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Artikel und Hintergründe zum Thema

Nachhaltigkeit

Eryn Devola / am,

Die Zukunft von Wachstum und Profitabilität

Im Laufe der Jahre war das Thema Nachhaltigkeit für Unternehmen stets eine Herausforderung, da es immer wieder in den organisatorischen und politischen Fokus rückte. Neben Phasen intensiver Fortschritte gab es auch Zeiten, in denen Branchen Schwierigkeiten hatten, sich an neue Vorschriften und regionale Unterschiede anzupassen. Eines ist dabei jedoch klar geworden: Nachhaltigkeit ist ein Motor für Wachstum und Profitabilität.

© Siemens

Unternehmen, die der Nachhaltigkeit Priorität einräumen, positionieren sich für langfristigen Erfolg. Angesichts drängender Herausforderungen wie dem Klimawandel, der Entwicklung geopolitischer Vorschriften und der steigenden Nachfrage der Verbraucher nach umweltfreundlichen Produkten müssen Unternehmen nachhaltige Praktiken anwenden, nicht nur um relevant zu bleiben, sondern auch um zu florieren.

In diesem Sinne werfen wir einen Blick auf die Trends, Innovationen und zukunftsweisenden Unternehmen, die die Zukunft der Nachhaltigkeit gestalten.

Die Menge an Industrieabfällen ist so hoch wie nie zuvor, im Jahr 2023 wurden nur 7,2 % der weltweit verwendeten Materialien recycelt. Dies bietet eine große Chance für Unternehmen, sowohl Kosten als auch Ressourcen zu sparen, indem sie auf Kreislaufwirtschaft umstellen. Der Circularity Gap Report unterstreicht, dass Unternehmen ihre CO2-Emissionen um über 39 % reduzieren können, wenn sie sich auf die Rückgewinnung und Wiederverwendung von Ressourcen über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg konzentrieren, bis hinein in die Lieferketten.

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Die Kreislaufwirtschaft trägt auch dazu bei, der Ressourcenknappheit entgegenzuwirken, indem sie die Verfügbarkeit wichtiger Materialien sicherstellt. Eine Kreislaufwirtschaft basiert auf einem Rahmen von "R-Strategien", die Kreislaufdesign und -fertigung zur Maximierung der Ressourcennutzung und Minimierung von Abfall führen:

  • Reducing (Verringern)
  • Repairing (Reparieren)
  • Refurbishing (Instandsetzung)
  • Remanufacturing (Wiederaufbereitung)
  • Recycling

Digitaler Zwilling: Nachhaltigkeit von Beginn an

Der Übergang von einer linearen Wirtschaft zu einer Kreislaufwirtschaft beginnt mit der Entwicklung, denn Studien zeigen, dass 80 % der Umweltauswirkungen eines Produkts in der Entwicklungs- und Konstruktionsphase festgelegt werden. Der digitale Zwilling – eine digitale Darstellung eines physischen Vermögenswerts oder Prozesses auf der Grundlage einer leistungsstarken physikbasierten Simulation – ist ein entscheidendes Instrument für die Entwicklung intelligenterer, effizienterer Maschinen, Produkte und Prozesse. Er ermöglicht es den Ingenieuren, von Anfang an auf Nachhaltigkeit zu achten, anstatt sie später einzubauen.

Der digitale Zwilling hilft bei der Definition und Optimierung von Produkten und Produktionssystemen, wodurch der Bedarf an physischen Prototypen vor der Investition in physische Anlagen deutlich reduziert wird. Gleichzeitig lassen sich wertvolle Ressourcen einsparen. Die Erstellung eines digitalen Zwillings und der Einsatz von Werkzeugen wie Konstruktions- und Simulationssoftware ermöglichen es Unternehmen, den Kreislaufgedanken in jede Phase des Produktlebenszyklus einzubinden – vom Entwurf über die Herstellung und Nutzung bis hin zum Ende des Lebenszyklus. Der digitale Zwilling eignet sich auch dafür, Ursache und Wirkung in der Lieferkette zu verstehen. Durch die virtuelle Nachbildung realer Netzwerke und Prozesse lassen sich Störungen und Veränderungen im Voraus simulieren, ihre Auswirkungen anhand realer Daten bewerten und fundiertere Entscheidungen mit mehr Transparenz treffen.

