Schritt für Schritt – mal klein, mal groß – hat die Branche Stromversorgungsarchitekturen entwickelt, die den Energieverbrauch senken, und in vielen Fällen technische Lösungen für vermeintlich unlösbare Probleme gefunden. Wer hätte vor zwanzig Jahren gedacht, dass wir Stromversorgungen mit solch hohem Wirkungsgrad herstellen könnten, die gleichzeitig strengste Umweltauflagen erfüllen? All diese Errungenschaften sind beeindruckend, aber reichen sie aus, um die wachsende Marktnachfrage nach einer noch stärkeren Reduzierung der Umweltbelastung zu befriedigen?

Risiken unter Kontrolle:
Technologie hat uns zu Wundern verholfen, doch gleichzeitig hat sich die Welt verändert, und die Herausforderungen im Umweltbereich sind komplexer und globaler geworden. Dies erfordert von allen Branchen ein Umdenken ihrer Arbeitsweise, insbesondere im Hinblick auf Umwelt- und Sozialfragen.
Dies ist die neueste Herausforderung für die Energiewirtschaft. Obwohl die eingeführten Technologien zur Reduzierung der CO₂-Emissionen beigetragen haben, müssen die an internationalen Standards ausgerichteten Richtlinien zur sozialen Verantwortung von Unternehmen (CSR) ihre Geschäftstätigkeit erheblich anpassen. Hinzu kommt die Frage, wie ihre Lieferanten diese Umweltauflagen erfüllen und die damit verbundenen Risiken managen werden.
Ein Beispiel hierfür ist die Anwendung der globalen Risikomanagement-Methodik ISO 31000. Ursprünglich für Entscheidungsträger in Regierungen und großen Unternehmen entwickelt, um Risiken zu minimieren und die Integrität des Geschäfts für Aktionäre zu gewährleisten, wird sie mittlerweile von vielen Unternehmen, darunter auch im Gesundheitswesen, angewendet.
Die ISO-31000-Norm entwickelt sich zu einem wichtigen Instrument, das Unternehmen bei der Entwicklung ihrer Umweltstrategie und dem besseren Management interner und externer Risiken unterstützt. ISO 31000 ist definiert als „ein Prozess, der die Gewissheit bietet, dass geplante Ziele innerhalb eines akzeptablen Restrisikos erreicht werden“. Zukünftig wird ISO 31000 ein immer wichtigerer Bestandteil von Organisationen werden.
Viele Entwickler von Stromversorgungen sind bereits mit der Bewertung des Risikomanagements vertraut (beispielsweise bei der Entwicklung von Stromversorgungen für medizinische Anwendungen gemäß IEC 60601-1-3 oder von Stromversorgungen für anspruchsvolle Anwendungen in anderen Branchen wie der Öl- und Gasindustrie). In den kommenden Jahren könnten die Anforderungen von OEM-Kunden an die Stromversorgungsindustrie im Hinblick auf das Risikomanagement jedoch umfassender werden und Umweltauswirkungen sowie soziale Verantwortung bis hin zum einzelnen Lieferanten einschließen. Dies erfordert von unserer Branche, sich auf neue Arbeitsweisen einzustellen und sogar einige der bisher als unumstößlich geltenden Geschäftsprinzipien zu überdenken. Sind wir bereit?

 Abbildung 02 – Dreiphasige Cradle-to-Cradle-Methodik für eine Strategie der kontinuierlichen Verbesserung (Quelle: Powerbox)

Medizin setzt Trends:
Der Stromversorgungssektor, der ein breites Anwendungsspektrum von Konsumgütern bis hin zur Verteidigung abdeckt, muss zahlreiche Normen und Vorschriften erfüllen. Einige davon, ursprünglich für ein bestimmtes Segment entwickelt, werden zunehmend von anderen Branchen übernommen. Die Regulierung in der Medizinbranche ist ein Paradebeispiel: Mehrere in den Normen IEC 60601-1-3 und -4 spezifizierte Parameter werden mittlerweile von Projektmanagern im Rahmen von Industrie 4.0 angewendet (z. B. verbesserte Isolation, reduzierter Ableitstrom, geringere elektromagnetische Störungen sowie dokumentierte Risikobewertung und -kontrolle).
Die Entwicklung von Stromversorgungen und die Einhaltung von Sicherheitsstandards sind zweifellos unerlässlich, doch die umweltgerechte Produktentwicklung (Design for Environment, DfE) ist ebenso wichtig. Auch hier ist die Medizinbranche Vorreiter. Laut einer Marktstudie von Johnson & Johnson aus dem Jahr 2014 werden voraussichtlich über 80 % der Krankenhäuser weltweit Nachhaltigkeit in ihre Kaufentscheidungen einbeziehen, wobei viele – einschließlich ihrer Lieferanten – den Risikobewertungsprozess nach ISO 31000 anwenden.
Daher muss die Stromversorgungsbranche die Umweltauflagen der Medizinbranche und anderer Branchen erfüllen, die ähnliche Anforderungen an ihre Lieferanten und Partner stellen. Es ist daher entscheidend, dass die Energiewirtschaft Umweltaspekte von Anfang an in jedes Projekt einbezieht.
Umweltgerechtes Design wurde bisher oft freiwillig umgesetzt oder als Marketingargument genutzt, doch das ändert sich nun. Für viele mag ein hocheffizientes, stromsparendes Standby-Produkt per se umweltgerecht erscheinen, doch das ist nicht zwangsläufig der Fall. Umweltgerechtigkeit (DfE – Destination for Equity) umfasst weit mehr, und trotz der ISO 14062 erschwert das Fehlen einer einheitlichen Definition oder eines branchenspezifischen Standards für die Elektronikindustrie die Überprüfung der einzelnen DfE-Definitionen und -Zertifizierungen der Unternehmen.
Die Medizinbranche und die Aufsichtsbehörden erkannten die Schwierigkeiten bei der Bewertung der verschiedenen Variablen im Rahmen der Design for Environmental (DfE) ihrer Lieferanten und damit die Notwendigkeit einer standardisierten Methodik, die den gesamten Lebenszyklus – von der ersten Spezifikation bis zum Entsorgungsmanagement – ​​berücksichtigt.
Nach mehrjähriger Vorbereitung veröffentlichte die Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC) 2007 die Norm IEC 60601-1-9, eine Ergänzung zur IEC 60601. Ziel der IEC 60601-1-9 ist die Reduzierung der Umweltauswirkungen des gesamten Spektrums elektromedizinischer Geräte (EM-Geräte) unter Berücksichtigung aller Phasen des Produktlebenszyklus: Produktspezifikation, Design, Fertigung, Vertrieb, Logistik, Installation, Inbetriebnahme, Einsatz und Entsorgung.
Das Grundprinzip der IEC 60601-1-9 ist der Schutz der Umwelt und der menschlichen Gesundheit vor gefährlichen Stoffen, die Schonung von Rohstoffen und Energie, die Minimierung der Abfallerzeugung und die Minimierung der damit verbundenen negativen Umweltauswirkungen.

Ohne auf kleinste Details einzugehen, lassen sich die grundlegenden Anforderungen der IEC 60601-1-9 in „Identifizierung“, „Anweisung“ und „Entsorgung“ zusammenfassen. Hersteller müssen dabei gemäß bestehender Prozesse vorgehen (z. B. Risikomanagement nach ISO 1497, Lebenszykluskonzept nach ISO 14001, insbesondere ISO 14062) und dokumentieren, dass alle Schritte unter größtmöglicher Berücksichtigung der Umwelt durchgeführt wurden.
Seit den Überarbeitungen der IEC 60601-1-9 in den Jahren 2013 und 2020 dient sie Unternehmen als Leitfaden und Unterstützung zur Minimierung der Umweltauswirkungen ihrer Produkte und Geschäftstätigkeiten. Ihre Anwendung ist freiwillig. Bereits 2014 ergriff die brasilianische Gesundheitsbehörde ANVISA die Initiative und schrieb vor, dass alle im Land verkauften elektrischen Medizingeräte bis zum 1. Dezember 2016 dem Standard entsprechen mussten. Besonderes Augenmerk lag dabei auf drei Abschnitten: (4.1) Identifizierung von Umweltaspekten, (4.5.2) Anweisungen zur Minimierung der Umweltauswirkungen im Normalbetrieb und (4.5.3) Informationen zum Umgang mit Altgeräten. Brasilien
war somit das erste Land, das die Einhaltung des Standards für elektromedizinische Geräte formell vorschrieb. Auch andere Länder prüfen derzeit die Umsetzung des Standards oder nationale Richtlinien, die Medizingerätehersteller dazu anregen sollen, Teile des Standards zu integrieren, um die Umweltauswirkungen zu minimieren und zur Entwicklung einer nachhaltigen, umweltschonenden Wirtschaft beizutragen.

 

Abbildung 03 Untertabelle (Falls Platz für eine zusätzliche Tabelle vorhanden ist, werden 5 Zielbeschreibungen bereitgestellt).

Könnte die Energiewirtschaft das „Cradle-to-Cradle“-Geschäftsmodell übernehmen?
Als Ingenieure lieben wir Herausforderungen, Problemlösungen und das Überwinden scheinbar unüberwindbarer Grenzen. Die Geschichte der Stromversorgung ist reich an Beispielen, in denen scheinbar Unmögliches zu bahnbrechenden Innovationen wurde. Im Hinblick auf den Umweltschutz haben wir durch die kontinuierliche Verbesserung der technischen Leistung und die Reduzierung des Energieverbrauchs bereits bewiesen, dass wir zur Verringerung der Umweltbelastung beitragen können. Doch wir können noch mehr tun. Die Integration aller Phasen des Lebenszyklus und die Einhaltung von Normen wie ISO 60601-1-9 (oder gleichwertigen Standards) sind gut, aber können wir mit Blick auf die Zukunft die Funktionsweise des Stromversorgungssektors überdenken? Können wir noch mehr zum Aufbau einer nachhaltigen Umwelt für zukünftige Generationen beitragen?
Im Rahmen eines internen Projekts wurde eine Gruppe von Ingenieuren verschiedener Fachrichtungen und Unternehmen eingeladen, den kompletten Lebenszyklus des Netzteils Powerbox OFM225 (Abbildung 1) zu entwerfen. Die Stromversorgung war ursprünglich auf hohe Effizienz und einfache Fertigung ausgelegt. Die Gruppe wurde beauftragt zu untersuchen, wie ein solches Produkt bzw. ein solcher Prozess außerhalb des etablierten Geschäftsmodells nicht nur die Umweltbelastung minimieren, sondern auch positive Auswirkungen optimieren könnte (z. B. die lokale Wirtschaft stärken).
Unter Berücksichtigung aller Aspekte, vom ersten Entwurf bis zum Ende der Nutzungsdauer (und einer möglichen Zweitnutzung), verfolgte das Projekt einen Cradle-to-Cradle-Ansatz (C2C) und identifizierte Verbesserungspotenziale zur Minimierung negativer und Optimierung positiver Auswirkungen (Abbildung 2).
Es mag vielen ungewöhnlich erscheinen, dass ein Energieversorgungsunternehmen seine konventionelle Arbeitsweise überdenkt, um ein solches Modell einzuführen. Da C2C jedoch den gesamten Lebenszyklus eines Produkts – von der Beschaffung bis zur Entsorgung – berücksichtigt, steht es im Einklang mit aktuellen und zukünftigen Vorschriften, den Erwartungen von Kunden, Endnutzern und Stakeholdern und ermöglicht es dem Energiesektor, zu einer besseren Welt beizutragen.

Die Integration der fünf C2C-Ziele (Abbildung 3) von Projektbeginn an trägt zur Entwicklung umweltschonender Stromversorgungen bei und verstärkt gleichzeitig positive Auswirkungen (beispielsweise durch die Auswahl eines Komponentenlieferanten, der sich der nachhaltigen Entwicklung verschrieben hat, die Zusammenarbeit mit CEM-Partnern zur Reduzierung des Wasserverbrauchs und zur Nutzung erneuerbarer Energien sowie die Entwicklung von Produkten mit Blick auf deren Wiederverwendung). Dies hilft der Stromversorgungsbranche, nicht nur erstklassige Produkte anzubieten, sondern auch zur lokalen Wirtschaft und zur Entwicklung einer neuen Arbeitsweise beizutragen und so den Weg für zukünftige Generationen zu ebnen.
Die jüngsten Klima- und Umweltereignisse erinnern uns täglich daran, wie fragil unsere Umwelt ist, und wir alle tragen Verantwortung für ihren Schutz. Das Cradle-to-Cradle-Geschäftsmodell in der Energiewirtschaft mag nicht utopisch sein, aber es wird sich mit der Zeit in unserem Arbeitsalltag etablieren. Daher lautet die Antwort auf die Frage: „Wird die Stromversorgungsbranche das Cradle-to-Cradle-Geschäftsmodell übernehmen?“ ganz klar: „Ja!“

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Referenzen:
Powerbox
https://www.prbx.com/

ISO 31000 – 11 Prinzipien
https://www.iso.org/iso-31000-risk-management.html

ISO 14062
https://www.iso.org/obp/ui/#iso:std:iso:tr:14062:ed-1:v1:en

IEC 60601-1-9 neueste Ausgabe
https://webstore.iec.ch/publication/67382

Cradle-to-Cradle-Zertifizierung
http://www.c2ccertified.org/

EU-Aktionsplan zur Kreislaufwirtschaft
https://environment.ec.europa.eu/strategy/circular-economy-action-plan_en

 




 


Abbildung 03 - Cradle-to-Cradle-Qualitätskategorien, die für die Zertifizierung berücksichtigt werden (Quelle: The Cradle to Cradle Products Innovation Institute/Powerbox)

Materialgesundheit:
Kennen Sie die chemischen Inhaltsstoffe jedes Materials in einem Produkt und optimieren Sie die Materialauswahl hin zu sichereren Materialien. Identifizieren Sie Materialien als biologische oder technische Nährstoffe. Verstehen Sie, wie chemische Gefahrenstoffe mit wahrscheinlichen Expositionen interagieren, um potenzielle negative Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt zu bestimmen.
Materialwiederverwendung
: Entwickeln Sie Produkte aus natürlichen oder industriellen Materialien, die sicher in den natürlichen Kreislauf zurückgeführt werden können. Maximieren Sie den Anteil schnell nachwachsender oder recycelter Materialien in einem Produkt. Maximieren Sie den Anteil an Materialien, die am Ende des Produktlebenszyklus sicher wiederverwendet, recycelt oder kompostiert werden können. Kennzeichnen Sie Ihr Produkt als technisch (sicher in die Industrie zurückführbar) und/oder biologisch (sicher in die Natur zurückführbar).
Erneuerbare Energien und CO₂-Management: Wir stellen uns eine Zukunft vor, in der die gesamte Produktion mit 100 % sauberer, erneuerbarer Energie betrieben wird. Erzeugen Sie erneuerbaren Strom und kompensieren Sie CO₂-Emissionen in der letzten Phase der Produktherstellung.
Wassermanagement:
Behandeln Sie sauberes Wasser als wertvolle Ressource und grundlegendes Menschenrecht. Berücksichtigen Sie die lokalen geografischen und industriellen Auswirkungen auf das Wasser an jedem Produktionsstandort. Identifizieren, bewerten und optimieren Sie die in den Abwässern der Anlagen enthaltenen Industriechemikalien.
Soziale Gerechtigkeit
: Wir gestalten unsere Geschäftsprozesse so, dass alle Menschen und natürlichen Systeme, die von der Herstellung, Nutzung, Entsorgung oder Wiederverwendung eines Produkts betroffen sind, respektiert werden. Wir nutzen international anerkannte Ressourcen für Selbstbewertungen, um lokale Probleme und Probleme in der Lieferkette zu identifizieren, und führen externe Audits durch, um optimale Bedingungen zu gewährleisten. Wir leisten einen positiven Beitrag zum Leben unserer Mitarbeitenden und der lokalen Gemeinschaft.

Über Powerbox: Powerbox
wurde 1974 gegründet, hat seinen Hauptsitz in Schweden und ist in 15 Ländern auf vier Kontinenten tätig. Das Unternehmen bedient Kunden weltweit. Powerbox konzentriert sich auf vier Kernmärkte – Industrie, Medizin, Transport/Bahn und Verteidigung – für die es hochwertige Energiewandlungssysteme für anspruchsvolle Anwendungen entwickelt und vermarktet. Powerbox hat es sich zur Aufgabe gemacht, seine Expertise zu nutzen, um die Wettbewerbsfähigkeit seiner Kunden durch die Deckung ihres gesamten Energiebedarfs zu stärken. Jeder Aspekt der Geschäftstätigkeit von Powerbox ist auf dieses Ziel ausgerichtet – von der Entwicklung der in den Produkten verbauten fortschrittlichen Komponenten bis hin zum erstklassigen Kundenservice. Powerbox ist bekannt für seine technischen Innovationen zur Reduzierung des Energieverbrauchs und seine Fähigkeit, den gesamten Lebenszyklus seiner Produkte unter Minimierung der Umweltbelastung zu managen. Powerbox ist ein Unternehmen der Cosel-Gruppe.

Weitere Informationen
finden Sie unter www.prbx.com.
Kontaktieren Sie Patrick Le Fèvre, Marketing- und Kommunikationsdirektor,
unter +46 (0)158 703 00.

Referenz
PRBXA012b ES

Über den Autor:
Patrick Le Fèvre, Marketing- und Kommunikationsdirektor bei Powerbox, ist ein erfahrener Wirtschaftsexperte und Ingenieur mit 40 Jahren Berufserfahrung im Bereich Leistungselektronik. Er gilt als Pionier in der Kommerzialisierung neuer Technologien wie digitaler Energie und in technischen Initiativen zur Reduzierung des Energieverbrauchs. Le Fèvre hat zahlreiche Fachartikel und Beiträge verfasst und auf führenden internationalen Konferenzen für Leistungselektronik präsentiert. Diese wurden weltweit über 450 Mal in verschiedenen Medien veröffentlicht. Darüber hinaus engagiert er sich in diversen Umweltforen und teilt dort sein Fachwissen im Bereich saubere Energie.

 

Patrick Le Fèvre,
Direktor für Marketing und Kommunikation bei Powerbox