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Einmal durch den Umweltscanner

Die thyssenkrupp Presta AG hat gemeinsam mit der EnAW sämtliche Material- und Energieflüsse im Produktionswerk in Eschen erfasst. Das Pilotprojekt legt den Grundstein für mehr Ressourceneffizienz in der Produktionskette des Automobilzulieferers.

Koordinator: Für Florian Jochum, Koordinator Umwelt & Energie, bietet die Kreislaufwirtschaft auch einen Marktvorteil.

Abfallprodukt: Eisenschrott entsteht bei der Zerspanung und wird recycelt.

Rohmaterial: Die Stahlringe werden durch Pressen und Stanzen in Form gebracht.

Summende Gabelstapler transportieren mannshohe Stahl – ringe von der Anlieferung zum Strahlen. LKWs werden mit fertigen Produkten beladen und ein dumpfes Schlaggeräusch schallt von den Produktionshallen herüber. Am frühen Montagmorgen herrscht reges Treiben am Produktionsstandort von thyssenkrupp Presta im liechtensteinischen Eschen. Pro Jahr werden hier 40 000 Tonnen Stahl zu Komponenten für die Automobilindustrie verarbeitet sowie Lenkungen montiert. Dabei ist die Massivumformung der energieintensivste Teil der Produktion, danach folgt der Montagebereich und das Testing. Höchste Präzision ist also nicht nur in der Produktherstellung, sondern auch im Energie-Management gefragt.

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Anspruchsvolle Kundenanfragen

Deshalb setzt der internationale Automobilzulieferant mit Hauptsitz in Eschen seit Jahren auf mehr Energieeffizienz. Seit 2003 ist thyssenkrupp Presta ISO 14001, seit 2016 ISO 50001 Energie-Management zertifiziert. Seit 2013 nimmt das Unternehmen am Energie-Modell der EnAW teil. Dass Umweltthemen auch die Kunden beschäftigen, spüren am Standort in Eschen alle, die sich mit dem Umwelt- und Energiemanagement befassen. Einer ist Florian Jochum. Als der Umweltbetriebsökonom vor gut drei Jahren als Koordinator Energie & Umwelt bei thyssenkrupp Presta in die Hosen stieg, war sein Postfach mit Kundenanfragen und -anforderungen noch weitgehend leer. Inzwischen ist es voll. Wie viel Kilogramm CO2 steckt in einer Lenksäule? Wie hoch ist der Recyclinganteil? Welche Rohstoffe sind im Bauteil? Fragen über den ökologischen Fussabdruck häufen sich. «Es ist wichtig und gut, dass sich immer mehr Unternehmen fragen, welche Auswirkungen ihre Vorgaben bzw. Entscheidungen auf die Umweltleistungen unserer Produkte haben», bekräftigt Jochum. Die gewachsenen Kundenanforderungen sind aber auch eine Herausforderung. Um sie zu erfüllen, müssen konkrete Kennzahlen über den Umweltfussabdruck der Produkte berichtet und Massnahmen zur Verbesserung der Ressourceneffizienz erkannt werden. Das erfordert Detektivarbeit. Gemeinsam mit der EnAW-Beraterin Almut Sanchen zückte thyssenkrupp Presta im Pilotprojekt zur Ressourceneffizienz deshalb die Lupe.

Umfassender Scan

«Wir können nur managen, was wir messen», sagt Sanchen. In einem ersten Schritt auf dem Weg zur Ressourceneffizienz werden deshalb die wichtigsten Materialien und Prozesse erfasst sowie eine Input-Output-Analyse erstellt. Wichtig ist, dass das Unternehmen dabei mit einer Grobanalyse beginnt und nicht direkt den Anspruch hat, alles bis ins kleinste Detail zu erheben: «In der Analysephase röntgen wir den Betrieb nach bestem Wissen und Gewissen», erklärt sie und vergleicht es mit einem modernen Body-Scan-Gerät an einem Flughafen. «Dort, wo etwas nicht stimmt, leuchtet es rot auf.» Genau einem solchen Umweltscan hat sich thyssenkrupp Presta AG in Eschen unterzogen. In enger Zusammenarbeit durchleuchteten der Umweltkoordinator und die EnAWProjektleiterin den gesamten Betrieb. «Die Daten waren bei uns eigentlich schon alle vorhanden», erzählt Jochum. Die Schwierigkeit jedoch war, diese zu verifizieren und zu plausibilisieren. Dafür mussten Jochum und Sanchen teils tief graben und eng mit anderen Abteilungen zusammenarbeiten. Dank der Unterstützung und Expertise von Sanchen konnte aber auch dieses Puzzle gelöst und die letzten Prozentzahlen ermittelt werden.

