CO2-Analyse für Industrieanlagen: So lässt sich der Ausstoß senken

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Nachhaltigkeit und Klimaschutz bestimmen nicht nur den öffentlichen Diskurs. Sie beeinflussen auch den Produktionsalltag in der Pharma- und Lebensmittelindustrie. Um diesen Branchen bei der Reduktion ihrer ökologischen Fußabdrücke zu unterstützen, hat Syntegon eine Methode zur Berechnung der CO2-Ausstöße von Anlagen des eigenen Portfolios entwickelt. Die zertifizierte Analyse umfasst den kompletten Lebenszyklus unterschiedlichster Maschinen des eigenen Portfolios.

CO2-Analyse in der Praxis: Ein nachhaltiger Umgang mit Energie und weiteren Ressourcen gehört aktuell zu den größten Herausforderungen in der Pharma- und Lebensmittelindustrie – nicht erst seit dem rapiden Anstieg der Energiepreise. Aus diesem Grund setzen sich produzierende Unternehmen ehrgeizige Nachhaltigkeitsziele, um ihre Umweltauswirkungen und ihren Ressourcenverbrauch so weit wie möglich zu minimieren.

CO2-Analyse: Anlagen unter der Lupe

Dabei richten sie den Fokus auch auf ihre Anlagen: In der pharmazeutischen Industrie etwa stellen energieintensive Maschinen wie Sterilisationstunnel produzierende Unternehmen vor enorme Aufgaben – und bewegen zu einem Umdenken. Neben sicheren Prozessen streben herstellende Unternehmen verstärkt eine sparsame Energienutzung an. Um die Verbräuche möglichst gering zu halten, gilt es den kritischen Spagat zwischen Energieeffizienz, konstanter Qualität und validierten Parametern zu meistern. Der Schlüssel zu Einsparpotentialen liegt dabei in der Ermittlung präziser Daten.

Volle Transparenz über den CO2-Fußabdruck

Hierzu hat Syntegon eine Methode entwickelt, um Emissionen von Anlagen über deren gesamten Lebenszyklus zu ermitteln und zu bewerten – das sogenannte Life Cycle Assessment (LCA). Das 2022 vom TÜV Rheinland zertifizierte und softwarebasierte Berechnungsmodell für die Anlagen des eigenen Portfolios dient als wichtiger Baustein hinsichtlich Beratung, energieeffizientem Betrieb und der technologischen Optimierung der eigenen Anlagen.

„Unsere Analyse kann Emissionen von der Herstellung der Anlagen über deren Nutzung bis hin zu ihrer Abschaltung und Entsorgung ermitteln“, so Steffen Carbon, verantwortlich für umweltgerechte Produktgestaltung bei Syntegon. Während der besonders energie- und emissionsintensiven Nutzungsphase, die mehr als zwei Drittel des gesamten Lebenszyklus ausmacht, bezieht die Methode unter anderem Parameter wie Strom, Druckluft, Medien sowie Packstoffe ein. „Mit den so erhobenen Daten können wir Unternehmen effektiv dabei unterstützen, Anlagen und Prozesse im Sinne einer nachhaltigen Produktion zu verbessern und Kosten zu reduzieren.“

Repräsentative und evidenzbasierte Aussagen über Emissionen

Konkret korreliert die Berechnung dabei sogenannte „Aktivitätsdaten“ - etwa bei Herstellung und Betrieb - mit spezifischen CO2-Fußabdrücken, die die Datenbank der Schweizer Non-Profit-Organisation Ecoinvent bereitstellt. Diese umfasst allgemeine Emissionsinformationen zu diversen Parametern, die für die Analyse von Bedeutung sein können, etwa zu einem häufig verwendeten Konstruktionsmaterial wie Edelstahl oder auch zu bestimmten Betriebsstoffen, darunter Reinigungsmedien. Auf diesem Weg lassen sich repräsentative und evidenzbasierte Aussagen über die Emissionen bestimmter Anlagen machen.

Ein erstes Modell seiner Verbrauchsanalyse erprobte Syntegon 2021 mit dem eigenen Sammelpacker Elematic 3001 und der Kapselfüllmaschine GKF 720. Damals umfasste die Analyse die Phasen von der Herstellung über den Transport bis hin zum Betrieb. Im vergangenen Jahr erweiterte Syntegon den Betrachtungshorizont der LCA. „Wir können jetzt zusätzlich die komplette End-of-Life Phase (EOL) mitberücksichtigen und so den CO2-Fußabdruck bei Abschaltung, Entsorgung und Recycling berechnen“, erklärt Carbon. Die Analyse nimmt dabei zentrale Schritte wie die Demontage, den Abtransport, das Recycling der Materialien sowie das Beseitigen der Abfälle auf einer Deponie in den Blick.

CO2-Analyse berücksichtigt viele Parameter

Welche Lebensphase wieviel Treibhausgasemissionen verursacht, verdeutlicht die CO2-Analyse des Sterilisationstunnels eindrücklich. 90 Prozent aller CO2-Emissionen entstehen während der Nutzung. Als zweithöchster Posten folgen die Materialien, während das Ende des Lebenszyklus sich auf weniger als ein Prozent der Emissionen während der gesamten Lebensphase beläuft.

Zur Analyse der Nutzungsphase stützt sich Syntegon auf Simulationstools. Syntegon berücksichtigt eine ganze Reihe von Parametern, zum Beispiel die durchschnittliche Lebensdauer der Geräte, aber auch die Zeiten für die Inbetriebnahme sowie zum Aufheizen der Werkzeuge, die Instandhaltung oder Ausfälle. Für eine möglichst umfassende Analyse können auch die Auswirkungen von Packmitteln auf die Emissionen berechnet werden.

Ökologischerer Betrieb nicht zulasten von Qualität oder Validierung

Mit der theoretischen Berechnung der Emissionen allein will sich Syntegon jedoch nicht zufriedengeben. „Einen Mehrwert schaffen wir vor allem, wenn wir Unternehmen mithilfe unserer LCA nicht nur Einsparpotentiale aufzeigen, sondern ihnen konkrete Handlungsempfehlungen geben“, sagt Steffen Carbon. Welche genau, lässt sich anhand des Sterilisationstunnel veranschaulichen: Je nach Betriebszustand nutzt die Anlage unterschiedlich viel Energie – und bietet damit einfach ermittelbare Stellschrauben für einen ökologischeren Betrieb, der nicht zulasten von Qualität oder Validierung geht.

Der mehrere Meter lange Sterilisationstunnel verbraucht beim Aufheizen bis zu 15 Prozent mehr Energie als im laufenden Betrieb. Einsparpotenziale bieten geschickt genutzte Betriebszustände, die jedoch ein Umdenken erfordern: „Um die Aufheizenergie zu reduzieren, halten erfahrungsgemäß viele produzierenden Unternehmen ihren Tunnel durchgehend produktionsbereit, also im sogenannten high-level-Standby – selbst dann, wenn sie mit der Anlage nur wenige Stunden am Tag sterilisieren. Erst am Wochenende wechseln sie in den Low-Level-Standby mit weniger Stromverbrauch“, so Carbon.

Über die Analyse der Betriebszustände hinaus betrachtet Syntegon weitere Variablen und ihre Auswirkungen auf den CO2-Fußabdruck. Um diese Modellierungen künftig für Unternehmen nutzbar zu machen, hat Syntegon erste Ansätze für ein CO2-Consulting rund um Verbrauchs- und CO2-Werte erstellt.

Der Autor Torsten Sauer ist Director Sustainability bei Syntegon.

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