DINAMIK – Digitales Nachhaltigkeitsmonitoring in der Produktion mittels unternehmensindividueller Kennzahlensysteme
Das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderte Projekt hat den Aufbau eines digitalen Nachhaltigkeitsmonitorings zum Ziel. Basierend auf individuellen Eigenschaften und Strategien von Unternehmen sollen diese dazu befähigt werden, nachhaltige Verbesserungen zu identifizieren, aktiv zu steuern und mithilfe von unternehmensspezifischen Reportings regelmäßig zu überprüfen. Zudem soll das Forschungsprojekt durch weniger gebundene Ressourcen sowie einen reduzierten Bedarf an Fachexpertise eine Kostenreduktion für Unternehmen ermöglichen.
Motivation
Die Herausforderungen für Unternehmen sind vielfältig. Produzierende Unternehmen unterliegen unter anderem einem hohen Wettbewerbs- und Preisdruck, der auch durch die Verknappung von Ressourcen und die Einführung finanzpolitischer Steuerungsmechanismen (wie einer CO2-Steuer) vorangetrieben wird. Um langfristig wettbewerbsfähig zu bleiben und die Unternehmenszukunft zu sichern, wird es daher essenziell, Nachhaltigkeit als strategische Chance zu begreifen. Dies erfordert die Schaffung von Transparenz, welche die Erkennung von Kostenpotenzialen und Einsparmöglichkeiten erst offenlegt. Das Ziel liegt in der gleichzeitigen Reduktion von Ressourcenverbrauch und Betriebskosten durch nachhaltigere Prozesse. Um diesen Wandel zu unterstützen, werden in der Produktion geeignete Methoden zur Bewertung der Nachhaltigkeit produktionstechnischer Prozesse benötigt. Obwohl das Drei-Säulen-Modell der Nachhaltigkeit (ökonomisch, ökologisch, sozial) als Leitbild der Politik der Europäischen Union und in der deutschen Verfassung (Art. 20a GG) verankert ist, fehlen einheitliche Vorgaben für eine systematische Nachhaltigkeitsbewertung in der Produktion in diesen drei Dimensionen. Bestehende Bewertungssysteme sind weder umfassend standardisiert noch integriert, was die Nichtberücksichtigung entscheidender Rahmenwerke wie der Sustainable Development Goals (SDG), der Environmental, Social und Governance (ESG) Kriterien, der Corporate Sustainability Reporting Directive (CSRD) und der European Sustainability Reporting Standards (ESRS) zur Folge hat. Diese mangelnde Berücksichtigung kann rechtliche Sanktionen und finanzielle Strafzahlungen nach sich ziehen.
Zielsetzung
Das übergeordnete Ziel von DINAMIK ist die Erarbeitung eines umfassenden Kennzahlensystems und die Befähigung eines digitalen Nachhaltigkeitsmonitorings in Unternehmen, das auf individuellen Eigenschaften und Strategien basiert.
Zur Erreichung dieses Gesamtziels sind folgende Teilziele formuliert:
Kennzahlenkatalog:
Zusammenführung und Systematisierung bestehender Nachhaltigkeitskennzahlen für die Produktion nach dem Drei-Säulen-Modell unter Berücksichtigung nationaler und internationaler Vorgaben, wie beispielsweise der CSRD
Vorgehen für individuelle Nutzung:
Entwicklung eines Vorgehens zur Auswahl relevanter Kennzahlen, die sich an den individuellen Strategien von Unternehmen orientiert
Daten und Interdependenzen:
Definition der benötigten Daten zur Berechnung der Kennzahlen sowie Analyse der Wechselwirkungen zwischen diesen Kennzahlen für eine fundierte digitale Auswertung
Digitale Unterstützung:
Aufbau eines digitalen Prozessdatenmodells zur automatisierten Auswertung und Überwachung der Kennzahlen sowie Auswahl passender Data-Analytics-Tools
Vorgehen
Das Forschungsprojekt DINAMIK gliedert sich in fünf aufeinander aufbauende Arbeitspakete (AP), die zusammen das Ziel verfolgen, ein umfassendes, digital unterstütztes Nachhaltigkeitsmonitoring in der Produktion zu etablieren.
AP 1: Kennzahlenkatalog und Berechnungsvorschriften
Dieses Paket entwickelt einen Kennzahlenkatalog (ökologisch, ökonomisch, sozial) in Übereinstimmung mit regulatorischen Standards wie den ESRS. Zudem werden die notwendigen Berechnungsvorschriften und Formeln für die Kennzahlen definiert.
AP 2: Interdependenzen
Hier werden die Wechselwirkungen zwischen allen Kennzahlen systematisiert, um unbeabsichtigte negative Auswirkungen bei Nachhaltigkeitsverbesserungen zu vermeiden. Es wird eine einheitliche Nomenklatur entwickelt, welche die Richtung und Stärke dieser qualitativen und quantitativen Zusammenhänge beschreibt. Außerdem wird eine Methodik zur strukturierten Dokumentation und Visualisierung der Interdependenzen ausgearbeitet.
AP 3: Datengrundlage, Datenerhebung und Prozessdatenmodell
Basierend auf den Berechnungsvorschriften wird die benötigte Datengrundlage bestimmt und ihre Verfügbarkeit in den IT-Systemen (ERP, MES, etc.) untersucht. Dies mündet in der Definition eines SQL-basierten Prozessdatenmodells, das als technische Grundlage für das digitale Monitoring dient.
AP 4: Datenanalysen
Dieses Arbeitspaket legt die Methodik zur digitalen Auswertung der Kennzahlen fest. Es wird definiert, ob die Kennzahlen direkt, statistisch oder mittels komplexer Data-Mining- und Process-Mining-Methoden ermittelt werden müssen, um eine effiziente Erfassung zu gewährleisten.
AP 5: Validierung und Nutzbarmachung
Die entwickelten Methoden werden kontinuierlich in der industriellen Praxis validiert. Dies geschieht durch Feldversuche in realen Produktionsumgebungen, Expert:innengespräche und Materialflusssimulationen, um einen robusten, iterativen Leitfaden zu entwickeln.
Dank
Das Projekt DINAMIK wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert. Wir danken für die Förderung und Unterstützung des Vorhabens.
| Laufzeit | 15.07.2025 bis 14.06.2028 |
| Förderer | Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) |