«Die wertvollste Erkenntnis ist der Blick auf das grosse Ganze.»

Florian Jochum, Koordinator Energie & Umwelt, thyssenkrupp Presta AG

Umweltfussabdruck

Das Resultat: In nur knapp einem Jahr konnten für das Produktionswerk in Eschen die Energie- und vor allem Stoffflüsse erheblich verfeinert werden. «Unser Umweltfussabdruck bekam deutlich mehr Tiefe und es wurden Massnahmen und Ziele zur Verbesserung der Umweltleistung festgelegt», so Jochum. Auch sehr wichtig: Mit dem Scan wurde eine fundierte Ausgangsbasis für das künftige Monitoring geschaffen. «Der aus der Analyse resultierende Bericht ist für uns schlichtweg genial», fasst er zusammen. Mit dem Bericht hat er nun ein Arbeitsdokument auf dem Tisch, das nach dem Standard der Global Reporting Initiative (GRI) den Umweltfussabdruck der Firma enthält. Ein Blick darauf zeigt: Der Stahleinkauf, die Zukaufteile und die Elektrizität haben den grössten Einfluss auf das Global Warming Potential des Unternehmens. Auf den Umweltfussabdruck des Produkts betrachtet, machen die innerhalb der Werksgrenze entstehenden Treibhausgasemissionen lediglich 20 Prozent aus. Die hiesige Produktion verursacht also rein zahlenmässig nur einen kleinen Teil des Umweltfussabdrucks, obwohl bei der Massivumformung, dem Montagebereich und dem Testing grosse Energiemengen anfallen. Umso wichtiger ist es deshalb, die vor- und nachgelagerten Prozesse, die sogenannten Scope-3- Emissionen, zu messen und zu reduzieren. Aber auch die Umweltbilanz am Standort selbst soll verbessert werden. Nicht zuletzt, weil sich thyssenkrupp Presta das Ziel gesetzt hat, noch in diesem Jahrzehnt die Treibhausgasemissionen am Standort in Eschen auf Netto-Null zu bringen.

Massnahmenvielfalt

Hier kommt die ebenfalls im Bericht aufgelistete Massnahmenliste ins Spiel. Sie enthält offensichtliche Massnahmen, wie beispielsweise die komplette Umstellung auf erneuerbaren Strom oder visionäre, wie der Ersatz von Erdgas durch Wasserstoff oder synthetisches Gas für die Wärmebehandlung der Stahlteile. «Almut Sanchen hat uns auch Massnahmen aufgezeigt, die wir gar nicht auf dem Schirm hatten», sagt Jochum. So zum Beispiel das EcoDesign. «Beim EcoDesign geht es darum, das Produkt so zu designen, dass der Umweltfussabdruck möglichst minimal ist», erklärt Sanchen. Sie weiss, dass hier noch eine Menge Potenzial schlummert. Die Massnahmenliste wird nun von Jochum und seinem Team verfeinert, mit Zahlen hinterlegt und ist dann das Arbeitsinstrument zur schrittweisen Planung und Umsetzung der Massnahmen. Zudem soll das Vorgehen auf alle Produktions- und Montagestandorte ausgeweitet werden. «Die wertvollste Erkenntnis für mich persönlich ist der Blick auf das grosse Ganze», konkludiert Jochum. So zeigt die Analyse, dass auch die Mobilität der 2500 Mitarbeitenden, die Essenswahl in der Kantine, die Logistik oder der Energieeinkauf in die Ökobilanz der Produkte reinspielt. «Genau das ist das Faszinierende und zugleich Herausfordernde an diesem Thema: Dass es eben ein extremes Querschnittsthema ist und alle Abteilungen tangiert», summiert er. Nimmt man die Kreislaufwirtschaft ernst, betrifft es den ganzen Betrieb.

Pragmatisches Vorgehen

Das zeigt: Das Thema Kreislaufwirtschaft ist wichtig. Jochum ist überzeugt, dass ein kreislaufwirtschaftlicher Umgang mit den Ressourcen auch ein Marktvorteil ist. Die EnAW trifft deshalb den Zeitgeist. Mit dem neuen Angebot Ressourceneffizienz entwickelt die EnAW ein pragmatisches und standardisiertes Vorgehen, das von der Analyse über die Zielbildung im Monitoring der Ressourcen mündet. «Unser Vorgehen zur Ressourceneffizienz soll für alle Unternehmen praktikabel sein», sagt Sanchen.

