Umweltziele Zero Impact Products: Nachhaltige Produkte und Geschäftsmodelle entwickeln

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Zero Impact Products sind die Zukunft. Darum sollten Unternehmen schon heute damit beginnen, ein neues Verständnis für Produkte und Produktsysteme zu entwickeln und ihre Portfolios transformieren. Doch wie gelingt das konkret?

Derzeit am Markt verfügbare Produkte und der damit verbundene Umgang mit Ressourcen sind zentrale Treiber des Klimawandels. Gleichzeitig ergeben sich hier enorme Potenziale und Chancen bei einer Transformation zu einem Net-Zero-Unternehmen, das alle vermeidbaren CO2-Emissionen eliminiert und nicht vermeidbare Emissionen kompensiert. Zentraler Hebel für Net Zero ist die Transition des Energiesysteme sowie des Materialsystems. Allein durch Materialeffizienzen und Circular-Economy-Ansätze für Stahl, Plastik, Aluminium und Zement können die Emissionen in der EU um bis zu 56 Prozent reduziert werden.

Umweltauswirkungen von Produkten ermitteln

Aufgrund komplexer, globaler Lieferketten, zahlreichen Wertschöpfungspartnern und unterschiedlichsten Materialien und Ressourcen ist die sogenannte „Scope-3-Berechnung“ für Industrieunternehmen mit sehr hohen Aufwänden verbunden. Für solche, bei denen die Scope-3-Emissionen schnell über 80 Prozent der Gesamtemissionen ausmachen, bedarf es daher einer weiteren Betrachtungsweise: den Product Environmental Footprint (PEF) beziehungsweise in einer Spezifikation den Product Carbon Footprint (PCF).

Grundlage der quantitativen Bewertung von Umweltauswirkungen von Produkten und damit der Berechnung des PEF ist die Methodik des Lifecycle Assessment. Für diese Methodik gibt es einige Vorgehensmodelle und Standards, wie beispielsweise die ISO 14040/14044 und 14067. Eine Lifecycle-Assessment-Studie erfolgt demnach nach vier Phasen: In der Goal and Scope Definition werden die Systemgrenzen und der Detaillierungsgrad der Studie je nach dem Zweck der Studie festgelegt. In der Inventory Analysis wird dann eine Sachbilanz des Systems aufgestellt, in dem Input- und Outputdaten gesammelt und auf eine funktionelle Einheit des zu untersuchenden Produktes allokiert werden. 

In der Phase des Impact Assessments werden durch das Heranziehen von Umweltdaten, etwa aus LCA Datenbanken, die Umweltauswirkungen innerhalb der Lebenszyklusphasen bewertet. In der Summe helfen LCAs und die Berechnung von PEFs und PCFs dabei, Hotspots in den Umweltauswirkungen zu erkennen und gezielte Maßnahmen zur Optimierung beziehungsweise Eliminierung der negativen Umweltauswirkungen zu finden. Somit können schnell die großen Hebel zur Optimierung identifiziert und Maßnahmen zur Erreichung von Quick-Wins eingeleitet werden.

Zero Impact Products: Klimafreundliche Produkte realisieren

Um Zero Impact Products umzusetzen, müssen die vier großen Bereiche des Produktlebenszyklus ganzheitlich betrachtet werden: die Produktentwicklung, die Herstellung, die Nutzung und das End of Life eines Produkts. Da viele Unternehmen erwarten, mehr als die Hälfte aller Umsätze in Zukunft durch Produkte, Services oder Geschäftsmodelle zu generieren, die heute noch nicht existieren, muss das Ziel sein, Nachhaltigkeit in die Produktentwicklung von Beginn an als Kernelement zu integrieren. Denn genau dort wird unter anderem darüber entschieden, welche Materialien zur Verwendung kommen und dementsprechend groß ist auch der Hebel zur Dekarbonisierung sowie insgesamt zur Eliminierung negativer Umweltauswirkungen.

In einem zirkulären Wirtschaftssystem der Zukunft müssen Top- und Bottom-Line zusammengedacht werden und eine Kompetenzerweiterung in der Produktentwicklung stattfinden. Neben dem Prinzip des Circular Design oder der Ökodesignrichtlinie, bei der Produkte möglichst modular und wiederverwertbar konstruiert werden sollen, müssen Produktentwickler in Zukunft auch Business-Kompetenzen erlangen. Aus Perspektive der Nachhaltigkeit geht es darum, Produkte mit hoher Qualität für lange Produktlebenszyklen und hoher Produktauslastung zu entwickeln und den Product Lifetime Value zu erhöhen. Das erfordert neue Kompetenzen über Geschäftsmodelle, die konkrete Produktnutzung und die Ökosysteme, in denen die noch zu entwickelnden Produkte eingesetzt werden.

