Product Carbon Footprint: So berechnen Sie den CO₂-Fußabdruck mit Maschinendaten

Um den CO₂-Fußabdruck eines Produkts zu berechnen, sollte Ihr Unternehmen über allgemeine Durchschnittswerte hinausgehen und die Emissionen auf Prozessebene analysieren. Besonders wertvoll sind dabei Daten aus Maschinen, Energiezählern, Produktionsaufträgen, Qualitätssystemen und dem Materialverbrauch.

In diesem Artikel erfahren Sie, welche Daten Sie erfassen sollten, wie Sie diese miteinander verknüpfen und wo Sie am besten beginnen, damit das Ergebnis für Produktion, ESG-Berichterstattung, Vertrieb und Kundengespräche nutzbar ist.

Diese Informationen sind besonders hilfreich, wenn ein Kunde nach dem CO₂-Fußabdruck eines konkreten Produkts fragt und eine Antwort auf Basis des durchschnittlichen Energieverbrauchs des gesamten Werks nicht mehr ausreicht.

Der Product Carbon Footprint beschreibt die Treibhausgasemissionen, die einem konkreten Produkt zugeordnet werden. Die Norm ISO 14067 enthält Anforderungen und Leitlinien für die Berechnung und Berichterstattung des CO₂-Fußabdrucks von Produkten im Zusammenhang mit einer Lebenszyklusanalyse.

Bevor Sie mit der Datenerfassung beginnen, sollten Sie den Berechnungsrahmen festlegen. Ohne einen klar definierten Rahmen ist das Ergebnis nur schwer vergleichbar, nachvollziehbar und belastbar.

Klären Sie zu Beginn drei Punkte:

Diese Entscheidungen haben erheblichen Einfluss auf die benötigten Daten. Eine Charge, die nach einem längeren Stillstand produziert wird, kann mehr Energie verbrauchen als eine Charge während einer normalen Schicht. Ein Produkt, das nachbearbeitet werden muss, weist außerdem ein anderes Ergebnis auf als ein Produkt, das den Prozess ohne Korrekturen durchläuft.

Werden solche Situationen in einem einzigen Durchschnittswert zusammengefasst, geht möglicherweise die Information verloren, an welchen Stellen tatsächlich Kosten und Emissionen entstehen.

Ein guter Ausgangspunkt ist ein einzelnes Produkt oder eine Produktfamilie. Idealerweise wählen Sie ein Produkt mit hohem Energieverbrauch, großem Absatzvolumen oder zunehmender Nachfrage nach Umweltdaten durch Kunden.

Der GHG Protocol Product Standard empfiehlt, für Prozesse, die unter der Kontrolle des Unternehmens stehen, Primärdaten zu erfassen. In einem Produktionsbetrieb sind das in der Regel Daten aus der Fertigung, darunter Energieverbrauch, Maschinenlaufzeiten, Brennstoffverbrauch, Materialien, Abfälle, Prozessparameter und Qualitätsinformationen.

Eine Maschine weiß nicht, für welchen Kunden ein Auftrag produziert wird. Ein Energiezähler erfasst lediglich den Verbrauch in Kilowattstunden, kennt aber keine Produktionsauftragsnummer. Ein ERP-System enthält Informationen zu Produkten und Chargen, hat jedoch meist keinen direkten Einblick in den tatsächlichen Ablauf der Produktionslinie.

Für die Berechnung des Product Carbon Footprint müssen technische Maschinendaten deshalb mit Produktionsdaten verbunden werden.

Ein besonders nützlicher Datensatz umfasst folgende Informationen:

Die eindeutige Identifikation und Rückverfolgbarkeit kann eine entscheidende Datenlücke darstellen. Maschinendaten müssen mit Zeit, Produktionsauftrag, Produkt und Anlage verknüpft werden.

Fehlt diese Verbindung, bleiben die Energiedaten bei der Produktionslinie, die Produktdaten im ERP-System und der Product Carbon Footprint basiert letztlich nur darauf, die Stromrechnung durch die Anzahl der produzierten Einheiten zu teilen.

Energie steht meist als Erstes auf der Liste, weil sie sich direkt mit Kosten und Emissionen verknüpfen lässt.

Nach Angaben von Eurostat verbrauchte die Industrie in der Europäischen Union im Jahr 2024 insgesamt 8.835 Petajoule Energie. Strom hatte daran einen Anteil von 33,3 Prozent, Erdgas von 31,9 Prozent.

Für einen Produktionsbetrieb zeigt dieser Zusammenhang deutlich, warum der Energieverbrauch möglichst nah am jeweiligen Prozess erfasst werden sollte und nicht nur auf Ebene der Stromrechnung.

Eine Stromrechnung zeigt den Gesamtverbrauch des Werks. Ein Zähler auf Bereichs- oder Abteilungsebene grenzt den Verbrauch auf einen bestimmten Produktionsbereich ein. Erst ein Unterzähler an der Linie oder Maschinendaten, die mit einem Produktionsauftrag verbunden sind, ermöglichen die Zuordnung zu einem konkreten Produkt.

Eine Produktionslinie fertigte Produkt A acht Stunden lang. Der Energiezähler erfasste dabei einen Verbrauch von 480 kWh. Zusätzlich wurden dem Prozess nach einer festgelegten Methode 120 kWh für Druckluft zugerechnet.

Die Linie produzierte 9.000 Gutteile und 1.000 Ausschussteile.

Berechnung auf Basis der Gutteile:

600 kWh / 9.000 Gutteile = 0,067 kWh pro Gutteil

Würde das Unternehmen den Energieverbrauch durch alle produzierten Teile teilen, läge das Ergebnis bei 0,060 kWh pro Einheit.

Der Unterschied ergibt sich aus der Entscheidung, ob Ausschussteile den verkaufsfähigen Produkten zugerechnet werden. Diese Regel muss dokumentiert werden, da sie die Ergebnisse zukünftiger Chargen beeinflusst.

Für die Umrechnung des Energieverbrauchs in Treibhausgasemissionen wird ein geeigneter Emissionsfaktor benötigt. In Polen werden Emissionsfaktoren für Strom von KOBiZE veröffentlicht. Für eine nachvollziehbare Berichterstattung sollte dokumentiert werden, aus welchem Jahr der Faktor stammt, welche Einheit verwendet wurde und wer seine Anwendung freigegeben hat.

Die Qualität eines ESG-Berichts hängt von Daten ab, die zuvor aus Zählern, Maschinen, Produktionsaufträgen, Abfallaufzeichnungen, Materialeinkäufen und Medienrechnungen erfasst wurden.

Die Corporate Sustainability Reporting Directive führte für die betroffenen Unternehmen eine Berichterstattung nach den European Sustainability Reporting Standards ein. Nach Angaben der Europäischen Kommission wandten die ersten Unternehmen die neuen Vorgaben für das Geschäftsjahr 2024 an und veröffentlichten ihre Berichte im Jahr 2025.

Der Geltungsbereich und der Zeitplan wurden später Gegenstand regulatorischer Vereinfachungen. Deshalb sollte jedes Unternehmen seinen aktuellen Status anhand seiner Größe, Branche und Rolle in der Wertschöpfungskette prüfen.

Für Hersteller, die als Lieferanten großer Unternehmen tätig sind, entstehen ESG-Anforderungen häufig bereits vor einer direkten gesetzlichen Verpflichtung. Kunden können Informationen zur Umweltleistung eines Produkts, zum Anteil recycelter Materialien, zum Energieverbrauch im Produktionsprozess oder zu den verwendeten Emissionsfaktoren verlangen.

Die Polnische Agentur für Unternehmensentwicklung, PARP, weist darauf hin, dass ESG-Anforderungen über die Wertschöpfungsketten größerer Unternehmen auch an kleine und mittlere Unternehmen weitergegeben werden können.

Häufig wiederkehrende Kundenfragen betreffen:

Für einen ersten Fragebogen kann ein Durchschnittswert manchmal ausreichen. Bei einer Ausschreibung, einem Audit oder einem Gespräch mit einem Großkunden ist ein Durchschnittswert jedoch häufig nicht detailliert genug.

Ebenso wichtig ist es, nachweisen zu können, wie der Wert ermittelt wurde.

Der Digitale Produktpass, kurz DPP, ist eine digitale Sammlung von Informationen über ein Produkt, ein Bauteil oder ein Material.

Die Europäische Kommission beschreibt ihn als Instrument, das den Zugang zu Informationen über Nachhaltigkeit, Haltbarkeit, Reparierbarkeit, Materialzusammensetzung und Kreislauffähigkeit eines Produkts verbessern soll.

Dabei handelt es sich nicht mehr um ein fernes Regulierungsthema. Das DPP-Register ist seit dem 20. Juli 2026 in Betrieb. Für ausgewählte Batteriekategorien soll der Produktpass ab dem 18. Februar 2027 verpflichtend werden. Weitere Produktgruppen werden durch separate Anforderungen erfasst.

Für Produktionsunternehmen erhöht dies die Bedeutung von Daten, die bereits heute für die Berechnung eines Product Carbon Footprint benötigt werden, beispielsweise:

Ein Unternehmen, das seine Daten für die Berechnung des Product Carbon Footprint strukturiert, schafft gleichzeitig eine Grundlage für zukünftige regulatorische Anforderungen und Kundenanfragen.

Es ist nicht notwendig, getrennte Register für ESG, Energiemanagement, Qualität und den Digitalen Produktpass aufzubauen. Sinnvoller ist ein gemeinsames Datenmodell, das von mehreren Abteilungen genutzt werden kann.

Die Analyse von Maschinendaten muss nicht mit einem großen, werkweiten System beginnen. Zuerst sollten Sie prüfen, ob sich eine einfache Frage beantworten lässt:

Welche Maschine hat zu welchem Zeitpunkt und für welchen Produktionsauftrag die Verbrauchsdaten erzeugt?

Ist die Antwort unvollständig, basiert der Product Carbon Footprint teilweise auf Annahmen. Das kann in bestimmten Fällen akzeptabel sein. Es muss jedoch klar gekennzeichnet werden, welche Werte gemessen und welche geschätzt wurden.

Ein sinnvoller Ablauf umfasst fünf Schritte.

Die Daten des Energiezählers müssen dem Zeitraum zugeordnet werden, in dem ein konkreter Produktionsauftrag bearbeitet wurde.

Produktion, Stillstand, Störung, Aufwärmphase und Umrüstung haben unterschiedliche Auswirkungen auf die Zuordnung von Kosten und Emissionen.

Ausschuss, Nacharbeit und Abfall müssen nach einer dokumentierten Methode zugeordnet werden. Ohne eine solche Regel kann der Kennwert in Kilowattstunden pro Einheit besser aussehen, als er tatsächlich ist.

Druckluft, Gas, Dampf, Prozesskälte und Wasser können das Ergebnis erheblich beeinflussen, insbesondere bei energieintensiven Prozessen.

Für jeden Wert sollten das Quellsystem, die Messhäufigkeit, der Geltungsbereich und die für die Methode verantwortliche Person dokumentiert werden.

Ein solcher Datensatz unterstützt nicht nur die Emissionsberechnung. Er zeigt auch, welche Chargen mehr Energie verbraucht haben und warum.

Die Daten, die zur Überwachung der Produktion und ihrer Umweltauswirkungen benötigt werden, sind häufig auf mehrere Systeme verteilt.

Das ERP-System speichert Informationen zu Produkten, Chargen und Arbeitsplänen. Das MES zeigt, wie die Produktion tatsächlich abgelaufen ist. PLC-/SPS-Steuerungen, SCADA-Systeme und Zähler liefern Daten direkt aus den Maschinen.

In Tabellenkalkulationen werden dagegen häufig Informationen erfasst, die noch nicht automatisiert wurden, beispielsweise Abfallmengen, Bedienerhinweise, die Verteilung gemeinsam genutzter Medien oder Daten von Lieferanten.

Probleme entstehen, wenn jede Abteilung mit einer eigenen Version der Daten arbeitet.

Die Produktion analysiert Stückzahlen und Stillstände. Das ESG-Team konzentriert sich auf Emissionen. Das Controlling betrachtet Kosten. Die Qualitätssicherung untersucht Ausschuss. Der Vertrieb benötigt Informationen für Kunden.

Sind diese Daten nicht über eine gemeinsame Kennung miteinander verbunden, endet jede Auswertung mit einer manuellen Prüfung von Dateien und der Abstimmung darüber, welche Version korrekt ist.

Ein gemeinsames Datenmodell sollte folgende Fragen beantworten:

An dieser Stelle ist die automatisierte Erfassung von Maschinendaten und ihre Verbindung mit Produktionssystemen besonders hilfreich.

Am besten beginnen Sie mit einer Maschine oder einem Teilbereich einer Produktionslinie. Anschließend können die Daten in Berichten und Dashboards für Produktion, Qualität, Instandhaltung und Planung dargestellt werden.

Der beste Einstieg hat einen begrenzten Umfang und ein messbares Ergebnis. Wählen Sie eine Produktionslinie, ein Produkt oder einen Prozess, bei dem Energieverbrauch und Produktionsverluste tatsächlich relevant sind.

Prüfen Sie zu Beginn, ob:

Fehlt eines dieser Elemente, muss das Projekt nicht gestoppt werden. Dokumentieren Sie die Datenlücke und entscheiden Sie, ob im Pilotprojekt eine klar beschriebene Schätzmethode verwendet werden kann.

Wichtig ist, Messwerte und Annahmen nicht ohne eindeutige Kennzeichnung miteinander zu vermischen.

Ein gutes Pilotprojekt sollte drei Ergebnisse liefern.

Dieser Kennwert ist für Produktion, Controlling und ESG gleichermaßen verständlich.

Hier werden die Auswirkungen von Umrüstungen, Verlusten, Produktionsgeschwindigkeit, Qualität und Prozesseinstellungen sichtbar.

Nach dem Pilotprojekt weiß das Unternehmen, welche Maschinensignale automatisch erfasst werden sollten und welche Informationen weiterhin als kontrollierte Eingabe durch den Bediener erfasst werden können.

Beginnen Sie nicht mit einer vollständigen Karte des gesamten Werks. Starten Sie mit einem Prozess, für den sich eine nützliche und belastbare Kennzahl ermitteln lässt.

Ein fundiert berechneter Product Carbon Footprint kann mehrere Abteilungen und Unternehmensbereiche unterstützen.

Statt einer allgemeinen Erklärung kann das Unternehmen einen Wert vorlegen, die Systemgrenzen der Berechnung definieren und die verwendeten Datenquellen nennen.

Der Vergleich verschiedener Chargen desselben Produkts zeigt häufig den Einfluss von Anlaufphasen, Ausschuss, Umrüstungen oder dem Betrieb unterstützender Anlagen.

Die ESG-Berichterstattung in einem Produktionsunternehmen wird weniger abhängig von der manuellen Zusammenstellung von Informationen aus zahlreichen Dateien.

Die besten Ansatzpunkte sind Prozesse, bei denen ein hoher CO₂-Fußabdruck mit hohen Energiekosten, großen Abfallmengen oder einer geringen Prozessstabilität verbunden ist.

Das Unternehmen muss nicht sofort eine vollständige Lebenszyklusanalyse für das gesamte Produktportfolio durchführen.

Ein erstes belastbares Ergebnis für eine einzelne Produktionslinie kann zeigen, ob das Unternehmen über die notwendigen Daten, Methoden und verantwortlichen Personen verfügt, um den Prozess dauerhaft weiterzuführen.

Der Product Carbon Footprint ist nicht länger nur ein Berichtsthema, sobald ein Kunde nach einem konkreten Produkt fragt.

Dann kommt es darauf an, ob Ihr Unternehmen Prozessdaten zu Energie, Materialien, Abfall, Maschinenlaufzeit und Qualität sowie die verwendete Berechnungsmethode vorlegen kann.

Der beste Ausgangspunkt ist eine einfache Datenkette:

Produkt → Produktionsauftrag → Maschine → Energie → Material → Abfall → Emissionsfaktor → Ergebnis

Diese Struktur unterstützt Ihr Unternehmen dabei, den Product Carbon Footprint zu berechnen, den Energieverbrauch in der Produktion zu senken, Kundenfragen zu beantworten, ESG-Berichte vorzubereiten und Informationen für den Digitalen Produktpass zu erfassen.

Der sinnvollste erste Schritt ist eine gezielte Datenanalyse für eine Produktionslinie. Prüfen Sie, welche Signale bereits verfügbar sind, welche direkt aus den Maschinen erfasst werden können und welche Informationen derzeit in Tabellen gespeichert werden.

Eine solche Bestandsaufnahme zeigt schnell, ob das Unternehmen bereit ist, den Product Carbon Footprint auf Basis von Prozessdaten zu berechnen, oder ob zunächst Energiemessung, Qualitätsdaten und die Identifikation von Produktionsaufträgen verbessert werden müssen.

Der Product Carbon Footprint bezeichnet die gesamten Treibhausgasemissionen, die einem Produkt innerhalb klar definierter Systemgrenzen zugeordnet werden.

Diese Grenzen können ausschließlich die Produktion, den Weg vom Rohstoff bis zum Werkstor oder den gesamten Lebenszyklus des Produkts umfassen.

In der Regel werden Daten zum Energieverbrauch, zur Maschinenlaufzeit, zur Produktionsauftragsnummer, zur Anzahl der Gut- und Ausschussteile, zu Abfällen, zum Materialverbrauch, zu Hilfsmedien und zu Prozessparametern benötigt.

Die Daten sollten einem konkreten Produkt, einer Charge oder einem Produktionsauftrag zugeordnet werden.

Nicht für ein präzises Ergebnis auf Produktebene.

Die Stromrechnung zeigt den Energieverbrauch des gesamten Werks. Für die Berechnung des Product Carbon Footprint muss der Energieverbrauch einem Prozess, einer Linie, einer Maschine, einer Charge oder einem Produktionsauftrag zugeordnet werden.

Die ESG-Berichterstattung benötigt Informationen zu Energie, Emissionen, Materialien und Abfällen.

In einem Produktionsunternehmen entstehen viele dieser Informationen direkt in der Fertigung: in Zählern, Maschinen, MES- und ERP-Systemen, Qualitätsberichten und Lagerdaten.

In vielen Bereichen ja.

Der Digitale Produktpass soll Informationen über das Produkt, die eingesetzten Materialien, Haltbarkeit, Reparierbarkeit, Recycling und Umweltleistung enthalten. Daten zu Energie, Rohstoffen, Abfällen und Recyclinganteilen werden daher zunehmend wichtiger.

Nicht zwingend.

Ein Unternehmen kann mit Daten aus Energiezählern, Maschinen, dem ERP-System und einem strukturierten Bericht für eine einzelne Produktionslinie beginnen.

Ein MES erleichtert jedoch die Verknüpfung von Produktionsauftrag, Maschinenlaufzeit, Qualität, Energieverbrauch und Produktionsmenge. Bei größerem Umfang kann es den Aufwand für die Erfassung belastbarer Daten deutlich reduzieren.