Alles Product Carbon Footprint oder was?

Die Stahl- und Metallbranche muss sich dekarbonisieren. Fast jeder Betrieb hat deshalb inzwischen eigene Klimaziele aufgestellt, um seinen CO₂-Ausstoß zu verringern. Doch nach wie vor gibt es keine einheitliche Definition für grünen Stahl. Hauptproblem ist hierbei, wie der hierfür notwendige Carbon Footprint eines Produktes verlässlich und vertrauenswürdig erfasst, dokumentiert und transparent gemacht werden kann. Die Standardisierungsmühlen mahlen wie immer sehr langsam. Einige Anbieter preschen derweil mit eigenen Zertifizierungslösungen vor und schaffen bereits erste De-Facto-Standards.

Für die Werkstoff verarbeitende Industrien sind es zumeist die Scope 3 Emissionen, die oft für bis zu zwei Drittel der gesamten Emissionen der Betriebe verantwortlich sind. Das bedeutet, die Unternehmen müssen für die Reduktion ihres Product Carbon Footprint (PCF) vor allem bei der Materialbeschaffung künftig auf immer klimafreundlichere Rohstoffe setzen, doch wie lässt sich das prüfen?

Der Digital Material Passport (DMP) des Wiener Software-Entwicklers S1SEVEN GmbH bringt Transparenz in die Materialzusammensetzung. Er ist das digitale Abbild des Materials und wird spezifisch für jede Produktionscharge erstellt. Im DMP sind eine Vielzahl von Daten wie die Herkunft des Materials, der Herstellungsprozess, die physikalischen und chemischen Eigenschaften und die Auswirkungen auf die Umwelt hinterlegt. Auch Sicherheitsaspekte in Bezug auf Gesundheit, Verarbeitungshinweise oder behördliche Zulassungen kann er enthalten.

Somit liefert der DMP bei Material-Beschaffungsentscheidungen für die verarbeitende Industrie einen validen Weg der Nachweisführung. Setzen Rohstoff- und Vorprodukt-Lieferanten oder Zulieferer den DMP ein, um ihren Product Carbon Footprint zu dokumentieren, können die nachgelagerten Unternehmen in der Wertschöpfungskette diese Daten ebenfalls zur Berechnung ihres PCF benutzen, vor allem können sie anhand der Daten aber auch ihre Lieferkette hinsichtlich der CO₂-Emissionen optimieren. Auf diese Weise wird ein reduzierter Emissionswert auch ein Differenzierungsmerkmal im Wettbewerb.

DMP: das Konzept

Sinn und Zweck des Digital Material Passport ist es klassische papier- oder PDF-basierte Materialprüfbescheinigungen abzulösen. Das neue digitale System mit offenem Datenformat basiert auf der europäischen Norm EN10168 der Prüfbescheinigung. Es kann aber jederzeit mit wachsenden Anforderungen der Industrie erweitert werden und bietet so für alle Nutzer, ob Stahl-Unternehmer, Software-Entwickler oder Behörde ein einheitliches Datenformat. Diese Open-Source-Strategie vereinfacht den Prozess der Prüfbescheinigungen durch ihre standardisierte Datenverarbeitung.

Das System soll in die bestehende IT von Hersteller sowie Kunden, die im zweiten Schritt ebenfalls zu Herstellern werden könnten, einfach zu integrieren sein. Ein Stahlkunde erhält beispielsweise eine E-Mail mit den Prüfzeugnisdaten im PDF-Format sowie im maschinenlesbaren JSON-Datensatz. So kann die Weiterarbeitung direkt erfolgen und besonders wichtig: Fehler beim manuellen Abtippen und Übertragen der Daten gehören der Vergangenheit an.

Der Passport im Kreislauf

Der DMP führt umfassend die Zusammensetzung des Materials vom Rohstoff bis zum Fertigteil oder Endprodukt auf – denkt aber auch darüber hinaus. Er zielt darauf ab, die nachhaltige Nutzung von Materialien über ihren gesamten Lebenszyklus systematisch zu dokumentieren und durch die per Mausklick jederzeitige Verfügbarkeit der DMP-Daten außerdem auch den Nachhaltigkeitsgedanken selbst zu fördern. Von Verwendung und Wiederverwendung über Recycling zum rückgewonnenen Werkstoff: Mit dem Digital Material Passport sollen Materialdaten nicht nur entlang der Wertschöpfungskette, sondern auch über zirkuläre „Cradle to Cradle“-Stoffkreisläufe hinweg transparent und nachweisbar bleiben. Das ist von besonderer Bedeutung etwa bei der Kategorisierung von Schrotten oder Metallabfällen gemäß ihres mitgelieferten PCF.

Der DMP im praktischen Einsatz bei Stahlo Stahlservice

Stahlo ist ein werksunabhängiges Stahl-Service-Center, dass Werkstoffe für den Feinblechmarkt liefert. Anfang 2023 wurde dort das klassische Prüfzeugnis auf DMP umgestellt. Dadurch bekommt nun jeder Stahlo-Kunde umfassende Informationen zum eingekauften Material als PDF- und JSON-Dokument.

Für die von Stahlo belieferten Unternehmen besteht somit eine Möglichkeit ihre Scope-3-Emissionen besser zu dokumentieren und zu optimieren und schließlich den PCF ihres Produktes nachzuweisen.

Zudem bietet Stahlo mit dem STAHLKOMPASS eine Analyse des ökologischen Fußabdrucks und stellt eine Route auf, die den Nachhaltigkeitszielen der Unternehmen gerecht wird: „Die Kunden bestimmen die Zielanspannung und wir ‚vergrünen‘ das Flachstahlportfolio, indem wir gezielt die richtige Menge an optimierten Produkten einfließen lassen“, erklärt Stahlo-CEO Oliver Sonst.

Emissionsmanagement mit KI

Ein weiterer Ansatz, um Unternehmen und hierbei insbesondere auch Großmittelstand und Großunternehmen bei der Erreichung ihrer Klimaziele zu unterstützen, ist der KI-gestützte Ansatz der Boston Consulting Group (BCG). Die „CO₂AI“ („CO₂ Artificial Intelligence“) genannte End-to-End- Softwarelösung, weist laut BCG den Product Carbon Footprint jedes Produktes individuell nach und zwar als lückenlose Bilanz „from Cradle to Customer Entry Gate“, von der Rohstoffgewinnung und Produktion über die Anarbeitung, Lagerung bis zur Lieferung an den Kunden. Möglich macht dies die weltweit größte Emissionsdatenbank, auf die CO₂AI exklusiv zugreift. Auf dieser Data Mining-Grundlage dokumentiert die Softwarelösung die gesamte Wertschöpfungskette insbesondere auch von vorgelagerten Rohstoffen wie etwa Nickel bei der Herstellung von stainless steel, wo der größte CO₂-Ausstoß durch die Legierungselemente entsteht. Je nach Materialzusammensetzung oder Stahlrezeptur errechnet CO₂AI die anteiligen Emissionen aller Schritte und erstellt auf dieser Grundlage eine Gesamt-PCF-Bilanz, die bis ins letzte Detail nachvollziehbar ist. Gerade dieser minutiöse Emissions-Nachweis könnte für Stahlproduzenten im Hinblick auf die Nachfrage bei ihren Kunden nach grünem Stahl in Zukunft bares Geld wert sein.

Vorteil Green Premium

Allerdings besteht in puncto grüner Stahl mangels genauer und einheitlicher Definition derzeit noch eine große Unsicherheit im Markt. Jüngste Meinungsumfragen belegen jedoch klar ein wachsendendes Interesse als auch eine wachsende Zahlungsbereitschaft für Stahlprodukte mit belegtem niedrigerem CO₂-Wert, sogenannte Green Premium-Produkte. Ein frei zugänglicher, transparenter und vertrauenswürdiger PCF wäre das Mittel der Wahl und gleichzeitig ein wachsend bedeutsames Kaufkriterium, weil er grüne (Premium-)Produkte als besonders nachhaltig klassifizieren würde. Und er würde zusätzlich das Vertrauen der Kunden in die jeweilige Marke stärken und diese neu positiv aufladen.

Praxisbeispiel Klöckner und Co.

Die Vorteile eines ausgeklügelten CO₂-Managements mithilfe von KI werden schon heute bei Metalldistributor Klöckner und Co. sichtbar. Im Januar 2023 implementierte Europas größter Stahlhändler in Zusammenarbeit mit der Boston Consulting Group die KI-Lösung Nexigen PCF Algorithmus. Dadurch erhält nun jeder Kunde beim Kauf eine sogenannte Product Carbon Footprint Declaration, in der jedes Kilogramm Emission angegeben und anhand der Liefernummer rückverfolgbar ist – „Cradle to Gate“ wird auf diese Weise konkrete Realität und durch die dahinterliegende Blockchain-Technologie ist die Product Carbon Footprint Declaration obendrein für nahezu alle 200.000 Produkte des Konzernportfolios gleichzeitig auch maximal fälschungssicher und unveränderbar. Ein weiteres Plus: Die Software schlägt den Klöckner-Kunden grüne Alternativen vor und zeigt das Reduktionspotenzial an. So unterstützt Klöckner und Co. zum einen seine Kunden beim Aufbau einer nachhaltig optimierten Wertschöpfungskette. Zum anderen wird dadurch aber auch der Wettbewerb um den niedrigsten PCF-Wert entscheidend gefördert.