Umweltziele im Entwicklungsprozess festlegen

Einen ersten Ansatz dazu liefert Systems Engineering. Hierbei handelt es sich um eine Methode, die mittels Systemdenken und integrativen Vorgehensmodellen die Grundlage für eine besonders weitreichende und beschleunigte Entwicklung von technisch komplexen Produkten darstellt. Systems Engineering ist eine Verfahrensweise, die das Zusammenarbeitsmodell in der Produktentwicklung neu definiert. Für die Entwicklung von Zero Impact Products ist die Operationalisierung der Eliminierung von negativen Umweltauswirkungen notwendig. Diese Eliminierung gilt es, in messbaren Zielen auszudrücken und in Produktentwicklungsprozessen zu verankern – im Produktentwicklungsprozess (PEP) Umweltziele genannt. Diese Umweltziele beschreiben beispielsweise quantifizierte Dekarbonisierungsambitionen, den prozentualen oder absoluten Anteil von Rezyklaten am Produktgewicht oder den Anteil von erneuerbaren Materialien im Produkt. Im Optimalfall wird nicht nur ein Umweltziel fokussiert, sondern mehrere miteinander kombiniert, um damit alle negativen Umweltauswirkungen zu eliminieren.

Im Rahmen einer ganzheitlichen Dekarbonisierungsstrategie von Unternehmen gilt es, entsprechende Ziele für einzelne Produkte im gesamten Produktlebenszyklus festzulegen. Für Zero Impact Products ist das relativ einfach – 0 kg CO2e-Emission im gesamten Produktlebenszyklus. Abgeleitet von einer Status-quo-Ermittlung durch eine LCA-Studie lässt sich die Ziellücke zur Dekarbonisierung feststellen. Das ganzheitliche Dekarbonisierungsziel des Endproduktes ist im nächsten Schritt auf die einzelnen Materialien oder die einzelnen Bauteile zu kaskadieren. Jedes einzelne Bauteil wird mit einem Ziel versehen. Es ist die Aufgabe des Bauteilverantwortlichen, Maßnahmen zur Dekarbonisierung zu identifizieren, wie die Verwendung von Rezyklaten oder erneuerbaren Materialien. Außerdem gilt es, die Maßnahmen hinsichtlich CO2e-Einsparungen und Wirtschaftlichkeit zu bewerten. Diese Bewertung sollte im Dialog mit den Zulieferern erfolgen. Abgeleitet von dem Vorgehen zur Verzielung von Produkten und einzelnen Bauteilen sowie den notwendigen Zusammenarbeitsmodellen in der Wertschöpfungskette sind diese Aktivitäten im PEP prozessual und mit den entsprechenden Verantwortlichkeiten zu verankern und zu operationalisieren, um eine zielgerichtete Dekarbonisierung im Produktentwicklungsprozess sicherzustellen.

Bedeutung von Daten und IIoT für Zero Impact Products

Die Etablierung von Zero Impact Products ist nur möglich, wenn Daten an jeder Stelle des Produktlebenszyklus erhoben und verarbeitet und an Wertschöpfungskettenpartner weitergegeben werden können. Wichtig ist, dass die Daten über Materialien, Materialeigenschaften und deren Umweltauswirkungen möglichst spezifisch und zu frühestmöglichen Zeitpunkten vorliegen. Erst dann werden Berechnungen der Potenziale und Kosten von Dekarbonisierungsmaßnahmen sowie Entscheidungen zur Lieferantenauswahl oder zum Kauf von Produktionsanlagen möglich. Dabei zu beachten sind Aspekte der Datensicherheit und Datensouveränität, aber auch die letztendliche Zertifizierung und damit die Bestätigung von wirklichen Zero Impact Products für die Außenkommunikation. So werden Unternehmen als First Mover im Markt wahrgenommen – was wiederum die Attraktivität für Verbraucher und Investoren steigert.

Der Autor Alexander Appel ist Manager im Bereich Sustainability & Mobility Transformation bei der Management- und IT-Beratung MHP.