Ist eine globale Energiewende machbar?

Der technische Fortschritt der letzten 200 Jahre nahm wenig Rücksicht auf die Umwelt. Erfindungen waren dazu gedacht, den Menschen das Leben leichter und bequemer zu machen. "Höher, schneller, weiter" war das Motto. Die ungewollten Folgen sehen wir heute: Umweltverschmutzung und Klimawandel.

Gleichzeitig sind Fortschritt und Innovation auch der Schlüssel zu einer neuen, nachhaltigen Ära. Die Energiegewinnung muss von fossilen Brennstoffen auf erneuerbare Ressourcen umgestellt werden und um den Energieverbrauch zu reduzieren, sind enorme Effizienzsteigerungen vonnöten. Um es klar zu sagen: Es braucht saubere, erneuerbare Energielösungen - die heute schon verfügbaren Technologien allein reichen nicht aus.

Wenn die zahlreichen Fortschritte im Bereich des Digitalen wie künstliche Intelligenz (KI) und das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) sowie die Möglichkeiten der sauberen Energiegewinnung (zum Beispiel erneuerbare Energie und Elektromobilität) genutzt werden, ist es möglich, die Ziele des Pariser Klimaschutzabkommens zu erreichen. Dafür dürfen wir aber nicht nachlassen und müssen stärker denn je in digitale und saubere Technologien investieren.

Die Herausforderungen waren das Thema des Era of Sustainable Logistics Summit, dem ersten Nachhaltigkeitsgipfel für die Logistikbranche. Auf dieser von DHL 2023 organisierten Veranstaltung tauschten sich Fachleute zu potenziellen Lösungen aus. Mehr zu Erkenntnissen und Ergebnissen lesen Sie hier. Den vollständigen Bericht finden Sie hier zum Download.

Digitalisierung: Daten + Konnektivität = saubere Technologie

Die Ziele der Weltgemeinschaft sind mit den derzeitigen Mitteln und Wegen nicht erreichbar. Mit digitalen Technologien für saubere Energie jedoch kann die Lücke ein Stück weit geschlossen werden.

Schätzungen des Weltwirtschaftsforums zufolge könnten in den drei Sektoren mit den höchsten Emissionen - Energie, Rohstoffe und Mobilität - ein Fünftel der Emissionseinsparungen, die es für das Erreichen des Netto-Null-Ziels bis 2050 braucht, mit digitalen Technologien erzielt werden. Denn Digitalisierung ist der Schlüssel zur Optimierung. Digitale Netzwerke bestehen aus Daten, Software und entsprechenden Verbindungs- und Kommunikationssystemen. Sie können in allen Branchen für Effizienzgewinne sorgen. Unternehmen sparen dadurch Ressourcen und Kosten und steigern gleichzeitig ihre Rentabilität. Mit digitalen Tools lassen sich Arbeitsplätze und Lieferketten so gestalten, dass Energieverbrauch, Emissionen und Abfall minimiert werden.

Grundvoraussetzung für den Erfolg sauberer Technologien ist Transparenz. Und Transparenz braucht Daten. So können mit Sensoren an kritischen Punkten in der Wertschöpfungskette Überprüfungen und Messungen vorgenommen und die so gewonnenen Daten dann an eine Software kommuniziert werden, die sie speichert und analysiert. Willkommen im Internet der Dinge! Diese Art der Vernetzung revolutioniert bereits die Lagerhaltung und das Lieferkettenmanagement. Kommt auch noch KI ins Spiel, sind moderne, digitale Lieferketten nicht mehr nur analytisch und diagnostisch, sondern auch prädiktiv und präskriptiv. Es werden also auf Basis historischer Daten Prognosen erstellt und Erfahrungen in die strategische Entscheidungsfindung integriert.

Daten dienen der Dekarbonisierung

Ohne akkurate Messung keine gezielte Steuerung. Doch mit digitalen Technologien lassen sich Entwicklungen in allen Branchen aufzeichnen. Auf Basis der so gewonnenen Erkenntnisse lassen sich dann Veränderungen anstoßen, die auf das Ziel - mehr saubere Technologien - einzahlen.

Beispiel Energiesektor: Hier können digitale Netzwerke der nächsten Generation die Leistung einzelner Windkraft- und Photovoltaikanlagen in Echtzeit überwachen und bedarfsgerecht optimieren; sie können die Produktivität der Anlagen steigern und prognostizieren, wann Instandhaltungsmaßnahmen getroffen werden müssen. In der Landwirtschaft können Wasser- und Düngeeinsatz datenbasiert optimiert werden. Dabei werden auch Wettervorhersagen und Bodenbedingungen berücksichtigt.

Das Weltwirtschaftsforum spricht von vier Schlüsselbereichen, in denen sich durch den Einsatz digitaler Technologien Emissionen deutlich senken lassen und die Umstellung auf neue saubere Technologien deshalb besonders gut gelingen kann:

1. Basistechnologien
   Messung, Berichterstattung und Big-Data-Analysen gehören bereits zum Standard und dürften weiterentwickelt werden.
2. Entscheidungshilfen
   Mit digitalen Zwillingen, KI und maschinellem Lernen dürften Prozesse weiter optimiert werden können.
3. Erfassungs- und Kontrolltechnologien
   Das Internet der Dinge, Drohnen und Bildgebung, Automatisierung und Robotik sind entscheidend für die Datenerhebung und für die Umsetzung von Entscheidungen in die Praxis.
4. Ermöglichende Technologien
   Mit neuen Lösungen auf Basis von 5G, Cloud, Blockchain und erweiterter/virtueller Realität eröffnen sich nach und nach neue Möglichkeiten. Prozesse werden schneller, sicherer und der Datenaustausch wird erweitert.
   

Saubere Wertschöpfungsketten in der Energiewirtschaft

Der Internationalen Organisation für erneuerbare Energien (IRENA) zufolge braucht es in allen Branchen eine radikale Umstellung des Energieverbrauchs, in deren Zentrum saubere Technologien stehen müssen (Elektrifizierung und Effizienzsteigerung, unterstützt von erneuerbaren Energien, Wasserstoff und nachhaltiger Biomasse). Laut Schätzungen der IRENA lassen sich durch diese Maßnahmen die globalen CO₂-Emissionen bis 2050 um fast 37 Gigatonnen pro Jahr senken. Prognosen der IEA zufolge muss im selben Zeitraum ein 20- bzw. 11-Faches der derzeitigen Photovoltaik- und Windkraftkapazitäten geschaffen werden.

Die Wertschöpfungsketten in der Energiewirtschaft müssen neu aufgestellt werden - von der Stromerzeugung über die Speicherung und Distribution bis hin zur Nutzung. Im Zuge der Umstellung auf saubere Energie wird sich auch die Produktionslandschaft wandeln. An die Stelle der heute gängigen, zentralisierten Erzeugung in großen Kraftwerken wird ein dezentrales System aus Windkraft- und Photovoltaikanlagen treten. Mit der verstärkten Nutzung von batterie- und wasserstoffbasierten Technologien wird sich auch die Art und Weise, wie Energie gespeichert und von A nach B transportiert wird, ändern. Die Energielandschaft wird komplexer und braucht intelligente, agile Lösungen. Durch mehr Elektroautos und Ladestationen wird sich auch verändern, wie wir Energie nutzen. Gleichzeitig steigt die Nachfrage.

Jede neue Station in der Wertschöpfungskette sauberer Energie hat Auswirkungen auf die Logistik. So bedeuten mehr Windkraftanlagen, dass auch mehr Schiffe und auf Schwerlasttransporte ausgelegte Lkw benötigt werden, um die riesigen Türme und Rotorblätter zu transportieren. Ein dezentrales System heißt auch mehr Kontaktpunkte und individuelle Lieferungen. Allein mit der für erneuerbare Energien benötigten Ausrüstung könnte sich das Logistikvolumen vertausendfachen.

Die Lager- und Distributionslogistik wird nicht minder komplex. Das zeigt sich schon heute an den Lieferketten für E-Auto-Akkus. Mit der Verbreitung der Wasserstofftechnologie werden auch hier neue Logistiklösungen gefragt. Und im Zuge der Elektrifizierung von sowohl der letzten Meile als auch der Langstrecke könnten Logistik-Hubs wie Lager und Distributionszentren plötzlich eine weitere Rolle spielen: als Zentren der lokalen Stromversorgung.

Die Lieferketten müssen auch deshalb angepasst werden, weil der Transport von Rohstoffen und Komponenten für E- und Wasserstoffautos andere Anforderungen mit sich bringt. Teilweise sind temperaturkontrollierte Lösungen nötig, teilweise Gefahrguttransporte. Gefragt sind in diesem Kontext regionalere Lösungen in der Beschaffung, multimodale und CO₂-arme Transportangebote sowie CO₂-neutrale Lager und Distributionszentren. Auch hier können digitale Technologien und das Internet der Dinge helfen.

Nachhaltigkeit darf nicht auf Kosten der Mobilität gehen, denn Mobilität ist eine Grundvoraussetzung für eine funktionierende Weltwirtschaft. Doch der Fußabdruck, den Menschen und Waren auf ihrem Weg von A nach B auf unserem Planeten hinterlassen, muss deutlich kleiner werden. Das ist keine leichte Aufgabe, aber das Potenzial ist enorm, zeichnet der Transportsektor derzeit doch für rund ein Fünftel der weltweiten CO₂-Emissionen verantwortlich.

In den letzten zehn Jahren sind die Kosten für die Stromerzeugung mit Windkraft- und Photovoltaikanlagen signifikant zurückgegangen, sodass Strom aus erneuerbaren Energien vielerorts nun sogar die günstigste Alternative ist. Die Elektrifizierung der Mobilität sowie Produktion und Nutzung von sauberem Wasserstoff müssen vorangetrieben werden. Gleichzeitig sollten Biokraftstoffe als Brückentechnologie so gut wie möglich genutzt werden.

Angaben der IEA zufolge stehen die sauberen Technologien bereits zur Verfügung, die es zur nötigen Emissionsreduzierung bis 2030 braucht. Sie müssen nur viel stärker genutzt werden.

Digitale Technologien können auf breiter Basis zur Effizienzsteigerung und Emissionsreduzierung genutzt werden. Die Lösungen sind da und sie werden schnell weiterentwickelt, Early Adopters können bereits deutliche Fortschritte auf ihrem Weg vermelden. Auch die Transformation hin zu sauberen Technologien und erneuerbaren Energien schreitet gut voran, muss in den nächsten Jahren jedoch noch deutlich beschleunigt werden. Dabei darf die Rolle der Logistik nicht unterschätzt werden, denn mit hochmodernen Lösungen für Lieferketten legt die Logistikbranche das Fundament für eine erfolgreiche Transformation.