Emissionen im Blick:

Wie Konstrukteure Einfluss auf den Product Carbon Footprint nehmen können

Fragezeichen Welche Emissionen entstehen bei Herstellung, Verwendung und Entsorgung eines Produkts? Diese Frage gewinnt für produzierende Unternehmen zunehmend an Bedeutung. Gesetzliche Forderungen sind zu erfüllen, Verbraucher erwarten nachhaltig produzierte Produkte, und auch wirtschaftlich gesehen ist das Energiesparen interessant.

Besonders Konstrukteure und Entwickler sollten sich mit dem Thema beschäftigen, da rund 80% der späteren Kosten und Emissionen bereits in der Konstruktionsphase festgelegt werden. Die Wahl von Materialien, Bearbeitungsmethoden und Fertigungstechniken beeinflusst den Product Carbon Footprint maßgeblich.

Ausrufezeichen Unsere Software simus classmate gibt Antworten auf diese drängenden Fragen. Durch eine systematische Analyse des Modells und eine automatisierte Zuordnung von Fertigungsverfahren, Bearbeitungsschritten und Maschinen erhalten unsere Kunden belastbare, nachvollziehbare Informationen, die direkt zur Berechnung des Product Carbon Footprint eingesetzt werden können.

Was ist der Product Carbon Footprint (PCF)?

Der Product Carbon Footprint ist eine Messgröße, die die Gesamtemissionen von Treibhausgasen während des kompletten Lebenszyklus eines Produkts quantifiziert. Dieser Lebenszyklus umfasst die Rohstoffe, die Herstellung/Bearbeitung, die Nutzung und die Entsorgung, außerdem Verteilkosten wie Transport oder Forschung & Entwicklung.

Die Daten für diese Berechnung intern wie extern zusammenzustellen, ist eine komplexe Aufgabe. simus classmate kann hier mit detaillierten Informationen unterstützen, die die Software Konstrukteuren automatisiert zur Verfügung stellt – insbesondere in der Phase der Herstellung der Produkte.

#Hintergrundwissen: Greenhouse Gas Protocol

Basis für die EU-Gesetzgebung (European Green Deal, CO2-Neutralität bis 2050)

Das Greenhouse Gas Protocol ist ein international anerkannter Standard zur Erfassung, Berichterstattung und Verwaltung von Treibhausgasemissionen in Unternehmen.

Die Begriffe Scope 1, 2 und 3 sind Kategorien des Greenhouse Gas Protocol und dienen der systematischen Klassifizierung von Treibhausgasemissionen in Unternehmen. Scope 1 umfasst direkte Emissionen aus unternehmenseigenen Quellen, wie beispielsweise Emissionen aus der Verbrennung von Brennstoffen in firmeneigenen Anlagen. Scope 2 bezieht sich auf indirekte Emissionen, die durch den bezogenen Kauf von Strom, Dampf oder Wärme entstehen.

Scope 3 hingegen erfasst alle übrigen indirekten Emissionen, die nicht in Scope 1 oder 2 fallen. Dies umfasst beispielsweise Emissionen aus der gesamten Lieferkette, Geschäftsreisen, Pendelverkehr der Mitarbeiter und die Endnutzung der Produkte.

So unterstützt die Software simus classmate bei der Berechnung des Product Carbon Footprints:

Softwarebasierte automatisierte Berechnung von Kosten und Emissionen

Schwerpunkt auf Eigenfertigung

Transparenz durch nachvollziehbare Systematik

Detaillierte Ausgabe der Berechnungsergebnisse für vielfältigen Einsatz

simus classmate Berechnung von Herstellkosten, Arbeitsplan, Emissionen

Ablauf der Berechnung mit simus classmate

simus classmate berechnet die CO₂-Emissionen bei der Herstellung von Fertigungsteilen durch eine systematische Analyse des CAD-Modells und eine automatisierte Zuordnung von Fertigungsverfahren, Bearbeitungsschritten und Maschinen nach dem Bottom-Up-Prinzip. Als Ergebnis erhalten Sie äußerst detaillierte Ergebnisse zu Kosten und Emissionen des Bauteils, sowie einen ausführlichen Arbeitsplan.

#Hintergrundwissen: Berechnungsmethodiken

Bottom-Up vs. Top-Down

Zur Berechnung des Carbon Footprints kann man unterschiedliche Wege gehen.

Der Top-Down-Ansatz beginnt mit den Gesamtemissionen eines Produkts, eines Unternehmens oder einer anderen Einheit, und teilt diese dann auf die untergeordneten Prozessstufen auf. Dieser Ansatz ermöglicht eine schnelle Abschätzung, ist jedoch anfällig für Generalisierungen und Ungenauigkeiten, da spezifische Prozessdetails vernachlässigt werden.

Beim Bottom-Up-Ansatz werden die Emissionen von unten nach oben auf jeder Ebene, von der Rohstoffgewinnung bis zum Endprodukt, genau erfasst. Dies erfordert präzise Daten auf den einzelnen Prozessebenen. Der Bottom-Up-Ansatz bietet eine deutlich höhere Transparenz der Kosten und Emissionen und damit auch wesentlich bessere Ansätze zur Optimierung, ist jedoch abhängig von verlässlichen Informationen.

In der Praxis werden oft hybride Ansätze verwendet, die Elemente beider Methoden kombinieren. Diese integrierten Modelle versuchen, die Vorteile der Genauigkeit aus dem Bottom-Up-Ansatz mit der Effizienz des Top-Down-Ansatzes zu verbinden, um eine ausgewogene Einschätzung des Product Carbon Footprints zu ermöglichen.

Kostenlose Webinare simus systems

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In ca. 30 Minuten erklären wir Ihnen, wie Sie mit simus classmate die Emissionen Ihrer Bauteile ermitteln können.

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Wie kann simus systems die Emissionen von Produkten so detailliert und automatisiert berechnen?

Der Clou: Wir nutzen dafür unsere bewährte Software classmate PLAN, die bereits bei Hunderten von Kunden zur Vorkalkulation von Bauteilen erfolgreich im Einsatz ist.

Die ausgefeilte Bauteilanalyse und die Verknüpfung mit den individuellen Fertigungskapazitäten im Unternehmen werden nun genutzt, um statt der Kosten einfach die entsprechenden Emissionen der Rohstoffe, Halbzeuge und Fertigungsschritte zu hinterlegen. Die Technologiedatenbanken, die dafür genutzt werden, sind natürlich individuell für jedes Unternehmen konfigurierbar.

Jeder einzelne Schritt in der Fertigung wird für jedes Bauteil individuell und genau berechnet: z. B. Konturfräsen, Bohrung fräsen, Entgraten und Lackieren. Das Schaubild zeigt die Analyse der Leistungsaufnahme am Beispiel einer Fräsbearbeitung. Dadurch wird genau ersichtlich, an welcher Stelle welche Emissionen entstehen, und es können Entscheidungen getroffen werden, um den Prozess zu optimieren.

Da diese Vorgänge, wenn sie einmal eingerichtet sind, automatisiert ablaufen, ergibt sich die Berechnung des PCF damit quasi „nebenbei“!

Screenshots aus der Software

Emissionsreport Product Carbon Footprint

In simus classmate finden Sie sehr detaillierte Informationen zu jedem Bearbeitungsschritt.

Der Emissionsreport kann nach Excel exportiert werden.

Die Emissionen werden nach Stück- und Rüstanteilen sowie nach Losgrößen gestaffelt visualisiert.

Ausrichtung an Nachhaltigkeitszielen – auch für komplexe Produkte

Transparenz und Vergleichbarkeit der Umweltbelastung jedes Bauteils

Belastbare Entscheidungsgrundlage im Sinne der Nachhaltigkeit

#Hintergrundwissen: Zur Berechnung des PCF

Cradle-to-Gate oder Cradle-to-Grave

Mit der detaillierten Berechnung der Emissionen während des Produktionsprozesses (von der Rohstoffgewinnung über die Herstellung der Vorprodukte und die Produktion des Endproduktes) liefern wir unseren Kunden wertvolle Informationen über wichtige Hebel zur Vermeidung von Treibhausgasemissionen. Je nachdem, welche Informationen zusätzlich über die Produktnutzung und die Entsorgung zur Verfügung stehen, kann dafür der Product Carbon Footprint nach dem Cradle-to-Gate-Prinzip („von der Wiege bis zum Werkstor“) oder auch nach dem Cradle-to-Grave-Prinzip („von der Wiege bis zur Bahre“, also der Entsorgung) entwickelt werden.

Nicht nur CO2 ist relevant: Berechnung von CO2-Äquivalenten

Der PCF umfasst die gesamten Treibhausgasemissionen, die ein Produkt in den verschiedenen Phasen seines Lebenszyklus verursacht. Neben CO2 fließen auch andere Gase wie Methan, Lachgas oder Fluorkohlenwasserstoffe (FKW) in die Berechnung ein, deren Klimawirkung jedoch zur besseren Übersicht in CO2-Äquivalenten ausgedrückt wird.

costing24_Ergebnis mit CO2 Emissionen

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Wie Konstrukteure Einfluss auf den Product Carbon Footprint nehmen können

Was ist der Product Carbon Footprint (PCF)?

#Hintergrundwissen: Greenhouse Gas Protocol

So unterstützt die Software simus classmate bei der Berechnung des Product Carbon Footprints:

Softwarebasierte automatisierte Berechnung von Kosten und Emissionen

Schwerpunkt auf Eigenfertigung

Transparenz durch nachvollziehbare Systematik

Detaillierte Ausgabe der Berechnungsergebnisse für vielfältigen Einsatz

Ablauf der Berechnung mit simus classmate

#Hintergrundwissen: Berechnungsmethodiken

Webinar: So berechnet simus classmate den Product Carbon Footprint

Wie kann simus systems die Emissionen von Produkten so detailliert und automatisiert berechnen?

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Belastbare Entscheidungsgrundlage im Sinne der Nachhaltigkeit

#Hintergrundwissen: Zur Berechnung des PCF

Cradle-to-Gate oder Cradle-to-Grave

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