Im Verbundprojekt climate bOWL entwickelt ein Konsortium aus Forschung und Wirtschaft ein intelligentes Assistenzsystem zur Reduktion von Treibhausgasemissionen in der Industrie. Treibhausgasemissionen fallen entlang der gesamten Wertschöpfungskette an. Die Identifikation von geeigneten Reduktionsmaßnahmen geht mit der Transparenz über die Emittenten von Treibhausgasen einher und ist aufgrund der Wechselwirkungen und Interdisziplinarität von Produktions-, Energie- und Informationstechnik mit hohen Transaktionskosten verbunden. Auf dem Weg zur Klimaneutralität bedarf es folglich einer ganzheitlichen Herangehensweise zur Aggregation und Bewertung von Treibhausgasemissionen sowie zur Identifizierung und Priorisierung von Treibhausgasemissionen-Reduktionsmaßnahmen entlang der gesamten Wertschöpfungsketten. Dieser Herausforderung nimmt sich das interdisziplinäre Projektteam der climate bOWL an.

Die Erreichung der Klimaneutralität von Unternehmen hat aus verschiedenen Gründen an Wichtigkeit zugenommen. Die gestiegenen Nachhaltigkeitsansprüche der Stake- und Shareholder, die steigenden Energie- und CO₂e-Kosten sowie die verschärften politischen Rahmenbedingungen sind wesentliche Treiber, die Dekarbonisierung des unternehmerischen Handels zu fokussieren. Die durch das Klimaschutzgesetz verpflichtende Reduktion der Treibhausgasemissionen (THGE) um 65 % bis 2030 im Bezug zum Referenzjahr 1990 sowie die Erreichung der Klimaneutralität bis 2045 unterstreichen die Notwendigkeit für Unternehmen, sich schnell auf den Pfad zur Dekarbonisierung zu begeben.



THGE werden in der gesamten Wertschöpfungskette von Produkten emittiert. Gegenwärtig ist eine transparente und ganzheitliche Abbildung der THGE im Lebenszyklus und die automatisierte Ableitung von Maßnahmen zur THGE-Reduktion nicht verfügbar. Mit der Entwicklung eines digitalten Assistenzsystems kann diese Lücke geschlossen, indem Unternehmen sowohl bei der Bilanzierung von THGE als auch bei der ganzheitlichen Entwicklung und Evaluierung von Maßnahmen und Fahrplänen zum Erreichen von Energieeffizienz- und Klimazielen unterstützt werden.  



Die Einsatzreihenfolge auf diesem Weg zur Klimaneutralität lautet Minimieren, Substituieren und Kompensieren. Der Kern des unternehmerischen Klimamanagements und zugleich erste Schritt ist die Verbesserung der Material- und Energieeffizienz von Unternehmen. Jede Kilowattstunde, die nicht aufgebracht werden muss, emittiert keine Treibhausgase (THG) und verursacht keine Kosten. An dieser Stelle setzt das Verbundprojekt „Climate bOWL“ an. 



Entwicklung eines digitalen Assistenzsystems zur Bilanzierung und Reduzierung von Treibhausgasemissionen in der Industrie

Das übergeordnete Ziel der Entwicklung von THGE-Reduktionsmaßnahmen setzt eine Transparenz der THGE entlang der Wertschöpfungskette voraus und basiert auf der Interdisziplinarität von Produktions-, Energie- und Informationstechnik. Demnach ist eine ganzheitliche Herangehensweise zur Aggregation und Bewertung von THGE notwendig, welche sowohl die Identifizierung als auch Priorisierung von Maßnahmen zur THGE-Reduktion ermöglicht.



Als erstes Teilziel des Projekts ist daher die Entwicklung eines produktspezifischen Carbon-Footprint-Trackingsystems zu nennen, welches die geforderte Transparenz durch eine konsistente, automatische validierte und ortsunabhängige Datenhaltung von THGE verwirklicht.



Aufbauend auf dem Trackingsystem wird als zweites Teilziel die automatisierte Entwicklung von Klimaschutz- und Energieeffizienzmaßnahmen angestrebt. Dafür wird ein intelligentes Assistenzsystem entwickelt, welches auf Basis von Energie- und Stoffstromdaten automatisiert - durch Verfahren des Maschinellen Lernens unterstützt - THGE ihren Verbrauchern zuordnet, daraus Effizienzpotenzial ableitet und das THGE-Vermeidungspotenzial bestimmt. 















Effizienz-Checklist

Eines der Projektziele ist die Entwicklung eines (teil-)automatisierten Algorithmus zur ganzheitlichen Identifikation von Effizienzsteigerungspotenzialen von Prozessen, Querschnittstechnologien und der Energiebereitstellung. Die Analyse setzt dazu bei den Anforderungen der Prozesse und nicht bei der bestehenden Energieversorgung an. Dabei ist zu hinterfragen, was den Energiebedarf eigentlich auslöst und wie dieser reduziert werden kann. Als erste Hilfestellung kann die unter Dokumente veröffentlichte Effizienz-Checkliste genutzt werden, um die eigenen Prozessbedingungen nach Effizienzprinzipien zu hinterfragen.