Wie man eine Carbon-Hotspot-Analyse für ein Produkt in 5 Schritten durchführt

Eine PCF-Zahl in einer Tabellenkalkulation bewirkt nichts.

Der CO₂e-Gesamtwert gibt an, wie viel ein Produkt emittiert. Er sagt nicht, woher diese Emissionen stammen, welche Inputs sie verursachen oder wo Reduktionsmaßnahmen die größte Wirkung erzielen. Ohne diese Aufschlüsselung verfügt ein Kohlenstoffprogramm über eine Messgröße, aber keine Richtung.

Genau das liefert eine Carbon-Hotspot-Analyse. Eine Carbon-Hotspot-Analyse identifiziert die größten Emissionsverursacher innerhalb der Lieferkette eines Produkts — und ermöglicht es Herstellern, die Leistung zu benchmarken, Reduktionsmaßnahmen zu priorisieren und sinnvolle Ziele zu setzen. Sie ist der Schritt, der ein PCF-Ergebnis in einen umsetzbaren Dekarbonisierungsplan verwandelt.

Eine 1%ige Verbesserung an einem Hotspot kann wertvoller sein als eine 50%ige Verbesserung an einem Nicht-Hotspot. Bei der Analyse geht es nicht darum, mehr Arbeit zu leisten — sondern darum, die bereits vorhandene Arbeit auf die Inputs zu lenken, die die Emissionszahl tatsächlich bewegen.

Hier ist der vollständige 5-Schritte-Prozess.

Vor den Schritten ist eine präzise Definition wichtig — denn „Hotspot wird im Nachhaltigkeitsbereich unscharf verwendet, und der analytische Ansatz hängt davon ab, was identifiziert wird.

Im PEF-Rahmenwerk wird ein Hotspot anhand einer klaren Schwelle definiert: Wenn Lebenszyklusphasen, Prozesse oder Elementarflüsse vom höchsten zum niedrigsten Einfluss eingestuft werden, gelten jene, die zusammen 80 % des kumulativen Impacts auf die relevanteste Wirkungskategorie ausmachen, als relevante Hotspots.

Dieser kumulative 80%-Schwellenwert ist die operative Definition, die bei den meisten PCF-Hotspot-Analysen verwendet wird. Es handelt sich nicht um eine feste Liste von Inputs — es ist ein geordnetes Ergebnis aus der PCF-Berechnung selbst. Bei einem Produkt können die oberen 80 % der Emissionen in drei Stücklistenmaterialien liegen. Bei einem anderen können sie in einem Fertigungsprozess und einer Transportroute liegen.

Hotspots können auf verschiedenen Granularitätsebenen identifiziert werden: Wirkungskategorie, Lebenszyklusphase, Prozess oder Elementarfluss.

Eine Hotspot-Analyse kann auf jeder dieser Ebenen durchgeführt werden — aber für die meisten Hersteller ist der am besten umsetzbare Ausgangspunkt die Lebenszyklusphase und dann das Stücklistenmaterial oder die Komponente.

Eine Hotspot-Analyse kann nicht auf Basis einer einzigen CO₂e-Gesamtzahl durchgeführt werden. Die erste Voraussetzung ist, dass das PCF-Ergebnis disaggregiert ist — aufgeschlüsselt nach den im Systemgrenz enthaltenen Lebenszyklusphasen.

Der gesamte CO₂-Fußabdruck sollte nach Lebenszyklusphase aufgeschlüsselt werden — Rohstoffe, Herstellung, Verpackung, Transport, Nutzung, End-of-Life — mithilfe von Diagrammen oder Tabellen, die den Beitrag verschiedener Prozesse oder Materialien zum gesamten CO₂-Fußabdruck zeigen.

Bei einem Cradle-to-Grave-PCF werden die Nutzungsphase und die End-of-Life-Entsorgung hinzugefügt.

Wenn die PCF-Berechnung korrekt durchgeführt wurde, sollte jede dieser Phasen einen Zwischensumme in kg CO₂e haben. Wenn das Ergebnis eine einzige aggregierte Zahl ohne Phasenaufschlüsselung ist, muss die Berechnung disaggregiert werden, bevor die Hotspot-Analyse fortgesetzt werden kann. Dies ist keine zusätzliche Arbeit — es ist eine Anforderung sowohl von ISO 14067 als auch des GHG Protocol Product Standard für jeden PCF, der für die Berichterstattung oder Offenlegung vorgesehen ist.

