„Wie kann der CO2-Fußabdruck einer Verpackungsmaschine berechnet werden?“

Den einen, allgemeingültigen Ansatz, die CO₂-relevanten Emissionen einer Maschine zu bestimmen, gibt es wohl nicht. Aber Tom Kärcher, Sustainability Manager bei der Optima Packaging Group, zeigte auf der Packaging Machinery Conference, was funktionierende Ansätze ausmacht. Die Komplexität des Themas sollte nicht unterschätzt werden, sagt Tom Kärcher. Denn neben den Einflussfaktoren wie Produktion, Nutzung und eingesetzte Energiequellen für ein Produkt, erschweren eine Vielzahl von Methoden und Standards die Vergleichbarkeit.

Grundsätzlich hat jedes Produkt einen Produktlebenszyklus. Die einzelnen Phasen unterscheiden sich natürlich von Produkt zu Produkt. Doch lassen sich – stark vereinfacht – folgende Phasen festmachen: Herstellung, Transport/Distribution, Nutzung sowie End-of-Life.

In jeder Phase entstehen Treibhausgasemissionen aus verschiedenen Prozessen, in erster Linie durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe und chemische Reaktionen. Die Summe aller Treibhausgasemissionen, die einem Produkt zugeordnet werden können, wird als CO₂-Fußabdruck des Produkts oder als PCF (Product Carbon Footprint) bezeichnet. Wobei damit nicht nur die CO₂-Emissionen erfasst sind, sondern auch andere Treibhausgase wie Distickstoffoxid und Methan, so Kärcher. Sie alle tragen zur globalen Erderwärmung bei. Dabei gilt stets: alle Lebenszyklusphasen sind relevant und sollten daher analysiert werden.

Doch weshalb soll ich als Hersteller oder Nutzer eines Produkts den PCF ermitteln? Ein Grund betrifft die Anforderungen auf Kundenseite. Kunden erstellen ihre Klimabilanzen und sind hier auf Angaben ihrer Lieferanten angewiesen. Auch für die eigene Klimastrategie und als möglicher Wettbewerbsvorteil macht es Sinn, den PCF-Wert herauszuarbeiten und entsprechende Optimierungen umzusetzen. Hinzu kommen Compliance-Regelungen, die es erfordern, sich mit den eigenen Produkten auch vor dem Hintergrund des CO₂-Fußabrducks auseinanderzusetzen.  

Wie lässt sich nun der PCF sauber errechnen? Grundsätzlich werden die sogenannten Aktivitätsdaten eines Produkts, also die Menge von Inputs und Outputs eines emissionsrelevanten Prozesses, mit einem passenden Emissionsfaktor, also der quantifizierten Menge freigesetzter Treibhausgasemissionen bezogen auf eine Referenzmenge, multipliziert. Das Ergebnis ist ein Wert, der für die Klimawirkung des betrachteten Prozesses steht, ausgedrückt in der Einheit Kilogramm Kohlenstoffäquivalente. Diese Einheit fasst die Klimawirkung von diversen Treibhausgasen bezogen auf die Basis Kohlenstoffdioxid zusammen.

Doch wo finden sich emissionsrelevante Prozesse entlang des Produktlebenszyklus‘? Das fängt bei der Herstellung an. So müssen beispielsweise der Abbau von Rohmaterialien oder die Herstellung von Komponenten berücksichtig werden. Beim Transport spielen unter anderem Faktoren wie die Verpackung, aber auch die Herstellung, Bereitstellung und das Verbrennen von Kraftstoff eine Rolle. Wenn es um die Nutzung geht, müssen unter anderem auch Herstellung und Bereitstellung von Betriebsmitteln oder Serviceleistungen in die Berechnung miteinfließen. Klar auch, dass nach Beendigung des Produktlebenszyklus‘ Faktoren wie die Demontage und die Entsorgung zu berücksichtigen sind.

Das Problem, das spätestens jetzt auftritt, ist laut Tom Kärcher: Viele Daten und Informationen sind schlichtweg nicht zu besorgen. Es muss daher ein anderer und effizienterer Weg gewählt werden, um qualitativ gute Berechnungen mit überschaubarem Aufwand durchzuführen: Hier kommen Emissionsfaktoren ins Spiel: Sie drücken die durchschnittlich freigesetzte Menge Emissionen durch ein Referenzprodukt oder einen Referenzprozess aus.

Referenzprodukt kann im Prinzip alles sein: von einer kWh Strom über technische Produkte wie zum Beispiel Motoren bis hin zu Maschinen und Gebäuden. Stichwort verschiedene Geografien: Hauptthema ist in der Regel Energie/Energieerzeugung. So gibt es in China einen vollkommen anderen Energiemix als in Norwegen. Daher haben Emissionsfaktoren häufig Gültigkeit für eine bestimmte Geografie. Emissionsfaktoren drücken in der Regel Cradle-to-Gate-Emissionen aus, also alle vorgelagerten emissionsrelevante Prozesse wie beispielsweise Abbau von Rohmaterial oder Stromerzeugung.

Gleichzeitig steht man vor der Herausforderung, die passenden Emissionsfaktoren für ein Produkt oder einen Prozess zu eruieren. Das ist alles andere als trivial. Zudem unterscheiden sich die verschiedenen Arten stark in punkto Genauigkeit. Am genausten sind lieferantenspezifischen Emissionsfaktoren aus Primärdaten. Schon weniger genau sind massebasierte Emissionsfaktoren. Quellen dafür sind beispielsweise das DEFRA (Department for Environment, Food and Rural Affairs aus Großbritannien) oder das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA). Am wenigsten genau sind ausgabenbasierte Emissionsfaktoren, die die Menge an Emissionen pro Währungseinheit ausdrücken

Ungenauigkeit ist dabei gleichzusetzen mit hohen Emissionen. Denn Datenlücken müssen angesichts der Methodik stets mit konservativen Annahmen gefüllt werden, also dem Worst Case. Daher ist es trotz hohem Aufwand ratsam, ein Datenmanagement aufzubauen, um immer mehr auf Basis von Primärdaten berechnen zu können.

Die zentralen Herausforderungen für die Berechnung

• verschiedene methodische Ansätze: Die Breite an bestehenden Standards erschwert die Auswahl der passenden Methodik à Im Kern sind aber alle gängigen Standards geeignet, um hierauf basierend den PCF der eigenen Produkte zu erheben
• Darüber hinaus sind Datenstrukturen von Verpackungsmaschinen komplex und weisen daher häufig Lücken auf. Folge: Es gibt verschiedene Methoden, diese Lücken pragmatisch zu schließen, zum Beispiel durch realitätsnahe Annahmen, Extrapolation und Allokation
• Die dritte Herausforderung betrifft die Vergleichbarkeit. Diverse Annahmen und Spielräume sorgen für eine begrenzte Vergleichbarkeit von PCF-Ergebnissen: Folge: Daher ist es von zentraler Bedeutung, transparent mit der Methodik und den erzielten Ergebnissen umzugehen und externe Verifizierung anzustreben.

Optima setzt bei der PCF-Bilanzierung, überall wo dies möglich ist, auf die Verwendung von bereits vorhandenen Projektdaten, die beispielsweise im hauseigenen ERP-System zusammenlaufen. Das umfasst zum Beispiel Projektstücklisten, Verbrauchsmessungen, Versandinformationen und Servicepläne. Somit wird der Aufwand für die Datenerhebung auf ein Minimum reduziert. Optima nutzt für die Berechnung ein selbstentwickeltes, Excel-basiertes Berechnungstool, in dem die benötigten Informationen halbautomatisiert zusammengetragen werden und das dann auch für die Kommunikation der Ergebnisse genutzt werden kann. Die Qualität und Güte dieses effizienten und pragmatischen Verfahrens hat sich Optima im Jahr 2023 durch den TÜV Süd verifizieren lassen.