Weitere Informationen

Der Bundesrat will «Netto-Null» bis im Jahr 2050. Die politische Vorgabe bedeutet nicht weniger als eine CO2-neutrale Schweizer Wirtschaft. Um diese Herkulesaufgabe zu meistern, müssen Unternehmen ihre Prozesse auf Ressourceneffizienz trimmen. Die EnAW hilft bei der Umsetzung.

Der Kampf gegen den Klimawandel ist eine Überlebensfrage auch für die Wirtschaft. Ohne nachhaltige Geschäftsmodelle verlieren Unternehmen über kurz oder lang ihre Wettbewerbsfähigkeit. Das politisch gesetzte Netto-Null-Ziel verlangt nach einer strategischen Neuausrichtung. Dazu gehört ein glaubwürdiges Energie- und Ressourcenmanagement. Zwar sind Energieeffizienz, erneuerbare Energien und tiefere Treibhausgasemissionen heute in Industrie- und Dienstleistungsbetrieben als Thema gesetzt. Für eine ganzheitliche Betrachtung der Prozesse müssen aber zusätzlich Materialverbrauch und Stoffströme mit einbezogen werden.

Von der Linear- zur Kreislaufwirtschaft

In den letzten 50 Jahren hat sich der Einsatz an Primärrohstoffen wie Metallerzen, nichtmetallischen Mineralien, Biomasse und fossilen Brennstoffen global verdreifacht. Die Verknappung der Rohstoffe und Schwierigkeiten bei der Gewinnung erfordern ein Umdenken. Die traditionelle Linearwirtschaft muss in eine Kreislaufwirtschaft überführt werden. An die Stelle von Abfallbergen und Deponien tritt dabei eine Ökonomie, die den Rohstoffverbrauch mindert und Produkte am Ende ihrer Nutzungszeit konsequent der Wiederverwendung, dem Remanufacturing bzw. dem Recycling zuführt. Aktuell werden erst zehn Prozent der globalen Stoffflüsse im Kreislauf geführt. Die Vision der Kreislaufwirtschaft hat ein gewaltiges Potenzial.

Unternehmensfreundliche Lösungen

Vorausschauende Akteure wie Nestlé haben das Ziel der Kreislaufwirtschaft bereits in ihre Unternehmensphilosophie integriert. Verantwortungsbewusste Manager kommen damit potenziellen gesetzlichen «Vorschriften-Lösungen» alter Schule zuvor. Ein proaktives Vorgehen zur Realisierung unternehmensfreundlicher Lösungen ist ein Gebot der Stunde. Die EU-Kommission treibt die Kreislaufwirtschaft in ihrem «European Green Deal» voran. In der Schweiz lässt der Bundesrat gegenwärtig ein Massnahmenpaket zur Stärkung der Kreislaufwirtschaft erarbeiten. Parallel will das Parlament aus eigener Initiative im Umweltschutzgesetz die Rahmenbedingungen für eine moderne, umweltschonende Kreislaufwirtschaft festschreiben. Die bewährten Branchenvereinbarungen und freiwillige Initiativen der Unternehmen sollen ausdrücklich gestärkt werden.

Die Vision der Kreislaufwirtschaft hat ein gewaltiges Potenzial.

Almut Sanchen, EnAW-Projektleiterin Ressourceneffizienz

Herausforderung Ressourceneffizienz

Will ein Unternehmen ressourceneffizient produzieren, muss es grosse Steine aus dem Weg räumen. Denn die Werkstoffe und Komponenten, die zu industriellen Gütern verarbeitet werden, haben oft eine globale Lieferkette durchlaufen. Damit gehen beträchtliche Stoffflüsse einher, die dem Endprodukt in der Regel nicht anzusehen sind. So steckt in einem typischen Personenwagen weit über eine Tonne an verschiedensten Materialien. Und das ist erst die halbe Wahrheit, denn die Herstellung des Autos hat im gesamten Produktionsprozess das 30-fache an Ressourcen gebraucht. Bei einem Laptop übersteigt der Ressourcenverbrauch das Eigengewicht sogar um das 70-fache, ein Grossteil in Form von Wasser.

Tiefere Kosten, gestärkte Reputation

Doch der Aufwand, den ein Unternehmen in die Umsetzung der Ressourceneffizienz steckt, zahlt sich aus. Materialeinsparungen und verringerte Abfallmengen reduzieren die Kosten. Ein vertieftes Verständnis der Stoffflüsse erlaubt kontinuierliche Prozess- und Produktverbesserungen. Das stärkt die Wettbewerbsfähigkeit und reduziert finanzielle Risiken durch verschärfte regulatorische Vorgaben, bei der Ressourcenbeschaffung oder der Altlastenbeseitigung. Die Verbesserung der Ökobilanz fördert die Akzeptanz der Produkte und stärkt die Reputation des Unternehmens bei Kundinnen und Kunden, ebenso wie bei den Mitarbeitenden und in der Öffentlichkeit.

EnAW: Die Umsetzungsparnterin

Die EnAW unterstützt Unternehmen auf ihrem Weg zu verbesserter Endenergie- und Materialeffizienz sowie der Reduktion von umwelt- und klimaschädlichen Wirkungen. Im Rahmen ihrer Dienstleistung stellt sie Unternehmen ein standardisiertes Vorgehen bereit (vgl. Grafik), das sich in der Vergangenheit bei der Erarbeitung von Zielvereinbarungen vielfach bewährt hat. In einem ersten Schritt werden Prozessabläufe untersucht, Energie- und Stoffströme abgebildet und hinsichtlich ihrer Wirkung auf Umwelt und Klima bewertet. Auf dieser Grundlage wird anschliessend das Verbesserungspotenzial aufgezeigt, zum Beispiel über die Reduktion von Abfällen, die Verwendung umweltfreundlicherer Materialien, optimierten Produktionsprozessen und modernen Formen des Recyclings. Am Ende steht ein Zielpfad, der ausweist, welche Reduktionen der Umwelt-/Klimabelastung das Unternehmen in den nächsten zehn Jahren realisieren will. In der Umsetzungsphase erfolgt ein regelmässiges Monitoring, das die erzielten Erfolge quantifiziert ausweist. Die EnAW verhilft damit zu einer kontinuierlichen Verbesserung der Ökobilanz, mit der sich das Unternehmen für die Welt bereit macht, in der die heutige Klimajugend künftig leben wird.


Über die Autorin

Dr.-Ing. Almut Sanchen entwickelt als Projektleiterin Ressourceneffizienz das neue EnAW-Angebot. Sie hat Biotechnologie studiert, in diesem Fach promoviert und ist seit 2012 als EnAW-Beraterin unterwegs.

Weitere Informationen

Zwei Riesen aus der Baustoffbranche. Zwei Produkte. Zwei energieintensive Prozesse. Eine Vision: Dem Klimaziel «Netto-Null» näherkommen. Mit innovativen Produkten, jahrelanger Forschung und Entwicklung und einer Prise Mut. ZZ Wancor und Holcim Schweiz. Ziegel und Zement – Vorhang auf für Produktanpassungen, die sich eben gerade nicht sehen lassen.

V.l.n.r.: CEO Michael Fritsche und Produktionsleiter Maximilian Ulm im Dachziegelwerk in Laufen der ZZ Wancor AG

Die Ziegel von ZZ Wancor AG bestehen heute aus weniger Material

Cathleen Hoffmann ist seit 2011 in der Produktentwicklung für Holcim tätig.

Das Zementwerk in Siggenthal der Holcim (Schweiz) AG gilt als Vorzeigewerk in Sachen Nachhaltigkeit.

Weitsicht statt Röhrenblick: Die Holcim (Schweiz) AG begegnet Herausforderungen wie Klimaschutz und Ressourcenknappheit mit Innovationen und klugen Lösungen.

Fünf Schritte sind bei der Umsetzung einer CO2-freien Produktion Erfolg versprechend:

Schritt 4: Produktionsumstellung

Produkte können durch andere Produkte ersetzt werden, welche gleiche oder ähnliche Funktionen erfüllen, aber weniger Prozesswärme oder tiefere Temperaturen in der Produktion erfordern. Produktumstellungen werden auch umgesetzt, um die Materialien ressourcenschonender einzusetzen oder um die Materialien am Lebensende der Produkte besser zu trennen und zu rezyklieren.

Wenn die Produktion physikalischen Prozessen oder Rohstoffen unterliegt, die gebrannt werden müssen und dabei CO2 freisetzen, ist Innovationsgeist gefragt. Wer Ziegel und Zement herstellen will, braucht Wärme. Und wer brennt, setzt CO2 frei. Daran führt kein Weg vorbei. Prozesswärme zu reduzieren, um weniger CO2 auszustossen, ist das A und O. Dass man sich aufgrund der naturgegebenen Lage zurücklehnt, ist für die beiden Unternehmen ZZ Wancor und Holcim ausgeschlossen. Ständig wird an der Weiterentwicklung der Produkte gearbeitet. Nicht nur, um wettbewerbsfähig zu bleiben und die unternehmerische Verantwortung wahrzunehmen, sondern besonders auch, um dem Ziel «Netto-Null bis 2050» und einer nachhaltigen Zukunft näherzukommen.

Wo Ziegel hergestellt werden, wird getrocknet und gebrannt

ZZ Wancor ist ein Systemanbieter von grobkeramischen Baustoffen und kombiniertem technischem Zubehör für die komplette Gebäudehülle, bestehend aus Dach, Wand und Fassade. Mit zwei Dachziegelwerken, einem Backsteinwerk und über 160 Mitarbeitenden in der Schweiz sorgt das Unternehmen dafür, dass vom Tonabbau in den Gruben über den Herstellungsprozess im Werk bis zum Einsatz der Produkte auf der Baustelle alles reibungslos läuft.

Es ist heiss an diesem Tag im Juli, an dem wir an Tonhalden vorbei ins Sitzungszimmer des Dachziegelwerks in Laufen im Kanton Baselland gelangen. Dort werden wir von CEO Michael Fritsche und Produktionsleiter Maximilian Ulm empfangen. Beide gehören bei ZZ Wancor zum «alten Eisen». Sie kennen Strukturen, Produkte und Prozesse aus dem Effeff. «Es wird noch heisser», warnt Ulm schmunzelnd und spielt auf den Rundgang durch die Produktion an. Denn wo Ziegel hergestellt werden, wird getrocknet und gebrannt. «Es ist ein bisschen wie bei den Cuvé-Weinen», beginnt Ulm uns den Prozess der Herstellung zu erklären. Ein Ziegel besteht aus Ton, einem Naturprodukt. Und wie das in der Natur so ist, kommt er immer in unterschiedlichen Zusammensetzungen vor. Für die Produktion wird aber – wie beim Wein – eine ganz spezifische Zusammensetzung benötigt. Dafür werden die Rohstoffbestandteile zerkleinert, optimal gemischt und angefeuchtet.

Diese Masse gelangt anschliessend in die gewünschte Form, in der sie getrocknet wird. Denn für den folgenden Brennprozess sollen die Ziegel möglichst wenig Feuchtigkeit enthalten. Um die gewünschte chemische Umwandlung im Brennofen zu erreichen, muss das Material auf über 1000 Grad Celsius aufgeheizt werden. Heute funktioniert dieser Prozess mit Gas. «Durch den schrittweisen Umstieg im Brennprozess von Schweröl auf Erdgas werden die CO2-Emissionen um mehr als 25 Prozent reduziert», weiss Ruedi Räss. Der EnAWBerater betreut seit 2009 fast alle Schweizer Ziegeleien bei der Umsetzung der Zielvereinbarung. Bei ZZ Wancor ist jedoch nicht der Brennprozess am energieintensivsten, sondern das vorherige Austreiben des Wassers bei den frisch geformten Ziegeln. Deshalb macht dieses Trocknen 60 Prozent des gesamten Wärmebedarfs der Produktion aus. Um den Verbrauch möglichst tief zu halten, wird die Trocknungsanlage vor allem mit der Abwärme des Brennofens betrieben. Der in den Produktionsstätten verwendete elektrische Strom stammt zu 100 Prozent aus Wasserkraft.

Die Nachhaltigkeitsstrategie von ZZ Wancor basiert auf den drei Schwerpunkten Erhaltung der Biodiversität, Förderung der Kreislaufwirtschaft und Vorantreiben der Dekarbonisierung des Produktportfolios. Da der Ton in unmittelbarer Nähe der Verarbeitungswerke gewonnen wird, können die Transportwege kurz gehalten und die daraus resultierenden CO2-Emissionen minimiert werden. Die Tongruben sind im Sinne der Biodiversität darüber hinaus wertvolle Biotope, die durch nachhaltige Rekultivierungsarbeiten ideale Lebensräume für seltene Pflanzen und Tiere entstehen lassen. So befinden sich in den Tongruben gar Amphibienschutzgebiete von nationaler Bedeutung.

Praktisch naturgegeben

Auch im Steinbruch Gabenchopf der Holcim (Schweiz) AG am Standort Siggenthal kreucht und fleucht es. Sogar Gämsen begegnen uns, als wir das Abbaugebiet von Kalkstein, Ton und Mergel erkunden. Gezeigt wird es uns von Cathleen Hoffmann. Sie ist seit 2011 in der Produktentwicklung für Holcim tätig. Nach zehn Jahren EMPA in der Betontechnologieforschung packte sie die Lust auf die Industrie. «Hier kann ich meinen Beitrag für das nachhaltige Bauen direkt in die Praxis einbringen», sagt sie und taucht mit uns in die energieintensive Zementwelt ein. Für die Produktion von Zement wird eine Gesteinsmischung aus Kalkstein, Ton und Mergel aus dem Steinbruch zu einem homogenen Rohmehl aufbereitet. Das Brennen dieses Rohmehls zu Klinker bei 1450 Grad Celsius ist der zentrale Schritt bei der Zementherstellung. Klinker ist der gebrannte Bestandteil des Zements, der unter Beimengung von Wasser wesentlich für die Aushärtung zuständig ist. Für die Produktion wird das Rohmehl in einem Wärmetauscherturm auf etwa 1000 Grad aufgeheizt und anschliessend in den Drehrohrofen geleitet. Für das Aufheizen wird die Abwärme aus dem heissen Drehrohrofen genutzt, um Energie zu sparen. «Eine sehr gute Massnahme», findet Hoffmann. Aber: «Im Bereich zwischen 600 und 900 Grad findet die sogenannte Entsäuerung des Rohmehls statt. Dabei zersetzt sich das Kalziumkarbonat aus dem Kalkstein und Mergel und es wird Kohlendioxid abgespalten und ausgetrieben. Dieser Vorgang nennt sich auch Kalzinierung. Etwa zwei Drittel der CO2-Gesamtmenge, die bei der Herstellung von Zement freigesetzt wird, fallen hier an. Daran ist leider nichts zu ändern. Aber den Kopf in den Sand stecken? «Sicher nicht!»

«Do your best, compensate the rest»

Bei der Produktepalette von Holcim hat sich in den vergangenen Jahren viel getan. «Bis 2050 produzieren wir klimaneutrales, rezyklierbares Baumaterial» – lautet eine Schlagzeile in der «NZZ». Ein gewagtes Ziel? «Ich denke, es ist realistisch», so Hoffmann. «Wir stellen uns unserer gesellschaftlichen Verantwortung.» Herausforderungen wie Klimaschutz und Ressourcenknappheit müsse mit Innovationen und klugen Lösungen begegnet werden. Aber nicht nur. «Als Unternehmen müssen wir auf drei Dimensionen der Nachhaltigkeit eine Antwort finden: Ökologie, Ökonomie und Gesellschaft.» Wer heute nachhaltig bauen will, wählt Baustoffe, die eine lange Lebensdauer haben, rezyklierbar sind und eine tiefe CO2-Bilanz aufweisen. Zusätzlich müssen die Produkte wettbewerbsfähig sein. Für die Nachhaltigkeit verfolgt Holcim drei Ziele. Das Optimieren der Anlagen wie beispielsweise bei der Abwärmenutzung des Drehrohrofens ist eine davon. Noch wirkungsvoller ist der Einsatz von alternativen Brennstoffen und die Reduktion des Klinkeranteils im Zement. «Das ist uns mit unseren neusten Produkten, dem ressourcenschonenden Zement Susteno und den nachhaltigen Evopact-Betonen gelungen», erklärt Hoffmann stolz.

Optisch ist vieles gleich geblieben, aber
das Innere hat sich verändert.

Michael Fritsche, CEO, ZZ Wancor

Die Produkte funktionieren nach dem Kreislaufprinzip und mit einem reduzierten Klinkeranteil. Es muss also weniger Rohmaterial gebrannt werden, sodass die Freisetzung von CO2 aufgrund des geringeren Bedarfs sowohl an Brennstoff als auch an Rohmaterial reduziert wird. Ersetzt wird ein Teil des Klinkers durch hochwertig aufbereitetes Mischabbruchgranulat, also durch einen mineralischen Bauabfall aus rückgebauten Gebäuden. Auf diese Weise kann Holcim den Baustoffkreislauf vollständig schliessen, da das Material sonst deponiert werden müsste. Der Klinkeranteil von Susteno liegt heute noch bei 55 Prozent, was den CO2-Ausstoss um ganze zehn Prozent reduziert. Anfang des Jahres hat Holcim mit EvopactZero den ersten klimaneutralen Beton der Schweiz lanciert – ein wichtiger Schritt für die Verwirklichung ihrer Vision einer CO2-neutralen Produktion. Trotzdem ist eine Produktion ohne CO2-Emissionen aus prozesstechnischen Gründen, aber auch aufgrund des CO2-haltigen Rohstoffes heute noch nicht möglich. Deswegen kompensiert Holcim mit EvopactZero die restlichen Emissionen. Ganz nach dem Motto «do your best, compensate the rest».

Kreisläufe schliessen – Ohne Recycling geht’s nicht

Mischabbruchmaterial als Klinkerersatz ist nur eines von vielen Produkten, die für die Zementproduktion bei Holcim rezykliert werden. Durch die Verwertung von Plastik wird der Einsatz von traditionellen Brennstoffen reduziert. «Bereits heute können wir mehr als die Hälfte unseres thermischen Energiebedarfs mit Abfallstoffen decken», erklärt Hoffmann. «Wir schliessen damit Kreisläufe und leisten gleichzeitig unseren Beitrag zur Abfallentsorgung in der Schweiz.» Auch bei ZZ Wancor werden Kreisläufe geschlossen. Recycling gehört zum täglichen Geschäft. Solange der Ton für die Herstellung der Ziegel noch nicht gebrannt ist, entstehen keine Abfälle. Das anfallende Material der Rohmasse kann einfach wieder zugegeben werden. Wesentlich ist dabei eine rigorose Qualitätskontrolle. Laufend wird die richtige Feuchte der Rohmasse kontrolliert und fehlerhafte Produkte werden vor dem Brennen ausgesondert, um unnötigen Bruch und somit Energieaufwand zu vermeiden. Denn mit dem Brennen ändert der Ton seine Eigenschaften: Aus einem plastischen Material wird ein spröder Baustoff. Auch die Abfälle, die nach dem Brennen anfallen, können wiederum der Backsteinproduktion beigegeben werden. Vor allem müssen aber die technischen Funktionalitäten der Produkte wie zum Beispiel Undurchlässigkeit und Tragfähigkeit gewährleistet sein.

Weniger Material, weniger Prozessenergie

«Wir haben uns gefragt, wie wir diese technischen Funktionalitäten sicherstellen und trotzdem weniger Energie verbrauchen», erinnert sich Fritsche. Der CEO ist seit 20 Jahren bei ZZ Wancor, hat sein Handwerk von der Pike auf gelernt und viele Stationen im Unternehmen durchlaufen. «Vor acht Jahren haben wir unsere Dachziegel dann mit einem externen Partner genau untersuchen und Spannungsmodellierungen erstellen lassen.» Auf dieser Basis konnte festgestellt werden, an welchen Stellen des Ziegels die grössten Spannungen herrschen und wo die Materialmenge optimiert werden kann. Denn je zielgenauer die Materialverteilung eines Produkts gesteuert wird, desto weniger muss in der Produktion getrocknet und gebrannt werden. «Das bedarf automatisch weniger Energie», so Fritsche. Mit zehn Prozent weniger Material kommen die neuartigen Ziegel der ZZ Wancor seitdem aus – und das bei absolut gleichbleibender Qualität. «Das sind also auch zehn Prozent weniger CO2, die wir pro Ziegel ausstossen.» Auch Ulm, der die Produktentwicklung verantwortet, ist stolz darauf: «Wir haben auf dieser Basis alle unsere Produkte angepasst.» Ein jahrelanger Prozess, der sich gelohnt hat. «Was bei uns in der Schweiz begonnen hat, wird heute im ganzen Konzern der Wienerberger Gruppe, dem weltgrössten Ziegelproduzenten, umgesetzt.» Auch seitens des Konzerns bekennt man sich ganz klar zum New Green Deal der EU. Als Ergebnis konnten kürzlich in einigen Ländern die ersten klimaneutralen Backsteine präsentiert werden. Diese bauen, ähnlich wie bei Holcim, auf die 3-Säulen-Strategie: «Energie sparen», «Einsatz erneuerbarer Energien» und «Kompensation durch Klimaschutzprojekte.»

Wichtige und richtige Schritte

Vom Kleinen ins Grosse: Auch die Holcim Schweiz ist Teil eines Weltkonzerns. LafargeHolcim wirft auf das «Ursprungsland» Schweiz bei der Nachhaltigkeit ein besonderes Auge. «Wir sind eine Art Vorzeigeland für die ganze Gruppe», erklärt Cathleen Hoffmann. «Wir können hier bei der Produktentwicklung unser Bestes tun, sodass andere Länder von unseren Erfahrungen und den Innovationen profitieren.» Dennoch bleibt die Produktion stark von den vorhandenen Rohstoffen vor Ort abhängig. Jedes Land sei daher gefordert, ein eigenes Rezept zu erfinden. Und das müssen sie auch. Denn die Zementindustrie wird von der Öffentlichkeit in Sachen CO2-Ausstoss mit Argusaugen beobachtet. Das kennt auch Ziegelei CEO Fritsche: «Uns wird nachgesagt, dass wir seit Jahrzehnten den gleichen Stein herstellen. Das stimmt nicht. Optisch ist vieles gleich geblieben, aber das Innere hat sich massiv verändert.» Mit dem neuen ressourcen- und klimaschonenden Beton und den materialreduzierten Ziegeln haben die beiden Unternehmen wichtige Schritte auf dem Weg zu «Netto-Null» unternommen und umgesetzt.


Der konsequente Schritt zum Maximum

Interview mit Dr. Thomas Bürki, Spezialist für Energieeffizienz und Klimaschutz in der Wirtschaft sowie Energie-, Umwelt- und Klimaschutzpolitik

Sind die Potenziale zur Prozessverbesserung ausgeschöpft, ist die nächste Stufe die Verbesserung des Produkts selbst. Dafür genügt es nicht, nur die Energie zu betrachten. Auch die Materialverbräuche und ihre Auswirkungen auf die Umwelt müssen einbezogen werden. Es geht also um Energie- und Materialeffizienz – oder kurz: um Ressourceneffizienz.

Um ein Produkt auf seine Ressourceneffizienz zu analysieren und Verbesserungen abzuleiten, benötigt man eine Ökobilanz. Sie ist die Analyse aller Umweltauswirkungen aus Energie- und Materialverbräuchen im Lebenszyklus des Produkts. Die Auswirkungen auf alle Umweltkompartimente (Luft, Wasser, Boden) werden quantifiziert und bewertet. Diese Bewertung wird typischerweise mit der Summe der Umweltbelastungspunkte (UBP) je Betrachtungseinheit ausgedrückt. Mit der UBP-Methode werden alle Formen von Umweltbelastungen aus allen Phasen in allen Umweltkompartimenten zu einer Kennzahl zusammengefasst.

Die Ökobilanz gibt Hinweise, wo die grössten Belastungen im Produktionsprozess auftreten: Beim Energieverbrauch? Der Material-, sprich der Rohstoffwahl für das Produkt? Bei Abfällen aller Art? Den Betriebsmitteln? usw. Mit dieser Kenntnis können gezielte Verbesserungen durch Produkteanpassungen vorgenommen werden, die zu geringerem und umweltverträglicherem Ressourcenverbrauch, also zu höherer Ressourceneffizienz führen.

Die Basis für die Ökobilanz ist eine Energie- und Stoffflussanalyse im Betrieb. Eine Energieanalyse ist Bestandteil des standardisierten Vorgehens der EnAW zur Energieeffizienz-Steigerung. Stoffflussanalysen werden grundsätzlich gleich durchgeführt wie Energieanalysen; daher integriert die EnAW auf Wunsch diesen Teil mit der analogen Systematik. So unterstützt die EnAW die Unternehmen bei der Ermittlung des Potenzials zur Ressourceneffizienz-Steigerung und bei der Umsetzung der Massnahmen.

Beispiel 1: Dämmmaterial

Der Hersteller von thermischen Anlagen hat die (doppelwandigen) Komponenten mit einem PU-Schaum gegen Wärmeverluste isoliert. Wegen der unbefriedigenden Ökobilanz wurde eine Alternative gesucht. Sie wurde mit einem aus Fasern hergestellten Dämmmaterial gefunden. Dieses kann auf Mass zugeschnitten und anstelle des PU-Schaums verwendet werden. Die Schnittabfälle werden zerfasert und wieder zu frischem Isoliermaterial verarbeitet.

Beispiel 2: Rostfreier Stahl

Ein Unternehmen hat Bau und Betrieb einer Anlage zur Umwandlung von nicht mehr nutzbarer Abwärme in Strom geplant. Dazu braucht es mehrere Wärmeübertrager, um die Abwärme vom Abgas über eine Zwischenkreislauf auf die TurbinenGenerator-Einheit zu bringen. Aus Bedenken wegen Korrosion (Kondensation von sauren Abgasbestandteilen) und um Wartungsarbeiten zu minimieren, waren die Wärmeübertrager aus rostfreiem Stahl konzipiert. Die Ökobilanz zeigte, dass der rostfreie Stahl den Hauptanteil an der gesamten Umweltbelastung darstellte. Durch eine genaue Analyse der Verhältnisse in den Wärmeübertragern und einer entsprechenden Neukonzeption konnten Teile der Anlage in normalem Stahl («Schwarzstahl») ausgeführt und der Anteil Chromstahl auf ein Minimum reduziert werden. Dadurch wurde die Ökobilanz der Anlage erheblich verbessert.

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