Das richtige Gleichgewicht zwischen Kosten und CO2-Fußabdruck

Ein transparentes Framework für Nachhaltigkeit

Die Siemens AG unterstützt mit ihrem Technologieportfolio den öffentlichen und privaten Sektor bei der digitalen Transformation der Industrie, der Gebäude- und Netzwerkinfrastrukturen, der Mobilität und des Gesundheitswesens und kann so umfangreiche Geschäftsmöglichkeiten für wertsteigerndes Wachstum erschließen. Gleichzeitig bietet die Siemens AG kostengünstige, innovative Lösungen für den Übergang zur CO2-Neutralität.

Das Portfolio der Siemens AG hilft Kunden, ihre Emissionen zu senken und ihre Dekarbonisierungsziele zu erreichen. Neben dem Ziel, den eigenen Geschäftsbetrieb bis 2030 klimaneutral zu gestalten, ist Siemens bestrebt, alle damit verbundenen Emissionen zu senken – von der Lieferkette bis zur Nutzungsphase der Produkte. Mit dem Engagement für die Science Based Targets Initiative unterstützt Siemens das Ziel des Pariser Klimaabkommens, die globale Erwärmung auf 1,5 Grad Celsius zu begrenzen.

„Nachhaltigkeit ist Teil unserer DNA“, sagt Judith Wiese, Chief People and Sustainability Officer und Vorstandsmitglied der Siemens AG. „Das ist nicht optional, sondern eine geschäftliche Notwendigkeit.“

Nachhaltigkeit ist Herzstück und Antrieb des Geschäfts der Siemens AG. Aus diesem Grund hat die Siemens AG ein ehrgeiziges neues Nachhaltigkeitskonzept entwickelt: DEGREE. Das DEGREE-Framework basiert auf sechs Handlungsfeldern: decarbonization (Dekarbonisierung), ethics (Ethik), governance (Governance), resource efficiency (Ressourceneffizienz), Equity (Gerechtigkeit) und Employability (Beschäftigungsfähigkeit).

Das Team für Kosten- und Wertanalyse (Cost and Value Engineering Team, CVE) der Siemens AG spielt dabei eine wichtige Rolle. Das CVE fungiert als Hauptkunde für Siemens Digital Industry Software. Um bei Produkten die Kostentransparenz durch die Transparenz des CO2-Fußabdrucks zu erweitern, arbeitete das CVE-Team eng mit Siemens Digital Industry Software zusammen. Gemeinsam haben sie die Lösung für alle Teamcenter® Product Cost Management-Kunden verbessert. CVE implementierte zwei Versionen des digitalen Zwillings: eine für die Kostentransparenz und eine für die Transparenz von CO2-Äquivalenten (CO2e), einschließlich aller Treibhausgasemissionen (THG), auch bekannt als Green Digital Twin™.

Das digitale Rückgrat für Kosten- und Wertanalyse

Das CVE-Team verwendet seit Jahren Teamcenter Product Cost Management, um Produktkostenmodelle zu erstellen. Teamcenter Product Cost Management ist Teil der Siemens Xcelerator Business-Plattform mit Software, Hardware und Services.

Einzelne Produktionsschritte werden mit Maschinen, Material und Personal simuliert. Diese werden mit den in der Datenbank enthaltenen Kostensätzen multipliziert, z. B. für Arbeitsaufwand, Maschinen- und Materialdatensätze, einschließlich der von CVE gesammelten Standard- und spezifischen Daten. So kann die Siemens AG die Herstellungskosten eines neuen Produkts bereits in der Entwurfsphase ermitteln.

Dies ist ein Kernelement der CVE-Arbeit. Auf der Grundlage dieser Kostenberechnungen und Simulationen arbeiten CVE-Experten mit Ingenieuren zusammen, um Verbesserungsmöglichkeiten in der Produktentwicklung, Fertigung und Lieferkette zu identifizieren. Indem sie sich mit den Fertigungsprozessen und -kosten ihrer Lieferanten vertraut machen, können sie ihre Argumentationsbasis bei Preisverhandlungen verbessern. Gleichzeitig können sie eng mit ihren Lieferanten zusammenarbeiten, um ihre Prozesse und Kosten zu optimieren.

Ein integriertes Konzept für Produktkosten und CO2-Fußabdruck

Um die Treibhausgasemissionen in Richtung Netto-Null zu reduzieren, müssen die wichtigsten Wirkungsbereiche ermittelt werden. Transparenz hinsichtlich des CO2-Fußabdrucks auf Produktebene ist eine wesentliche Voraussetzung, um auf dieses Ziel hinzuarbeiten. Die Siemens AG war daher auf der Suche nach einer geeigneten digitalen Lösung zur effizienten Berechnung des produktbezogenen Cradle-to-Cradle/Cradle-to-Grave CO2-Fußabdrucks.

Josef Schneiders, CVE, Siemens AG: „Wenn eine geschäftliche Entscheidung getroffen werden muss, um ein neues Produkt mit optimiertem CO2-Fußabdruck zu entwickeln, lautet die erste Frage: Wie hoch sind die Produktkosten beim Produkt mit dem kleinsten CO2-Fußabdruck?“ Aus diesem Grund können wir die Auswirkungen auf den CO2-Fußabdruck und die Kosten nicht voneinander trennen.“

Hier kommt das Teamcenter Carbon Footprint Calculator-Modul ins Spiel. Dieses Modul ist Teil der Teamcenter Product Cost Management-Lösung. Der Lösungsansatz nutzt die Vorteile der Transparenz und Optimierung, die eine Bottom-Up-Zielkostenberechnung bietet. Damit lassen sich die CO2e-Emissionen auf dieselbe detaillierte Art und Weise berechnen.

„Da Teamcenter Product Cost Management das einzige Tool war, mit dem wir Kosten und CO2-Fußabdruck parallel berechnen konnten, war es für uns die eindeutige Wahl“, sagt Schneiders.

Das Modul Teamcenter Carbon Footprint Calculator folgt denselben Bottom-Up-Analyseabläufen für Emissionen, bei denen alle relevanten Emissionsfaktoren des Produkts entlang der Wertschöpfungskette zusammengefasst werden. Das bedeutet, dass Daten zu allen Emissionen erhoben werden, die direkten Kosten entsprechen (Rohmaterial, Halbfabrikate, Maschinentyp, Energieart, Werkzeuge und Geräte), einschließlich der vorgelagerten Maßnahmen für hinzugekaufte Teile, Energieverbrauch, Transport und Abfall. Das bedeutet auch, dass Daten über Emissionen im Zusammenhang mit indirekten Kosten, die in das Produkt eingebettet sind, beispielsweise Betriebsgemeinkosten und Transportkosten, erfasst werden. Schließlich werden auch Emissionen aus nachgelagerten Maßnahmen wie Nutzung, Recycling und Entsorgung berücksichtigt. CVE-Experten können dann die detaillierten Daten zu den Produktemissionen in die im GHG Protocol (Greenhouse Gas Protocol, Treibhausgasprotokoll) etablierten Klassifikationen der Scopes (Geltungsbereiche) 1, 2 und 3 einordnen.

Scope 1 umfasst direkte Emissionen aus unternehmenseigenen und kontrollierten Ressourcen. Scope 2-Emissionen sind indirekte Emissionen aus der Erzeugung von Energie, die von einem Versorgungsunternehmen bezogen wird. Mit anderen Worten sind dies alle Treibhausgasemissionen, die durch den Verbrauch von eingekauftem Strom, Dampf, Wärme und Kälte in die Atmosphäre gelangen. Scope 3-Emissionen sind alle indirekten Emissionen, die nicht in Scope 2 enthalten sind und die in der Wertschöpfungskette des berichtenden Unternehmens entstehen, einschließlich der vor- und nachgelagerten Emissionen.

Ein weiterer Faktor, der bei der Kostenberechnung berücksichtigt wird, ist die CO2-Besteuerung des Produkts. Unternehmen müssen nicht nur für Verbrennungsprozesse wie Öl und Gas, sondern je nach Land auch für ihre Produkte Umweltsteuern ausweisen. So können die steuerlichen Folgen eines Produkts aufgezeigt werden.

Klassifizierung der detaillierten Daten über Produktemissionen in das etablierte THG-Protokoll und den Scopes 1, 2 und 3.

Simulationen zur Materialsubstitution, Gewichtseinsparungen, Optimierung des Herstellungsprozesses usw. lassen sich anhand einer Datenbank mit CO2e-Werten für Materialdaten wie Metalle, Polymere, Verbundstoffe, Pulvermaterialien und Energiemixe aus verschiedenen Ländern und Regionen vornehmen. Der Datenbestand der genannten Bereiche werden im Teamcenter Product Cost Management kontinuierlich erweitert.

