Die Dekarbonisierung von Wirtschaft und Industrie zählt zu den zentralen Herausforderungen dieses Jahrhunderts. Sie verändert grundlegend, wie Unternehmen produzieren, transportieren und handeln.
Im Fokus stehen wirtschaftliche und gleichzeitig klimafreundliche Lösungen – etwa alternative Antriebe, energieeffiziente Lager- und Fördertechnik, optimierte Transport- und Rücknahmenetzwerke oder den Einsatz nachhaltiger Energieträger und kreislauffähiger Materialien.
Als Dekarbonisierung wird im Wesentlichen die Reduktion von CO2 und langfristige Vermeidung von Kohlenstoffdioxid-Emissionen verstanden. Durch sie werden Produktions-, Transport- und Handelsprozesse radikal neugestaltet. Übergeordnetes Ziel ist gemäß des ASI-Frameworks (Avoid, Shift, Improve), Emissionen zu reduzieren, indem Ressourcenverbrauch und die damit verbundenen Emissionen vermieden, Ressourcen effizienter oder anders im Rahmen nachhaltiger und zirkulärer Wertschöpfungssysteme genutzt werden.
Die Herausforderungen des Klimawandels und der Ressourcenknappheit, verbunden mit der dringend notwendigen Transformation in Logistik und Mobilität erfordern innovative, wissenschaftlich fundierte Lösungen. Der Unternehmenserfolg misst sich dabei zunehmend an der Fähigkeit, energieeffiziente und klimaneutrale Prozesse umzusetzen, alternative Energieträger zu integrieren und Materialien mit geringerem ökologischem Fußabdruck einzusetzen und mittels zirkulärem Wirtschaften möglichst lange im Wertschöpfungskreislauf zu halten. Die Produktion und Distribution von Gütern ist nicht mehr allein durch verfügbare Technologien zu sichern: Entscheidende Erfolgsfaktoren sind die Verfügbarkeit von klimafreundlicher Energie, nachhaltiger Materialien und resilienter Lieferketten.
Wir begleiten produzierende Unternehmen – wie beispielsweise Hersteller von Logistikanlagen sowie Energiesystemkomponenten – und Logistikdienstleister sowie Organisationen, Verbände und Kommunen bei der Konzeption und Umsetzung von Dekarbonisierungsstrategien.
Im Bereich Accounting, Reporting und Strategie bieten wir folgende Leistungen an:
Im Bereich Optimierung und Implementierung bieten wir folgende Leistungen an:
Die Leistungen zielen darauf ab, Dekarbonisierung nicht nur zu analysieren, sondern konkret in Produktion, Logistik und Kreislaufwirtschaft umzusetzen.
Die Dekarbonisierung der Logistik gewinnt zunehmend an Bedeutung, da Transport, Lagerung und Umschlag einen wesentlichen Anteil an den globalen CO₂-Emissionen haben. Unternehmen stehen dabei vor der Herausforderung, wirtschaftliche und gleichzeitig klimafreundliche Lösungen umzusetzen – etwa durch alternative Antriebe, energieeffiziente Lager- und Fördertechnik, optimierte Transport- und Rücknahmenetzwerke oder den Einsatz nachhaltiger Energieträger und kreislauffähiger Materialien. Hinzu kommen steigende Anforderungen durch Reporting und Regulatorik sowie Unsicherheiten bei technologischer Reife, Infrastruktur und Investitionskosten. Denn mit dem Um- und Ausbau der Energiesysteme in Deutschland sind auch viele logistische Herausforderungen verbunden – für uns ein Anlass, dieses Thema als Enabler für gelingende Dekarbonisierung und Elektrifizierung zu sehen.
Als Top 7 Ansätze für Logistikdekarbonisierung werden gesehen (geordnet nach geschätztem Potenzial):
Gemeinsam mit dem Fraunhofer IML können neue Konzepte und Geschäftsmodelle für eine dekarbonisierte Logistik entwickelt und implementiert werden.
»Die Dekarbonisierung der Logistik ist keine isolierte technologische Herausforderung – sie erfordert eine systemische Transformation von Lieferketten, Geschäftsmodellen und Verkehrsinfrastrukturen. Nur durch die Kombination von alternativen Antrieben, Digitalisierung und intelligenter Netzwerkgestaltung können wir die ambitionierten Klimaziele erreichen.«
Jan-Philipp Jarmer, Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer IML für das Forschungsfeld Dekarbonisierung.
Dekarbonisierung beginnt mit Transparenz: Nur wer seine Emissionen kennt, kann gezielt gegensteuern. Auf dieser Basis lassen sich Strukturen, Prozesse und Lieferketten systematisch optimieren und KPIs aussagekräftig reporten.
Ein konkretes Beispiel: die Verpackungsoptimierung. In vielen Unternehmen liegt der Volumennutzungsgrad von Kartons deutlich unter dem ökonomisch und ökologisch sinnvollen Niveau. Mit der europäischen Packaging and Packaging Waste Regulation (PPWR), die künftig eine Mindestvolumennutzung von 50 Prozent vorschreibt, wird diese Transparenz zum strategischen Erfolgsfaktor.
Ein zweiter wichtiger Ansatzpunkt: die gezielte Rücknahme und Wiederaufbereitung von Produkten im Sinne einer Circular Economy. Wie lassen sich Rücknahmenetzwerke wirtschaftlich und umweltverträglich gestalten und im Markt etablieren? Diese Frage erforschen wir im Kontext von Batterierohstoffen, Seltenen Erden, Kunststoffen und Textilien – für echte Ressourcenschonung und messbare Emissionseinsparungen.
