Case Study PSImetals Product Carbon Footprint Tracking bei Tata Steel Nederland
Dekarbonisierung der Stahlproduktion durch transparente Verfolgung des CO2-Fußabdrucks.
Tata Steel Nederland ist einer der führenden Stahlproduzenten Europas. Das Unternehmen liefert hochwertige Stahlprodukte an die anspruchsvollsten Märkte, darunter Bauindustrie, Automobilindustrie, Verpackungsindustrie und Maschinenbau. Tata Steel Nederland ist Teil der indischen Tata Steel Group, einem der weltweit größten Stahlunternehmen.
Tata Steel Nederland hat sich im Rahmen seines Green Steel Plan ehrgeizige Ziele gesetzt, um bis 2045 Stahl ohne CO2-Emissionen zu produzieren.
Herausforderungen für Tata Steel
Tata Steel Nederland stand für die Erreichung dieser grünen Stahl Ziele vor großen Herausforderungen:
- Emissionsberichterstattung auf Basis der Massenbilanz: Bestehende Ansätze lieferten nur durchschnittliche, auf Jahresbasis berechnete Zahlen, die für die Transparenz gegenüber Kunden oder für operative Entscheidungen nicht ausreichten.
- Komplexe Produktionsprozesse: Das integrierte Werk in IJmuiden umfasst Sinter-, Pellet-, Kokerei-, Hochofen-, Stahlherstellungs-, Warm- und Kaltwalz-, Verzinkungs- und Veredelungsanlagen, die jeweils unterschiedliche Emissionsquellen aufweisen.
- Kundenerwartungen: Kunden aus den Bereichen Automobil, Bauwesen und Verpackung forderten im Rahmen ihrer Nachhaltigkeits- und Beschaffungsanforderungen zunehmend CO₂-Zertifikate auf Produktebene.
- Regulatorischer Druck: Neue Standards wie der Low Emission Steel Standard (LESS) und die EU-Kohlenstoff-Emissionsvorschriften erforderten präzise und überprüfbare Emissionsdaten.
- Notwendigkeit der Skalierbarkeit: Jede Lösung musste zunächst mit den verfügbaren Durchschnittsdaten arbeiten, sich aber mit fortschreitender Digitalisierung auch in Richtung granularer Daten auf der Ebene der Produktionsschritte für einzelne Materialien weiterentwickeln lassen.
Das Geschäftsszenario für Metallproduzenten
Im Rahmen der Dekarbonisierungsstrategie werden vom Markt zunehmend zuverlässige Nachverfolgung, Berechnungen und Zertifikate für den CO₂-Fußabdruck von Metallprodukten gefordert. Herkömmliche Ansätze stützen sich oft auf jährliche Produktionsdurchschnitte und CO₂-Äquivalente pro Tonne Stahl, die ungenau sind und die Emissionen einzelner Produkte nicht widerspiegeln.
Gleichzeitig üben Kunden, Regulierungsbehörden und Investoren zunehmend Druck auf Stahl- und Aluminiumhersteller aus, transparente und vertrauenswürdige CO₂-Berichte auf Produktebene vorzulegen.
Für Tata Steel und andere Metallproduzenten ist die Verfolgung des Produkt-CO₂-Fußabdrucks (PCF) nicht nur ein Instrument zur Einhaltung von Vorschriften, sondern auch von strategischer Bedeutung für ihr weiteres Gechäft, da sie ihnen Folgendes bietet:
- Marktzugang und Differenzierung: Da Nachhaltigkeit zu einem wichtigen Marktfaktor wird, können Stahl- und Aluminiumhersteller durch die genaue Erfassung des CO2-Fußabdrucks ihrer Produkte ihre Umweltverantwortung bekunden und ihre Wettbewerbsposition stärken.
- Preisgestaltung: Verifizierte emissionsarme Produkte eröffnen Möglichkeiten für Premium-Preise und langfristige Lieferverträge.
- Einhaltung gesetzlicher Vorschriften: Eine transparente Emissionsbilanzierung gewährleistet die Kompatibilität mit sich weiterentwickelnden CO₂-Vorschriften und Berichtsrahmen.
- Betriebliche Effizienz: Eine detaillierte Nachverfolgung hebt emissionsintensive Prozesse hervor und schafft einen Fahrplan für gezielte Investitionen in Effizienz und Dekarbonisierung.
- Vertrauen von Kunden und Gesellschaft: Durch das Angebot transparenter und zuverlässiger produktspezifischer Zertifikate anstelle von Produktionsdurchschnittswerten der Werke bauen Hersteller Glaubwürdigkeit auf und stärken ihre Beziehungen zu Kunden und Gesellschaft.
Lösungsansatz
Tata Steel Nederland hat die PSImetals Product Carbon Footprint (PCF)-Verfolgung in sein Manufacturing Execution System (MES) integriert. Wichtige Funktionen:
- End-to-End-Berechnung des CO₂-Äquivalents: Von den Rohstoffen über die Flüssigstahlherstellung, das Gießen, Walzen und die Endbearbeitung (Cradle-to-Gate).
- Konfigurierbare Granularität: Unterstützt Emissionsfaktoren und Berechnungsregeln auf der Ebene von Produktionsbereichen, Produktionslinien oder einzelnen Produktionsschritten.
- Verfolgung auf Stück- und Produktebene: Emissionen werden der Materialgenealogie zugeordnet, wodurch Transparenz über die gesamte Produktionskette hinweg gewährleistet ist.
- Unterstützung für LESS: Automatische Klassifizierung von Stahlprodukten gemäß dem Low Emission Steel Standard (LESS).
- Grundlage für PCF-Zertifikate: Integration auf Enterprise-Resource-Planning-Ebene (ERP), um Produktzertifikate auf der Grundlage der erfassten Emissionsdaten zu erstellen.
Implementierung bei Tata Steel Nederland
- Massenbilanzbasierte PCF-Verfolgung (Phase 1)
- Es wurden durchschnittliche Treibhausgasemissionsfaktoren pro kg Stahl in verschiedenen Produktionsbereichen definiert.
- Die durchschnittlichen Emissionen aus dem Eisen- und Stahlbereich wurden für den initialen PCF-Wert der Brammen nach deren Erzeugung in der Stranggießanlage verwendet.
- Weitere Emissionen für Brammen und Coils wurden Schritt für Schritt berechnet, wobei Brutto- und Nettowerte über die gesamte Produktion hinweg verfolgt wurden.
- Spezifische, verbrauchsbasierte PCF-Verfolgung (Phase 2)
- Detaillierte Emissionsfaktoren der Scopes 1, 2 und 3 für jeden Material- und Energieeinsatz (z. B. Roheisen, Schrott, Legierungsmittel, Brennstoffe, Strom) für die PCF-Verfolgung entlang aller Produktionsschritte von der Flüssigstahlherstellung bis hin zu Kaltwalz- und Fertigstellungslinien.
- Berücksichtigung pauschaler Emissionen aus Stillstands- und Produktionsvorbereitungszeiten durch geeignete Materialfaktoren auf Produktionslinien- und Bereichsebene.
- Einführung der LESS-Klassifizierung im Rahmen der PCF-Verfolgung, wodurch entsprechende „Green Steel”-Zertifikate ermöglicht werden.
Ergebnisse
Phase 2 befindet sich derzeit in Umsetzung, und diese Ergebnisse werden nach ihrer Implementierung erreicht.
- Tata Steel Nederland hat Zugriff auf zuverlässige CO₂-Bilanzwerte auf Produktebene für seine gesamte Produktion vom Rohstoffeinsatz bis zum Versand (cradle-to-gate) und bietet seinen Kunden damit Transparenz und Glaubwürdigkeit.
- Die Umsetzung bietet Flexibilität, um zunächst mit einer Emissionsverfolgung auf Basis von Durchschnittswerten pro kg produziertem Stahl in verschiedenen Produktionsbereichen zu beginnen und dann zu einer detaillierten Verfolgung auf Basis des tatsächlichen Material- und Energieverbrauchs entlang aller Produktionsschritte überzugehen.
- Tata Steel Nederland verfügt über operative Einblicke in die CO₂-Äquivalentemissionen in verschiedenen Produktionsprozessen, wodurch Prozesse mit hoher Auswirkung auf die Emissionen identifiziert und geeignete Initiativen zur Dekarbonisierung umgesetzt werden können.
- Die Implementierung verschafft Tata Steel Nederland einen Marktvorteil, da sie deren Position als führendes Unternehmen in der nachhaltigen Stahlproduktion und seine Teilnahme an Green Lead Markets unterstützt.
- Das skalierbare System steht im Einklang mit einer zukünftigen Umstellung von Tata Steel Nederland auf eine wasserstoffbasierte Eisen- und Stahlherstellung.
Fazit
Mit der PSImetals Product Carbon Footprint (PCF)-Verfolgung hat Tata Steel Nederland einen transparenten und skalierbaren Rahmen für die CO₂-Äquivalent-Bilanzierung in seinem integrierten Stahlwerk geschaffen. Die Lösung liefert nicht nur die von den Kunden geforderten zuverlässigen Nachhaltigkeitsdaten, sondern schafft auch eine Grundlage für kontinuierliche Verbesserungen und strategische Dekarbonisierung. In einer Branche, die unter hohem Druck zur Dekarbonisierung steht, ermöglicht PSImetals Metallproduzenten den Übergang von einer Emissionsberichterstattung auf Basis durchschnittlicher Produktionswerte des Werks zu einer präzisen Emissionsbilanzierung auf Produktebene, wodurch Nachhaltigkeit zu einem Wettbewerbsvorteil wird.