Was am Ende von Schritt 1 zu erstellen ist: Eine Tabelle oder ein Diagramm, das jede Lebenszyklusphase und ihren CO₂e-Beitrag zeigt, von höchstem zu niedrigstem eingestuft, mit jeder Phase sowohl als absoluter Wert (kg CO₂e) als auch als Prozentsatz des Gesamtwerts ausgedrückt.

Sobald die Aufschlüsselung nach Lebenszyklusphase abgeschlossen ist, den kumulativen 80%-Schwellenwert anwenden, um zu identifizieren, welche Phasen Hotspots sind.

Die Phasen vom höchsten zum niedrigsten CO₂e-Beitrag sortieren. Von oben beginnend die Prozentsätze kumulieren, bis das laufende Gesamtergebnis 80 % erreicht. Jede Phase, die in diesen kumulativen 80%-Schwellenwert einbezogen ist, ist ein Hotspot. Jede Phase unterhalb des Schwellenwerts ist kein Hotspot.

Im PEF-Ansatz werden die Lebenszyklusphasen, die kumulativ zu mindestens 80 % der charakterisierten Impacts beitragen, als die relevantesten ausgewählt — in einem dokumentierten Beispiel wurden als relevanteste Lebenszyklusphasen die Rohstoffgewinnung und Vorverarbeitung, die Produktherstellung und das End-of-Life identifiziert.

Für die meisten Hersteller von physischen Produkten wird die Rohstoffphase in den oberen 80 % fast jedes PCF erscheinen. Ein PCF identifiziert die emissionsintensivsten Schritte im Lebenszyklus — und bei den meisten Industrieprodukten liegt der größte Anteil der Emissionen bei der Rohstoffgewinnung und -verarbeitung.

Das bedeutet nicht, dass Fertigungsenergie und Transport irrelevant sind. Es bedeutet, dass wenn Rohstoffe 65 % der gesamten PCF-Emissionen ausmachen und die Fertigung 20 %, das kombinierte Gesamtergebnis von 85 % dazu führt, dass beide Hotspots sind — während Verpackung mit 3 % und eingehender Transport mit 4 % keine sind.

Was am Ende von Schritt 2 zu erstellen ist: Eine geordnete Liste der Hotspot-Phasen mit ihrem kumulativen Emissionsanteil, mit klarer Trennung der Phasen ober- und unterhalb des 80%-Schwellenwerts.

Die Hotspot-Identifikation auf Phasenebene zeigt, welche Lebenszyklusphasen am wichtigsten sind. Die Hotspot-Analyse auf Komponentenebene zeigt, welche spezifischen Inputs innerhalb dieser Phasen die Emissionen treiben — und dort befinden sich die Reduktionshebel.

Für jede in Schritt 2 als Hotspot identifizierte Phase die Emissionen bis auf die Ebene des einzelnen Stücklistenmaterials oder Prozesses aufschlüsseln:

Die meisten Produktemissionen konzentrieren sich auf eine Handvoll Phasen oder Inputs. Ein PCF deckt diese Hotspots mit verwertbaren Daten auf — und ermöglicht Materialaustauschmöglichkeiten, Recyclinganteilsziele, Energieverbrauchsoptimierung bei einem kritischen Prozess, Überdenken von Verpackungsformaten oder Änderungen der Versandarten.

Bei einem Metallkomponentenhersteller könnte der Hotspot der Rohstoffphase zeigen, dass Primäraluminium 58 % der gesamten PCF-Emissionen ausmacht, während Stahlbefestiger 4 % und Polymerdichtungen 2 % ausmachen. Das Aluminium ist der Hotspot auf Materialebene. Die Befestiger und Dichtungen sind es nicht.

Eine Tonne Aluminium kann je nach Produktionsweise und -ort zwischen 3 und 20 Tonnen CO₂e in der Kohlenstoffintensität liegen. Diese materialbedingte Variation ist genau der Grund, warum eine Hotspot-Analyse auf Komponentenebene notwendig ist — die Aufschlüsselung auf Phasenebene identifiziert, wo man suchen soll; die Aufschlüsselung auf Komponentenebene identifiziert, worauf man handeln soll.

Die gleiche kumulative 80%-Ranglogik auf Komponentenebene innerhalb jeder Hotspot-Phase anwenden. Die Komponenten, die zusammen 80 % der Emissionen dieser Phase ausmachen, sind die Hotspots auf Materialebene.

Was am Ende von Schritt 3 zu erstellen ist: Für jede Hotspot-Phase eine geordnete Liste der Materialien oder Prozesse und ihrer individuellen CO₂e-Beiträge, mit dem markierten kumulativen 80%-Schwellenwert.

Ein Hotspot, der anhand von Sekundärdaten identifiziert wurde — branchenweite Emissionsfaktoren aus ecoinvent oder ähnlichen Datenbanken — stellt ein anderes Erkenntnsniveau dar als ein Hotspot, der anhand von primären, lieferantenspezifischen Daten identifiziert wurde.

Wenn der Hotspot die Harzproduktion oder wärmeintensive Formgebung betrifft, in bessere Daten investieren. Die Verwendung generischer Faktoren für kritische Prozesse führt genau dort zu Unsicherheiten, wo Genauigkeit am wichtigsten ist.

Vor dem Übergang zur Reduktionsplanung die Datenqualität hinter jedem Hotspot auf Materialebene bewerten:

Sensitivitätsanalysen bewerten den Einfluss von Änderungen in wesentlichen Annahmen auf die Ergebnisse — gemäß ISO 14044 ist es Best Practice, Sensitivitätsanalysen für die Inputs mit dem höchsten Einfluss durchzuführen, um zu verstehen, wie sich der Hotspot-Befund ändern würde, wenn sich der zugrunde liegende Emissionsfaktor ändert.

Eine einfache Sensitivitätsprüfung beinhaltet das Ersetzen des sekundären Emissionsfaktors durch das obere und untere Ende der plausiblen Bandbreite für dieses Material und die Neuberechnung. Wenn das Material in beiden Fällen ein Hotspot bleibt, ist der Befund robust. Wenn das Material im unteren Fall aus den oberen 80 % fällt, ist eine Primärdatenerhebung gerechtfertigt, bevor ein Reduktionsprogramm eingegangen wird, das es anvisiert.

Was am Ende von Schritt 4 zu erstellen ist: Eine Datenqualitätsbewertung für jeden Hotspot auf Materialebene — mit Angabe, ob der zugrunde liegende Emissionsfaktor primär oder sekundär ist, und der Sensitivitätsbandbreite.

Das Ergebnis einer Carbon-Hotspot-Analyse ist nur so nützlich wie die Reduktionsentscheidungen, die sie informiert. Schritt 5 ordnet jeden identifizierten Hotspot den spezifischen Maßnahmen zu, die ihn sinnvoll reduzieren können.

Nach einer PCF-Hotspot-Identifikation umfassen Emissionsreduktionsmaßnahmen die Substitution von Rohstoffen durch nachhaltigere Alternativen, den Austausch von Fertigungsanlagen durch effizientere Modelle, den Wechsel zu Energielieferanten mit mehr erneuerbarem Strom, Investitionen in Elektrofahrzeugflotten für den Vertrieb sowie die Umsetzung von Abfallreduzierungs- und Recyclingprozessen.

Basierend auf Hotspot-Erkenntnissen kann die Einbindung von Lieferanten zu gemeinsamen Bemühungen führen, Emissionen zu reduzieren und die Nachhaltigkeit in der gesamten Lieferkette zu verbessern — die Lieferanteneinbindung ist eine der wirkungsvollsten Maßnahmen nach einer Hotspot-Analyse, insbesondere wenn der Hotspot in vorgelagerten eingekauften Materialien liegt.

Für jeden Hotspot den spezifischen Hebel, das verantwortliche Team oder die Funktion, das geschätzte Emissionsreduktionspotenzial, den Umsetzungszeitplan und die erforderliche Datenverbesserung zur Verifizierung der Reduktion im nächsten PCF-Berechnungszyklus dokumentieren.

Was am Ende von Schritt 5 zu erstellen ist: Eine Hotspot-Reduktionskarte — ein strukturiertes Dokument, das jeden Hotspot auf Materialebene mit mindestens einem Reduktionshebel verknüpft, mit Verantwortlichkeit, Zeitplan und geschätztem Einfluss.

Die Hotspot-Analyse liefert drei Ergebnisse, die unterschiedlichen Zwecken dienen: