Ein Masterplan für Energieeffizienz

Nicht nur der Klimawandel, sondern auch die aktuellen Krisen und Konflikte in der Welt unterstreichen die Notwendigkeit von Konzepten und Lösungen für den sparsamen bzw. effizienten Umgang mit Energie. Die Logistik ist bereits seit vielen Jahren Treiber für Innovationen und Modelle im Bereich Nachhaltigkeit. Derzeit beschäftigt sich Lucas Schreiber, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer IML, für seine Dissertation mit einem »Planungskonzept für energieeffizientes Supply Chain Design«. Das könnte für die Industrie viele Probleme lösen.

Bei der Auswahl eines neuen Kühlschranks ist die Energieeffizienz heutzutage ein selbstverständliches Auswahlkriterium. In der strategischen und taktischen Planung von Wertschöpfungsnetzwerken ist dies noch nicht der Fall.

Bereits seit Jahren steigen die Energiebedarfe, während die Verfügbarkeit von fossilen Energieträgern sinkt, was insbesondere in Anbetracht der aktuellen Energiekrise eine Situation darstellt, welche fortlaufend an Kritikalität zunimmt. Die Ausschöpfung von energetischen Einsparpotenzialen in Supply Chains rückt bei Unternehmen daher zunehmend in den Fokus. Aus Sicht der Unternehmenslogistik ist dies nichts weniger als eine strategische Aufgabe. Das Konzept, das Lucas Schreiber in seiner Dissertation entwickeln will, soll Unternehmen eine ebenso einfache wie wirksame Hilfestellung bieten. »Ein ganzheitlicher simulationsbasierter Optimierungsansatz soll vielversprechende Supply-Chain-Konfigurationen ermitteln«, fasst Lucas Schreiber sein Vorhaben in aller Kürze zusammen. Ein Masterplan ist allerdings kein Patentrezept: Jedes Unternehmen und dessen reales System muss für sich betrachtet werden. Dazu wird für jedes Unternehmen ein digitales Abbild der Prozesse erstellt, gleich einem digitalen Zwilling der gesamten Wertschöpfungskette.

Drei Zielfunktionen liegen dem zugrunde: Energieverbrauch, Kosten und Servicegrad. Alle drei werden miteinander ins Verhältnis gesetzt: Algorithmen berechnen selbstlernend unterschiedlichste Szenarien in vielversprechenden Konfigurationsbereichen. Unternehmen können mittels Sensitivitätsanalysen unmittelbar erkennen, was energiereduzierende Maßnahmen kosten oder wie diese den Servicegrad beeinflussen. Dabei gibt es nicht ausschließlich negative Trade-Offs, sondern auch Synergieeffekte, bei denen sich eine Maßnahme positiv auf zwei oder alle drei Zielfunktionswerte auswirkt. In dem dreijährigen Forschungsprojekt »E2-Design«, an dem Lucas Schreiber als Projektleiter beteiligt war, haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in zwei industriellen Pilotprojekten bereits hohe energetische Einsparpotenziale ermittelt:

Bis zu 19% im Transport einsparen

Im Anwendungsfall des Industriekonzerns Thyssen Krupp mit der Sparte Materials Services konnte ein energetisches Einsparungspotenzial von bis zu 19 Prozent ermittelt werden, welches ohne eine signifikante Steigerung der Kosten erzielt werden konnte. Durch die tendenziell schweren und großen Produkte konnte in diesem Anwendungsfall insbesondere durch die Einsparung von Transporten mittels optimierter Produktallokation in den Distributionszentren Energie eingespart werden. Mit den in diesem Fall eingesparten 13.800 Gigajoule ließen sich 1.250 Haushalte pro Jahr mit Strom versorgen. Könnte man allein fünf Prozent dieses Potenzials auf ganz Deutschland übertragen, könnten pro Jahr ca. 133 Petajoule eingespart werden, die Jahresenergieerzeugung von ca. 2-3 Kohlekraftwerken.

Minus 5% bei den Rohstoffen

Im Anwendungsbeispiel der Behr-Hella Thermocontrol GmbH, Entwickler und Hersteller von Klimabediengeräten für unterschiedlichste Fahrzeuge, zeigt sich, dass der Transport hier weniger ins Gewicht fällt, da das Produktportfolio auf tendenziell kleine Elektronikkomponenten spezialisiert ist. Der »Energierucksack«, den die in den Komponenten verbauten Rohstoffe schultern, wiegt ungleich schwerer. Der größere Hebel für das energetische Einsparungspotenzial liegt also dort. Es lässt sich auf fünf Prozent beziffern. Um Endprodukte so (energie-)effizient wie möglich zu produzieren, muss in der Industrie demnach verstärkt auf eine energieeffiziente Produktion und Logistikketten geschaut werden.