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Digitalisierung verändert Wertschöpfungsketten

Chemieunternehmen können die Kreislaufwirtschaft nutzen, um langfristige Werte zu schaffen

23.03.2022 - Mit der Fähigkeit Materialeigenschaften chemisch im Verbund an die Erfordernisse von Kreisläufen anzupassen, spielt die Chemieindustrie eine Hauptrolle auf dem Weg zu einer umfassenden Kreislaufwirtschaft.

Bis 2050 will Europa klimaneutral sein. Nach der Digitalisierung treibt die Dekarbonisierung die nächste große Transformation voran, insbesondere in der Chemieindustrie. Die bisherigen linearen Wertschöpfungsketten werden zunehmend durch ein zyklisches Modell ersetzt. So können nicht nur wertvolle Rohstoffe im Kreis geführt und wiederverwendet werden, sondern die zirkuläre oder Kreislaufwirtschaft reduziert auch den Verbrauch fossiler Rohstoffe und somit den CO2-Ausstoß der Industrie. Zudem hat die chemische Industrie mit verschiedenen Technologien die Möglichkeit aus CO2 und Wasserstoff grüne chemische Grundstoffe zu erzeugen und in Kombination mit Kreislaufmodellen faktisch „carbon negative“ zu werden. Die Digitalisierung spielt dabei eine zentrale Rolle. Michael Reubold befragte Matthias Brey, Partner, Life Sciences Supply Chain & Operations, Business Consulting Leader in Chemicals & Advanced Materials, bei Ernst & Young Deutschland, über innovative Konzepte für eine zirkuläre Wirtschaft.

CHEManager: Herr Brey, an der Kreislaufwirtschaft führt kein Weg vorbei, wenn wir weltweit den Ressourcenverbrauch und das Müllaufkommen reduzieren wollen – bei gleichzeitigem Bevölkerungs- und Wirtschaftswachstum. Worin sehen Sie dabei die größten Herausforderungen?

Matthias Brey: Unsere Wertschöpfungsketten sind zu über 90 % linear organisiert. Das heißt, wir kaufen ein meist neu produziertes Material ein, fügen Wertschöpfung hinzu, verkaufen es an den nächsten Partner in der Kette, und beim Endverbraucher ist das ursprüngliche Material dann endgültig „aus den Augen, aus dem Sinn“. Wir haben das Material der Endnutzung zugeführt und das war es dann. Doch wir haben jetzt verstanden, dass das so nicht weitergehen kann, weil uns entweder Rohmaterialien ausgehen oder wir eine massive Unwucht in unserer Umwelt erzeugen, zum Beispiel eine zu hohe CO2-Konzen­tration in der Atmosphäre. Die größte Herausforderung sehe ich darin, den neuen Wertschöpfungskreislauf mit oft neuen Partnern als Ökosystem zu designen, aufzubauen und operativ zu betreiben.

 

„Die größte Herausforderung liegt darin,
den neuen Wertschöpfungskreislauf
mit oft neuen Partnern zu designen,
aufzubauen und operativ zu betreiben.“

 


Wir gehen von einem jetzt eingeschwungenen Zustand hin in ein Umfeld, in dem alles neu gedacht werden muss und die Prozesse und Systeme sich erst einspielen müssen. Ein Großteil der zur Erreichung dieses Ziels erforderlichen Arbeit wird auf den Schultern der Unternehmen lasten, die das Wachstum vom Verbrauch endlicher Ressourcen abkoppeln müssen.

Ist die Chemieindustrie dafür gewappnet?

M. Brey: Ich fange mal mit der positiven Antwort an. Wenn die chemische Industrie nicht dafür gewappnet ist, welche dann? Wir haben den riesigen Vorteil, durch unser Verbund-Denken immer die ganze Kette im Blick zu behalten, und mit unserem chemischen und technischen Wissen die Mittel, Lösungen für den Wiedereinsatz von Stoffen anbieten zu können – und das skalierbar in großindustriellem Maßstab. Der Nachteil ist sicher, dass es noch große Unsicherheiten in Bezug auf das Design und insbesondere die Profit Pools der zukünftigen Wirtschaftskreisläufe gibt. Dummerweise muss sich die chemische Industrie, gerade weil sie im Kern der neuen Kreislaufwirtschaft steht, entscheiden, wofür das zur Verfügung stehende CAPEX ausgegeben wird. Wenn man an dieser Stelle die falsche Entscheidung trifft, setzt man sich schnell ins strategische Abseits. Deswegen ist die entscheidende Grundlage für jeden chemischen Spieler: eine Einschätzung zukünftiger Value Pools, ein klarer Blick auf die eigene Position in einem zukünftigen Ökosystem und eine möglichst gute Risikoabschätzung

In den Chemieunternehmen ist der Druck auf die Margen bereits hoch, nun muss auch noch eine tiefgreifende Transformation der Wertschöpfungsketten gestemmt werden. Mit welchen Konzepten und Strategien kann dies dennoch gelingen?

M. Brey: Das Hauptproblem ist der aus meiner Sicht stark gestiegene CAPEX-Bedarf. Es gibt einfach wenige Firmen, die die anstehende Transformation allein stemmen können. Hier liefert die Kreislaufwirtschaft mit dem Hinweis „Ressourcen-Sharing“ auch schon die Lösung. Wir müssen uns das Invest­ment und die Gewinne in oft komplexen Ökosystemen gerecht teilen. Zudem ist der Anlagedruck, nach COP26 „grüne“ Investments zu finden, im Moment ein Vorteil für die chemische Industrie. Einfach übersetzt: Geld ist relativ günstig und sucht Anlage, und zwar so, dass seitens der Finanzinvestoren Kompromisse bezüglich der Kontrolle der neuen Ökosysteme möglich sind.

Gleichzeitig müssen die Unternehmen enorme Investitionen tätigen, um Innovationen für die Kreislaufwirtschaft, zum Beispiel fortschrittliche Recyclingtechnologien, zu entwickeln. Die Zusammenarbeit mehrerer Partner in der Wertschöpfungskette zur Erreichung gemeinsamer Ziele ist essenziell. Wie könnte diese Zusammenarbeit aussehen und wer sollte sie managen?

M. Brey: Wir sehen, dass der Handlungsdruck im Moment bei OEMs, den Großverbrauchern von fossiler Energie und fossilem Feedstock, entsteht. Diese müssen also etwas tun. Gleichzeitig formiert sich die Welt der Lösungsanbieter. Ich nehme wahr, dass im Moment intensiv multilateral diskutiert wird, wie solche Lösungen aussehen können. Meist starten bilaterale Gespräche, dann werden weitere potenzielle Ökosystempartner involviert. In einem nächsten Schritt werden dann oft durch die Öffentlichkeit gefördert neue Ökosysteme pilotiert. Diese Piloten haben zunächst Projektcharakter und werden als solche erst einmal abgefahren. Zudem positionieren sich zunehmend Anbieter von „managed services“, die im Übrigen durch Digitalisierung, Lücken im Know-how beziehungsweise bei – häufig neuen – Prozessabläufen schließen.

Wie werden oder müssen sich Geschäftsmodelle in der Chemie verändern? Werden Chemikalienhersteller ihre Erzeugnisse künftig nicht mehr verkaufen, sondern vermieten, um sie nach dem Gebrauch wieder zurückzunehmen? Oder gibt es andere Ansätze, um Kreisläufe zu schließen?

M. Brey: Die Antwort ist vielschichtig: Für großvolumige Polymere ist das Mietmodell denkbar, dazu muss man ja nur wissen, wo sich das Material befindet und wann es wie in den Zyklus zurückkommt. Das Modell bietet übrigens auch große Vorteile für Investoren – wer weiß vielleicht legen wir unser Geld in Zukunft in grünen Polymeren an und nicht nur in Edelmetallen.
Für Hersteller von Spezialchemikalien ist das sicher anders, denn sie bringen ihr Material mit einem hoffentlich positiven Handprint in den Kreislauf eines Hauptmaterials ein, das dann zirkuliert. Ein Beispiel wären Katalysatoren, die aber auch als Service versus Verkauf angeboten werden können. Der Kunde zahlt dann für die Nutzung und das Ergebnis, nicht das Material.

Das bedeutet, die Wertschöpfungsketten werden komplexer?

M. Brey: Ja sie werden für die Industrie erst einmal komplexer, weil Wert nur generiert wird, wenn wir die ganze Wertschöpfungskette erfassen und messen können. Das geht mit multilateralen Ökosystemen und synchronisierten Prozessabläufen. Wir haben also mehr Spieler, mehr Prozesse im Blick und auch viel mehr Daten, die gemessen, evaluiert und beplant werden müssen.

Wie könnte Komplexität an anderer Stelle reduziert werden, und welche Rolle spielt die Digitalisierung für die Erreichung der Kreislaufwirtschaft?

 

„Digitale Hilfsmittel helfen Unternehmen,
die Komplexität besser zu managen
und die Prozessfähigkeit zu erhöhen.“


M. Brey: Sobald wir neue Kreislauf-Archetypen etabliert haben, werden wir auf der neuen Plattform wieder Komplexität mit den uns bekannten Methoden reduzieren. Ich denke ich muss nicht sagen, dass das alles nur funktioniert, weil wir im Rahmen der Digitalisierung Daten wesentlich besser erfassen und bewerten können als früher. Zudem hilft uns das Arbeiten in der Cloud, und alle Hilfsmittel der Data Economy kommen in den neuen Kreislaufmodellen zum Einsatz. Zusammengefasst helfen uns also digitale Hilfsmittel, die Komplexität besser zu managen und die Prozessfähigkeit zu erhöhen.

Unternehmen digitalisieren ihre unternehmerischen, technologischen und operativen Prozesse typischerweise nacheinander und in Silos, auch weil sie die Kosten über die Zeit verteilen wollen. Ist dieses Vorgehen ratsam?

M. Brey: In der Reifegradentwicklung von Kreislaufmodellen definieren wir gerade erst die erste Ebene und diese muss zunächst horizontal funktionieren. Es gibt also wenig Bedarf für eine vertikale Vertiefung. Ich glaube aber nicht, dass das in der Kreislaufwirtschaft ernsthaft angedacht wird. Man wird erst einmal das funktionierende Kreislaufmodell sehen wollen, bevor in der Tiefe Prozesse verbessert werden.

Die Transformation zur Kreislaufwirtschaft muss aber nicht nur Kostentreiber, sondern kann auch Wachstumstreiber sein. Wie sollten Chemieunternehmen Innovationen im Bereich der Kreislaufwirtschaft in ihre Wachstumsstrategien integrieren?

M. Brey: Ich sehe drei große Value Pools. Die chemische Industrie kann durch konsequente Nutzung von Biomasse – aus Abfallströmen – grüne Grundstoffe und Energie erzeugen. Dabei wird aus „günstigem“ Abfall zurzeit teuer bewertete Energie beziehungsweise ein Kohlenstofflieferant.

Die chemische Industrie macht sich zur Schlüsselstelle für „recycled polymer feedstock“ und orchestriert die Wertschöpfung und deren Verteilung Enabler-Materialien, die einen positiven Handprint erzeugen werden nach Nutzwert bezahlt zum Beispiel in Service- und Leasing-Modellen. Dieser Nutzwert ermöglicht erst das Betreiben vieler Kreislaufmodelle und wird absehbar besser bezahlt werden als „nur“ der Verkauf einer Spezialchemikalie.

 

Das Interview mit Matthias Brey führte Michael Reubold.

ZUR PERSON

Matthias Brey ist seit Anfang 2018 bei Ernst & Young. Nach seinem Studium an der Universität Augsburg startete er seine Karriere 1998 bei Celerant Consulting, um sein Wissen zu operationaler Exzellenz in die Beratung einzubringen. Anschließend war er ab 2006 elf Jahre lang Geschäftsführer und Partner bei Kienbaum. In seiner mehr als 20jährigen Beraterlaufbahn hat sich Brey dem Thema operationaler Exzellenz als Master Black Belt und Lean Sensei verschrieben und die ersten Produktionssysteme in der Prozessindustrie mitentwickelt, eingeführt und im Rahmen der Smart Factory in die digitale Moderne überführt. Seit 2014 treibt er das Thema Circular Economy als zertifizierter Circuneer voran.

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