Lebenszyklusanalysen, die Simulation von R-Strategien und die Verknüpfung von Designs mit Lieferketten ermöglichen es Unternehmen, ihre Ressourcen zu optimieren und deren Verschwendung zu reduzieren. Digitale Technologien wie der digitale Zwilling, künstliche Intelligenz und IT/OT-Konvergenz können darüber hinaus die Produktionseffizienz verbessern. Automatisierung und vorausschauende Wartung verlängern die Lebensdauer von Maschinen, reduzieren Ausfallzeiten und minimieren den Ressourcenverbrauch. Sobald die Produkte im Einsatz sind, sorgen Tools wie Asset-Management-Software für eine optimale Ressourceneffizienz. Zudem ermöglichen sie eine fundierte Wartung. Der Batteriepass fungiert als digitaler Datensatz für einzelne Batterien und dokumentiert ihren gesamten Lebenszyklus. Die Verbreitung solcher Innovationen vereinfacht Wiederverwendung und Recycling.

Die Kreislaufwirtschaft verfolgt den Weg eines Produkts bis zu seinem Lebensende. Durch den Einsatz fortschrittlicher Recyclingtechnologien, die durch Automatisierung unterstützt werden, lassen sich Materialien für eine künftige Wiederverwendung zurückgewinnen. Kreislauffähige Alternativen wie biologisch abbaubare Kunststoffe profitieren von flexiblen Produktionssystemen, die sich an neue Prozesse anpassen und die abfallfreie Wirtschaft vorantreiben. Die Umsetzung der Kreislaufwirtschaft ist eine langfristige Lösung, die es Unternehmen ermöglicht, mit weniger Ressourcen mehr zu erreichen. Das schützt die Umwelt und verbessert die Bilanz der Unternehmen.

Fürth und Spinnova als Vorbilder für den Fortschritt

Das Siemens-Elektronikwerk in Fürth wurde kürzlich vom Weltwirtschaftsforum mit dem Sustainability Lighthouse Award für seine Vorreiterrolle in den Bereichen Energieeffizienz, CO2-Reduzierung und Ressourcenschonung ausgezeichnet. Das Werk zeigt, wie nachhaltige Ergebnisse zu einem rentableren Geschäft führen. Das Unternehmen hat unter anderem folgende kosteneffiziente Vorteile pro Durchsatz erreicht: 64 % Energieeinsparung, 72 % weniger Treibhausgasemissionen und 47 % weniger Abfall. Hinzu kommt eine Steigerung des Produktionsdurchsatzes um 145 %.

Diese Errungenschaften sind ein direktes Ergebnis der Ausrichtung des Werks auf eine Kreislaufwirtschaft. Mithilfe der Verfolgung der Produkte über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg nutzt Fürth Ersatzteile und Reparaturen, um den Lebenszyklus der Produkte zu verlängern. So lassen sich Emissionen vermeiden, die andernfalls bei der Produktion, der Verschrottung und dem Recycling anfallen würden. Mit dem Long-Life-Reparaturservice bietet das Werk einen erweiterten Service für ausgewählte Produkte. Anfang 2025 gab es bereits über 300 Long-Life-Reparaturen, und diese Zahl soll bis 2026 auf 2.000 ansteigen. Aufbauend auf seinen erheblichen Energieeinsparungen strebt Fürth die CO2-Neutralität bis 2026 an. Auch wenn dieses Ziel ambitioniert erscheinen mag, zeigt das Engagement des Werks für nachhaltige Praktiken und Kreislaufwirtschaft einen klaren Weg, um diese Vision Wirklichkeit werden zu lassen.

Das Fürther Werk hat mithilfe künstlicher Intelligenz und einer Strategie der Kreislaufwirtschaft nachhaltiges Wirtschaften zur obersten Priorität gemacht. © Getty Images