Hersteller werden vermehrt von ihren Kunden nach den Umweltwirkungen der von ihnen eingekauften Produkte gefragt. Ein Beispiel sind die mit der Produktion, Montage und Inbetriebnahme von Intralogistikanlagen verbundenen Treibhausgasemissionen (THG), also vorgelagerte Scope 3-Emissionen. Das Fraunhofer IML begleitet in einer gemeinsamen Studie das Technologieunternehmen TGW Logistics bei der quantitativen Bewertung seines Produktportfolios: auf Ebene der Produkte, Produktgruppen und individueller Anlagen.
Das »REff Tool®« des Fraunhofer IML unterstützt Unternehmen dabei, den Ressourcenverbrauch und die Treibhausgas-Emissionen an Logistikstandorten zu messen und zu monitoren. Es bietet eine ISO 14083-konforme Berechnung des CO₂-Fußabdrucks basierend auf spezifischen Standorten und ermöglicht die Erstellung von Kennzahlen zur Emissionsintensität.
Das Forschungsprojekt »E²-Design« zielt darauf ab, Energieeffizienz als zentrale Zielgröße in die strategische und taktische Planung von Produktions- und Logistiknetzwerken zu integrieren. Dazu wurden Methoden, Modelle und eine cloudbasierte Toolbox entwickelt, die Unternehmen ermöglichen, Energieeinsparpotenziale systematisch zu identifizieren und zu nutzen. Dies schafft die Grundlage für effizientere Netzwerke sowie signifikante CO₂-Reduktionen in der gesamten Wertschöpfungskette.
Das Projekt »SustainPack« bietet ein Expertentool zur Bewertung der ökologischen Nachhaltigkeit von Verpackungssystemen. Es analysiert den gesamten Lebenszyklus von Verpackungen, ermittelt relevante Kennzahlen wie den CO₂-Fußabdruck und ermöglicht die Identifikation spezifischer Optimierungspotenziale. Ziel ist es, Unternehmen bei der Entwicklung und Umsetzung nachhaltiger Verpackungsstrategien zu unterstützen.
Das Projekt »CASTN« (Carton Set Optimization) entwickelt eine Softwarelösung zur Optimierung von Versandkartons, die Unternehmen dabei unterstützt, das Luftvolumen in Kartons zu minimieren und Verpackungsmaterial einzusparen. Mit Blick auf die europäische Packaging and Packaging Waste Regulation (PPWR), die eine Mindestvolumennutzung von 50 % ab 2030 vorschreibt, schafft CASTN Transparenz über die Volumenauslastung und bietet datenbasierte Optimierungsmöglichkeiten. Dies hilft Unternehmen, gesetzliche Vorgaben zu erfüllen, Ressourceneffizienz zu steigern und gleichzeitig Kosten zu senken.
Unsere Unterstützung endet nicht bei der Konzeptentwicklung – wir begleiten Unternehmen von der Analyse über die Implementierung bis zur erfolgreichen Umsetzung der gemeinsam entwickelten Dekarbonisierungsstrategie.
Dekarbonisierung bezeichnet die Reduktion von Treibhausgasemissionen, insbesondere von Kohlendioxid (CO₂), in Wirtschaft und Gesellschaft. Ziel ist es, Ressourcenverbrauch zu vermeiden und beispielsweise fossile Energieträger durch klimafreundliche Alternativen zu ersetzen und so den Klimawandel zu begrenzen. Dies umfasst Maßnahmen in allen Sektoren, von Energie über Industrie bis hin zu Mobilität und Gebäuden.
Industrielle Dekarbonisierung meint die Umstellung industrieller Prozesse auf emissionsarme Technologien. Dazu gehören Materialeinsparungen, Materialsubstitution, der Einsatz erneuerbarer Energien und innovative Produktionsverfahren sowie das Abscheiden und Speichern von CO2. Ziel ist es, die CO₂-Emissionen in der Industrie nachhaltig zu senken und gleichzeitig wirtschaftlich wettbewerbsfähig zu bleiben.
Netto-Null bedeutet, dass alle verbleibenden Treibhausgasemissionen durch entsprechende Maßnahmen wie CO₂-Speicherung oder Kompensation ausgeglichen werden. Das Ziel ist, dass keine zusätzlichen Treibhausgase in die Atmosphäre gelangen. Damit wird ein Gleichgewicht zwischen ausgestoßenen und gebundenen Emissionen erreicht.
Die 5 Säulen der Dekarbonisierung sind grundlegende Strategien, um Treibhausgasemissionen nachhaltig zu vermindern, insbesondere in Industrie und Logistik. Dazu gehören:
Diese Ansätze werden kombiniert, um Emissionen in allen Sektoren zu reduzieren. Sie bilden die Grundlage für eine nachhaltige Transformation von Wirtschaft und Gesellschaft.
CO₂ gilt als Treibhausgas, weil seine Moleküle in der Atmosphäre langwellige Infrarotstrahlung (Wärme) absorbieren, die von der Erdoberfläche abgestrahlt wurde. Es entsteht vor allem bei der Verbrennung fossiler Energieträger und trägt maßgeblich zum Treibhauseffekt bei. Die Reduktion von CO₂-Emissionen ist daher zentral für den Klimaschutz.
Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML