CO2-Neutralität in Unternehmen: Erfassung und Reduktion von CO2-Emissionen

CO2-Neutralität in Unternehmen fördern – im TLK Energy Blog erfahren Sie mehr über die generellen Hebel. CO2-Emissionen reduzieren mittels Dekarbonisierung, Energieeffizienz und Kompensation.

Franz Lanzerath

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August 17, 2021

© nickolay / 123RF.com

Wie werden Unternehmen CO2-neutral?

Das Konzept der CO2-Neutralität hat in den letzten Jahren an Aufwind und Relevanz gewonnen. Als Teil des 2020 abgeschlossenen Green Deals sehen die EU-Klimaneutralitätsziele es vor, klimaneutral bis 2050 zu werden. Dieser politische Rahmen hat insbesondere für Wirtschaftsunternehmen individuelle Einschränkungen – aber eben auch Chancen – zur Folge.

Die Wirtschaft ist zunehmend unter Druck, CO2-Emissionen zu reduzieren. Doch nicht nur die EU-weiten Klimaziele stellen Unternehmen und gesamte Industrien vor eine Herausforderung. Insbesondere die Industrie wird mittels des EU-Emissionshandelssystems (EU-EHS) bereits dazu verpflichtet, ihre Treibhausgase zu bilanzieren und zu reduzieren.

Auch der Druck der öffentlichen Debatte durch verschiedene Interessengruppen und die stetig wachsenden Kundenforderungen rundum das Thema Nachhaltigkeit und Klimagerechtigkeit, bewegt Unternehmen und Stakeholder dazu, sich über die CO2-Neutralität ihres Unternehmens Gedanken zu machen.

Im Rahmen dieser Maßnahmen existiert ein breites Spektrum an Möglichkeiten zur Erreichung von CO2-Neutralität in Unternehmen. Diese umfassen zum einen – und zuallererst – die Erfassung und Analyse der Treibhausgasemissionen als Ausgangslage einer weiterführenden Strategie. Zum anderen beziehen sich die Maßnahmen auf direkte Mittel und Prozesse in der Praxis, die Unternehmen implementieren können, um CO2-neutral zu werden.

Gleichzeitig werfen diese Aspekte die Frage auf, wie Unternehmen überprüfen können, welche Maßnahmen die effizientesten sowie effektivsten für sie sind – gerade in Hinblick auf die wirtschaftliche Betrachtungsweise, mit der Unternehmen ihre Kernprozesse bewerten.

Der erste Schritt in Richtung CO2-Neutralität: CO2-Emissionen erfassen

Die Basis jeder Maßnahme zur CO2-Neutralität umfasst die Erfassung des IST-Stands und die Quantifizierung der ausgestoßenen Menge an CO2. Insbesondere für Unternehmen ist eine erste Auseinandersetzung mit dem Konzept der CO2-Reduktion meist sehr vage, da die Auswirkungen auf Klima und Umwelt durch eigene Produktionsprozesse nicht einschätzbar sind.

CO2-Emissionen werden folgendermaßen unterschieden:

  • Scope 1 (direkte Emissionen): bezieht sich auf alle Emissionen, die direkt vom Unternehmen ausgestoßen werden, z.B. vom Firmenfuhrpark oder bei der Wärmeerzeugung durch Verbrennungsprozesse.
  • Scope 2 (indirekte Emissionen bezogener Energien): beinhalten alle extern bezogene Energie in Form von Strom, Wärme und Kühlung, die Treibhausgasemissionen herbeiführen.
  • Scope 3 (indirekte Emissionen der Wertschöpfungskette): sind alle übrigen Emissionen, die sich sowohl durch Upstream- als auch Downstream-Aktivitäten entlang der Value Chain eines Unternehmens ergeben. Scope 3 umfasst z.B. die Emissionen von Geschäftsreisen der Mitarbeiter und bezogenen Materialien und Dienstleistungen.

CO2-Emissionsquellen identifizieren und zuordnen

Größere Unternehmen stehen oft vor der Herausforderung, zu bestimmen, woher genau die Quellen ihres Corporate Carbon Footprint liegen. Insbesondere in aufwendigen Produktionsprozessen und Lieferketten ist nicht immer sofort erkennbar, woher die CO2-Emissionen stammen und in welchen Bereichen die größten Hebel zur Optimierung liegen.

Für eine bessere Kategorisierung können Emissionen einzelnen Teilbereichen eines Unternehmens zugeordnet werden. Oft stellen energieintensive Produktionsprozesse, Gebäude sowie Transport die größten Verursacher von Emissionen dar. Insbesondere der Bezug von Energie aus kohlenstoffhaltigen und fossilen Energieträgern sorgt für große CO2-Emissionen. Des Weiteren dürfen Transportwege in kommerziellen Lieferketten in Anbetracht der Globalisierung von Wirtschafts- und Produktionsprozessen nicht vernachlässigt werden. Klar sollte in jedem Fall sein, dass die Emissionen sich auf verschiedene Bereiche verteilen und somit eine ganzheitliche Betrachtung der verschiedenen Scopes bei der Identifikation und Zuordnung notwendig ist.

Corporate Carbon Footprint berechnen

Der CO2-Fußabdruck kann nicht nur für Privathaushalte und Privatpersonen berechnet werden, sondern auch in einem größeren Ausmaß für ganze Unternehmen (Corporate Carbon Footprint). Viele Firmen vertrauen hierbei auf einen Verifizierungsprozess mithilfe von internationalen Zertifizierungen. Mittels dieser ist es ihnen möglich, ihre CO2-Emissionen strukturiert zu erfassen, und unternehmensbezogene Umweltauswirkungen besser verstehen und reduzieren zu können, um schließlich CO2-Neutralität des Unternehmens zu erreichen.

Internationale Standards zur Berechnung des Carbon Footprint belaufen sich auf folgende:

  • ISO 14064: Standard zur Berechnung des unternehmensweiten Carbon Footprint
  • PAS 2060: Standard zur Berechnung des unternehmensbezogenen Carbon Footprint

Während der ISO-14064 Prinzipien und Spezifikationen bezüglich des Reporting und Monitoring festlegt, definiert der PAS 2060 eine Reihe an konkreten Anforderungen zum Nachweis der Klimaneutralität für Produkte und Dienstleistungen eines Unternehmens.

Einen sehr guten Einstieg in die Thematik bietet das ecocockpit der Effizienz-Agentur NRW. Insbesondere KMU können hier auf einfache Art und Weise ihre CO2-Emissionen erfassen und analysieren.

Generelle Hebel zur CO2-Neutralität für Unternehmen

Nach der Erfassung des IST-Zustands ist es relevant für Unternehmen, die wichtigsten Hebel und Maßnahmen in der Praxis zu identifizieren. Für uns stellen sich drei Anwendungsbereiche als besonders prägnant heraus, um den Weg in Richtung CO2-Neutralität zu ebnen.

Dekarbonisierung

Dekarbonisierung - meist bezogen auf die Industrie in ihrer Gesamtheit - bedeutet dem Ausstoß von Kohlenstoffdioxid den Rücken zu zukehren und fossile und kohlenstoffreiche Brennstoffe durch erneuerbare Energie zu ersetzen.

Für Unternehmen bedeutet dies in der Praxis, ihre Energie - sei es Elektrizität oder Wärme - mittels erneuerbaren Energien, wie z.B. Sonnen- und Windenergie, Wasserkraft, sowie Biomasse und Erdwärme zu beziehen. Statt auf Gas als Energiequelle für ein Heizen mit Gaskessel zu setzen, könnte in diesem Fall die Wärme mittels einer Wärmepumpe und Photovoltaik-Anlage bereitgestellt werden. Da so keine kohlenstoffreiche Form der Energienutzung stattfindet, kann das Unternehmen CO2-Emissionen reduzieren und seine CO2-Neutralität fördern.

Energie- und Ressourceneffizienz

Ziel der Energie- und Ressourceneffizienz ist es, den Energiebedarf generell zu reduzieren statt - wie im Falle der Dekarbonisierung - die Bereitstellung der Energie CO2-neutral zu gestalten. Ein großer Hebel bei der Energie- und Ressourceneffizienz ist die Wärmerückgewinnung und Wärmeintegration.

Wärmerückgewinnung beschreibt die Wiedernutzung thermischer Energie innerhalb eines Prozesses. Im Falle einer Lüftungsanlage kann mit Hilfe eines Wärmeübertragers die in der Abluft vorhandene Wärme auf die kühlere Zuluft übertragen und so erneut genutzt werden.

Von Wärmeintegration spricht man, wenn die Wärmerückgewinnung und -nutzung über verschiedene Prozesse hinweg erfolgt. Mittels Wärmeübertrager-Netzwerken können so abzukühlende mit aufzuheizenden Prozessströmen vernetzt werden und Synergien von Maßnahmen zur CO2-Neutralität geschaffen werden. Mathematisch dient die Pinch-Analyse als Werkzeug, um systematisch das maximale Potenzial einer Wärmeintegration zu bestimmen und den Energieverbrauch in technischen Prozessen zu minimieren.

Eine weitere Möglichkeit zur Erhöhung der Ressourceneffizienz ist die gekoppelte Betrachtung von Produktions- und Energiesystem. Üblicherweise werden diese beiden Systeme getrennt betrachtet ohne mögliche Synergien zu berücksichtigen. Im Forschungsprojekt imPROvE mit der RWTH Aachen haben wir untersucht, wie bei einer gemeinsamen Betrachtung Freiheitsgrade genutzt werden können, um Energieverbräuche zu senken.

CO2-Kompensation

Eine komplett klimaneutrale Bilanz ist für ein Unternehmen quasi unmöglich, selbst wenn dieses seine Energie- und Ressourceneffizienz steigert und keine direkten Emissionen hat. Der Einfluss auf die Emissionen entlang der Wertschöpfungskette (Scope 3) ist oftmals gering und selten stehen CO2-neutrale Vorprodukte und Dienstleistungen zur Verfügung.

Auf dem Weg in Richtung CO2-Neutralität, können deshalb übrige CO2-Emissionen kompensiert und so der Carbon Footprint in der Bilanz auf null gesenkt werden.

Die einfachste Form zur CO2-Kompensation ist der Kauf von CO2-Zertifikaten, sofern das Unternehmen nicht dem verpflichtenden EU-Emissionshandel unterliegt. CO2-Zertifikate können über verschiedene Dienstleister, wie z.B. atmosfair, erworben werden.

Durch den Kauf der CO2-Zertifikate wird in zertifizierte Klimaschutzprojekte investiert, die ohne Förderung nicht rentabel sind und sonst nicht stattfinden würden. Zu den Maßnahmen gehören unter anderem effiziente Öfen, Biogas-Anlagen und Nutzung erneuerbarer Energien. Da üblicherweise in internationale Klimaschutzprojekte investiert wird, werden Emissionen dort vermieden, wo es wirtschaftlich am günstigsten ist.

Um die Wirksamkeit der Maßnahmen sicherzustellen, sollte auf entsprechende Standards geachtet werden. Am weitesten verbreitet sind der „Verified Carbon Standard“ und der „Gold Standard“, die garantieren, dass tatsächlich in klimaschützende Projekte investiert wird und die CO2-Zertifikate nicht mehrfach verkauft werden. In diesem Fall sind CO2-Zertifikate eine gute Ergänzung zum CO2-neutralen Unternehmen.                        

Mit Systemsimulation zur CO2-Neutralität in Unternehmen

Dennoch sollte der erste Blick auf die Vermeidung und Reduktion von CO2-Emissionen im Unternehmen gehen. Bei der Bewertung des IST-Zustands und technischer Maßnahmen bezüglich CO2-Neutralität eines Unternehmens, kann die Systemsimulation gravierende Vorteile erzielen. Durch ganzheitliche Betrachtung von Dekarbonisierung- und Effizienzmaßnahmen, können diese in Relation gesetzt und bewertet werden. Durch Simulation verschiedener Varianten können Optimierungspotenziale einzelner Anlagen und Synergien bei der Vernetzung von Prozessen aufgedeckt werden. Durch die Berechnung verschiedener Szenarien bietet sich außerdem die Möglichkeit den Weg zur CO2-Neutralität ihres Unternehmens robust und zukunftssicher zu planen.

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Dr.-Ing.

Franz Lanzerath

Managing Director

TLK Energy

Dr.-Ing. Franz Lanzerath hat am Lehrstuhl für Technische Thermodynamik der RWTH Aachen promoviert. Seit 2007 beschäftigt er sich intensiv mit der modellgestützten Entwicklung thermischer Systeme. Hierbei ist einer seiner Schwerpunkte die Schnittstelle zwischen Modell und Experiment, also die Modell-Kalibrierung und Validierung. Bei der TLK Energy ist er u.a. für den Transfer neuester wissenschaftlicher Methoden und Erkenntnisse in die industrielle Praxis verantwortlich.

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