„Mit einer integrierten CO2e-Datenbank können wir effizient ermitteln und kalkulieren, ohne auf externe Daten unserer Lieferanten angewiesen zu sein, was für uns einen großen Mehrwert darstellt“, sagt Alexander Bayer, CVE, Siemens AG. „Deshalb haben wir große Anstrengungen unternommen, um spezielle Faktoren für den CO2-Fußabdruck von Produkten zu erfassen, zu übertragen und in unsere Teamcenter Product Cost Management-Umgebung zu integrieren. Diese Daten sind für eine effiziente CVE-Arbeit unverzichtbar.“

Auf der Grundlage der Kosten- und CO2-Simulationen arbeiten CVE-Experten mit Ingenieuren und der Beschaffung bei der Ermittlung von Faktoren zusammen, die sich auf Kosten und Emissionen entlang der gesamten Wertschöpfungskette eines Produkts auswirken. Der Einsatz der Teamcenter-Analyselösung zur Untersuchung der Kosten und des CO2-Fußabdrucks eines Produkts in jeder Phase des Entwicklungsprozesses (grüne Zielsetzung, Design-to-Green, Verbesserung des ökologischen Fußabdrucks in der Lieferkette, Analyse des ökologischen Fußabdrucks für Verhandlungen) sorgt für mehr Transparenz, ermöglicht intelligentere Kompromisse und liefert Informationen für bessere Strategien zur Vermeidung von CO2e.

Der Hauptvorteil der Teamcenter-Lösung ist das gleiche Bottom-Up-Modell, mit dem sich sowohl die Kosten als auch die CO2e-Emissionen entlang der Wertschöpfungskette aufsummieren lassen, da jeder Material-, Produktions- und Gemeinkostenposten sowohl Auswirkungen auf die Finanzen als auch auf die CO2e-Emissionen hat. Darüber hinaus unterstützt die Green Digital Twin™-Lösung die beschleunigte Entscheidungsfindung zur Berechnung der Produktkosten und des CO2e-Ausstoßes durch auf künstlicher Intelligenz (KI) basierende Algorithmen.

„Der Einsatz von Teamcenter Product Cost Management sorgt für mehr Effizienz, da wir bereits eine große Anzahl unserer Produkte ihrer Wertschöpfungskette zuordnen, um Kosten und CO2-Fußabdruck zu berechnen,“ sagt Bayer. „So können wir das gleiche Bottom-Up-Kostenmodell wiederverwenden, um die CO2e-Emissionen entlang der Wertschöpfungskette zu ermitteln.“

Das Teamcenter Product Cost Management sorgt für ein Transparenzniveau, das der Siemens AG ein neues Maß an Flexibilität ermöglicht. Zusätzlich zu den ursprünglichen Entwurfs- und Umgestaltungsphasen kann man es anwenden, wenn ein Lieferantenwechsel oder eine Änderung in irgendeiner Phase der Wertschöpfungskette erforderlich ist. Iteration und Verfeinerung sind nicht annähernd so mühsam, kostspielig oder riskant.

Das Teamcenter Carbon Footprint Calculator-Modul wurde in enger Zusammenarbeit mit den CVE-Experten der Siemens AG entwickelt, wobei man einen agilen Lösungsansatz gewählt hat.

Weitere Beschleunigung des Nachhaltigkeitskonzepts

Um das Erreichen des Netto-Null-Ziels zu unterstützen, plant die Siemens AG, den Einsatz des Teamcenter Carbon Footprint Calculator auf viele ihrer Geschäftsbereiche und einen großen Teil ihres Produktportfolios auszuweiten. Dies wird mithilfe des CVE-Netzwerks geschehen, das weltweit über alle Geschäftsbereiche verteilt ist. In Zukunft wird auch das Teamcenter Product Cost Management zur Unterstützung dieser Ziele eingesetzt, indem es eine direkte, sichtbare Verbindung zwischen Produktkosten und CO2e-Emissionen herstellt. So werden die wichtigsten Faktoren ermittelt, die das größte Einsparpotenzial bieten. CVE-Experten und ihre Partner werden Teamcenter auch weiterhin nutzen, um die Auswirkungen des Kompromisses zwischen CO2-Fußabdruck, Gewinnspanne und Kundennutzen zu analysieren. Auf diese Weise können sie den größten Nutzen auf der Grundlage ihrer eigenen Anforderungen erzielen und strategische Entscheidungen auf der Grundlage des langfristigen Risikominderungspotenzials und der verfügbaren Ressourcen treffen. So wird sich die Siemens AG in Zukunft einen Wettbewerbsvorteil bei ihren Nachhaltigkeitsstrategien verschaffen.