Wie das Fürther Werk setzt auch das finnische Textilunternehmen Spinnova auf Kreislaufmodelle, um Nachhaltigkeit in der Textilindustrie neu zu definieren. Die Modeindustrie erzeugt über 90 Millionen Tonnen Abfall pro Jahr und verbraucht noch mehr Wasser. Deshalb hat es sich Spinnova zur Aufgabe gemacht, die Textilindustrie nachhaltiger zu gestalten. Die Technologie des Unternehmens ermöglicht es Rohstoffproduzenten, Faserherstellern und anderen Unternehmen der Branche, durch ein mechanisches Verfahren Fasern aus einer Vielzahl von Zellulose-Rohstoffen herzustellen. Durch diesen einzigartigen Produktionsprozess, der sich daran orientiert, wie Spinnen ihr Netz knüpfen, entstehen Materialien, die ähnlich aussehen und sich ähnlich anfühlen wie Baumwolle und Leinen. Durch den Einsatz von Siemens-Technologie zur Unterstützung von Innovation und Konstruktion ist es Spinnova gelungen, einen nachhaltigen Einfluss auf eine Industrie zu nehmen, in der traditionell viel Abfall anfällt.

KI optimiert Nachhaltigkeit

KI ist ein weiteres digitales Werkzeug mit dem Potenzial, die Kreislaufwirtschaft und die Nachhaltigkeitsbemühungen insgesamt zu fördern. Obwohl sie ein viel diskutiertes Thema ist, beginnt man gerade erst, ihr Potenzial für die Nachhaltigkeit zu entdecken. Dies erfordert jedoch eine strategische Implementierung und Skalierbarkeit, die nur mit KI in Industriequalität möglich ist. Diese Klassifizierung wird nur für KI verwendet, die hohe Ansprüche an Qualität, Sicherheit und Zuverlässigkeit erfüllt und so den Anforderungen und Standards der anspruchsvollsten Umgebungen gerecht wird. Der Vorteil von KI liegt in ihrer Fähigkeit, große Datenmengen zu verarbeiten und verborgene Muster zu erkennen. Diese Fähigkeit hilft Unternehmen nicht nur, ihre digitale Transformation zu beschleunigen, indem sie Ineffizienzen zur Senkung von Emissionen erkennen, sondern ermöglicht auch die Kreislaufwirtschaft innerhalb des digitalen Unternehmens.

Aber wie sieht das in der Praxis aus? Als nachhaltiges digitales Unternehmen nutzt das Siemens-Elektronikwerk in Erlangen industrielle KI, um Daten zu sammeln, zu vernetzen und zu verstehen. Damit lassen sich Nachhaltigkeitsthemen besser erkennen und umsetzen. Das Werk hat zum Beispiel folgende Verbesserungen festgestellt:

  • Der Energieverbrauch ist um 25 % und der Netto-Kohlenstoffausstoß um 50 % gesunken
  • Mit gezielten Verbesserungen der Produktionseffizienz ist der Energieverbrauch in der Fertigung um 50 % gesunken
  • Der Stromverbrauch für die Lüftung der Produktionshalle ist um 70 % gesunken
Das Erlanger Werk nutzt den digitalen Zwilling, um Maschinen, Abläufe und Prozesse zu optimieren und energieeffizienter zu gestalten. © Siemens

Darüber hinaus setzt das Erlanger Werk Roboter ein, um seine Leiterplattenkomponenten mit hoher Genauigkeit zu bearbeiten. Durch die erhöhte Präzision des nun automatisierten Bestückungsprozesses ließen sich die Material- und Energieverschwendung erheblich reduzieren. Da die intelligenten Roboter keine vorsortierten Teile mehr benötigen, entfallen die Kunststoffeinlagen, die früher zur Organisation der sortierten Teile erforderlich waren. Das Ergebnis ist der Wegfall von Tausenden von Kunststoffteilen, die als Abfall geendet wären. Diese Umwelt- und Kosteneinsparungen wären ohne KI nicht möglich.

Effizienz trifft Verantwortung

Die Zukunft der Nachhaltigkeit ist eine Zukunft der Chancen und des Wandels. Mithilfe von Kreislaufwirtschaft und KI können Unternehmen Vorschriften übertreffen und durch Kostensenkung, Effizienzsteigerung und Abfallreduzierung einen echten Mehrwert schaffen. Unternehmen und Fabriken können sich an Vorreiter wie die Siemens-Werke oder Kunden wie Spinnova wenden, um zu sehen, dass Nachhaltigkeit nicht nur eine Verantwortung ist, sondern auch eine profitable Strategie. Durch neue und laufende Innovationen und Fortschritte wird Nachhaltigkeit bald untrennbar mit Rentabilität und Gesamterfolg verbunden sein.

Eryn Devola, Head of Sustainability, Siemens Digital Industries

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