In aktuellen Diskussionen geht es beim Ausstoß von Kohlendioxid vor allem um die Produktnutzung und direkte Herstellung, dabei entsteht ein großer Teil der Emissionen bereits in den vorgelagerten Lieferketten und Vorprodukten. Einseitig nur einen Teil der Wertschöpfungskette zu beachten, greift folglich zu kurz. Laut des „Umweltatlas Lieferketten“ fallen in der Chemieindustrie über 50 % der Treibhausgasemissionen bereits in der Lieferkette an. Weil die Chemieindus­trie auch selbst Zulieferer ist, sind auch die nachgelagerten Lieferketten relevant, bspw. wenn Endhersteller ihre Umweltbelastungen ermitteln möchten. Um den CO₂-Ausstoß zu reduzieren, müssen also sowohl die Zulieferer der Chemieindustrie als auch die Chemieindustrie als Zulieferer, gemeinsam an Lösungen arbeiten.

Die Herausforderung besteht darin, Transparenz in die Komplexität von Produkten und vorgelagerten Prozessen und Lieferketten zu bringen. Um ermitteln zu können, wann und wo es zu Umweltbelastungen kommt, muss zu jedem Zeitpunkt der Prozessherstellung bekannt sein, was in einem Produkt steckt, was mit ihm geschieht und wie es sich verändert. Dies ist auch vor dem Hintergrund der Compliance-­Vorschriften wichtig. Gerade in der Chemieindustrie gibt es zahlreiche Regelungen, an die sich Unternehmen halten müssen, wie die RoHS Richtlinien. Hinzu kommt, dass sich Vorschriften von Land zu Land unterscheiden können und auch einzelne Industrien spezifischen Regelungen unterliegen.

Viele Unternehmen kennen ihre Produkte nicht ausreichend
Besonders anspruchsvoll sind die Anforderungen der REACH Verordnung. Gemäß der EU-Chemikalien­verordnung haben Verbraucher ein Recht, über die Schadstoffe in Produkten informiert zu werden. Verbraucher wollen auch zunehmend wissen, welche Stoffe in einem Produkt enthalten sind und welche möglichen Auswirkungen diese auf Gesundheit und Umwelt haben können. Zu diesem Zweck werden bereits einige Smartphone-Apps entwickelt, über die Kunden mittels Barcode direkt Informationen zu besonders besorgniserregenden Stoffen (SVHC) erhalten oder vom Lieferanten anfordern können.
Ihre Informationspflicht zu erfüllen, fällt vielen Lieferanten bisher jedoch schwer. Eine Umfrage ergab, dass von 42 % der Unternehmen, die eine Verbraucheranfrage erhalten hatten, fast die Hälfte nicht über die erforderlichen Informationen verfügte, um sofort eine Antwort geben zu können. Außerdem sagten nur 49 %, dass sie gut über SVHC in den eigenen Produkten informiert seien.

Transparenz und zentrale Datenspeicherung sind notwendig
Um dieses Problem zu lösen und die gesetzlichen Anforderungen zu erfüllen, braucht es Transparenz über die gesamte Lieferkette hinweg und eine ganzheitliche Auswertung aller relevanten Daten, ohne Geschäftsgeheimisse preiszugeben. Der Fertigungsprozess muss von der Rohstoffgewinnung, über die zahlreichen Verarbeitungsprozesse hinweg, bis zur Nutzung, zum Recycling und zur Wiederverwertung auswertbar sein. Auch ist es nur so möglich, zu erkennen, wo und wie z. B. CO₂ eingespart und Produkte wie Lieferketten generell optimiert werden können.
Gerade hieran fehlt es aber in vielen Unternehmen. Es gibt nicht nur keine zentrale Zusammenführung der Daten, es werden zudem häufig Informationen manuell und damit sehr aufwändig und arbeitsbindend ausgetauscht. So werden teils Werte über E-Mails abgefragt oder via Excelsheets abgeglichen, obwohl diese die Komplexität der Sourcingströme nicht mehr festhalten und darstellen können und sehr fehleranfällig sind.
Digitale Zwillinge können hier jedoch Abhilfe schaffen. Diese bilden den Zustand eines Produkts und der Wertschöpfungsketten ab und ändern sich entsprechend im Verlauf der Verarbeitung. Sie sind damit zu jedem Zeitpunkt quasi ein digitales Spiegelbild des realen Artikels. Damit sind nicht nur alle relevanten Informationen zum Produkt selbst immer bekannt, auch jeder Schritt und jede Veränderung wird festgehalten.
Dabei geht es jedoch keinesfalls darum, Lieferantenbeziehungen und Geschäftsgeheimnisse offenzulegen, die für den Erfolg einer Firma relevant sind. Um Daten verlässlich zu schützen, wird künftig die Blockchain Technologie immer stärker in den Fokus rücken. Diese verschlüsselten Blöcke sind die effektivste Methode, Daten kryptografisch und verifiziert abzusichern.

Kreislaufwirtschaft und neue Geschäftsmodelle sind die Zukunft
Daten zentral, klar und übersichtlich zu sammeln hilft nicht nur Prozesse innerhalb der Produktion zu optimieren. Sie legen zudem die Grundlage für neue Geschäfts­modelle, da durch die dauernde Erfassung aller Rohstoffe, diese besser extrahiert und wiederverwertet werden können. Je mehr und je besser Produkte wiederverwendet oder recycelt werden, desto besser. Die Wiederverwendung gebrauchter Materialien reduziert die Nutzung primärer Rohstoffe.
Gleichzeitig rückt damit das Konzept einer digitalen Kreislaufwirtschaft in den Fokus. In diesem Wirtschaftsmodell werden bereits in der Produktdesign-Phase alle nötigen Rohstoffe, deren Beschaffung, die Fertigung sowie die Lebensdauer der Materialien mitberücksichtigt. Wenn bereits zu Beginn alle folgenden Schritte bedacht werden, können Rohstoffe optimal aus gebrauchten und entsorgten Waren entnommen, aufbereitet und wiederverwendet werden, um so den Produktionszyklus zu schließen.

„Je mehr und je besser Produkte wiederverwendet oder recycelt werden, desto besser.“

Dies stellt gerade die Chemie­industrie vor große Herausforderungen. Weltweit werden fast 140.000 Chemikalien genutzt. Zudem sind neue Stoffe oft nicht nur komplexer, es kommt außerdem zur Dispersion verschiedener Chemikalien und so finden die einzelnen Bestandteile ihren Weg überall hin, nicht nur in den Abfall, sondern auch in Böden, Luft, Pflanzen, Tiere, Nahrungsmittel und den Menschen selbst. Auch das Recycling bereitet oft Schwierigkeiten. Viele Materialien brauchen sehr spezifische Bedingungen, um entnommen und wiederverwendet werden zu können, andere können nicht getrennt werden und wieder andere erreichen nur dann den geforderten Qualitätsgrad, wenn sie mit neuen Materialien vermischt werden. Damit ist das Recycling nicht nur schwierig, es kann außerdem zu Produktverlusten und unwirtschaftlichen Situationen kommen. In manchen Fällen ist eine Wiederverwertung sogar nicht möglich, wie für Pestizide, Biozide oder Pharmazeutika, da geringe Mengen weit verteilt werden.
Um diese Probleme zu bewältigen, müssen neue Materialien entwickelt werden, die weniger komplex und im Idealfall auch umweltfreundlich und erneuerbar sind. Der Weg hierhin geht über nachverfolgbare und digitalisierte Lieferketten: Die Inhaltsstoffe der eigenen Produkte müssen bis zur letzten Chemikalie bekannt sein, genauso wie die einzelnen Schritte der Fertigung. Nur wer sein Produkt kennt, kann Ansätze finden, um es zu verbessern oder es so entwickeln, dass es in die Kreislaufwirtschaft eingefügt werden kann.
Eine vollständige Digitalisierung der Lieferketten ist somit ein ganz entscheidender Schritt, um Emissionen zu reduzieren, Compliance Vorschriften einzuhalten und neue Geschäftsmodelle für die Kreislaufwirtschaft zu entwickeln.

Zur Person

Jörg Walden ist Gründer und CEO von iPoint. Der Softwareingenieur arbeitet beim Thinktank Industrielle Ressourcen­strategien an den Schwerpunktthemen Blockchain und Digitale Kreislaufwirtschaft.