerdem habe Digitalisierung generell einen wachstumsfördernden Effekt, der in der Regel ebenso den Energieverbrauch erhöhe.

Gegenmeinungen sind zugelassen ...

Es gibt jedoch andere Studien, die den Ergebnissen von Kunkel widersprechen, gibt man zu, weil sie eine die Energieintensität der Industrie senkende Wirkung von Robotern und industrieller Digitalisierung festgestellt haben wollen – also tatsächlich einen effizienzsteigernden Effekt. Kunkel habe eine negative Korrelation zwischen Industrie 4.0 und Energieintensität jedoch lediglich für bereits stark digitalisierte Sektoren belegen können. Eine Erklärung kann demnach sein, dass in einem bereits stark vom Einsatz digitaler Technik geprägten Sektor – wie etwa dem Transportbereich – Innovationen aus der Industrie 4.0 besser im Fertigungssystem integriert werden können und dann Effizienzpotenziale stärker zum Vorschein treten.

Die Verfasser der Studie kontern aber damit, dass in bisherigen Studien digitalisierungsbedingtes Offshoring nicht berücksichtigt und Verringerungen der Energieintensität möglicherweise fälschlich der Digitalisierung selbst zugeschrieben worden sind. Um solche Effekte teilweise zu erfassen, haben Kunkel nebst Kollegen den Indikator „CO₂-Importe“ stellvertretend für die Energieintensität der importierten Güter einbezogen. Es zeigten sich dann wohl signifikante positive Zusammenhänge zwischen CO₂-Importen und der Ausprägung von Industrie 4.0, was darauf hindeuten könnte, dass mit steigendem Grad an Industrie 4.0 auch steigende CO₂-Importe in die Fertigung einhergingen. Jedoch sei weitere Forschung erforderlich, um die zugrunde liegenden Dynamiken zu verstehen.

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