Im ZVEI-Show-Case “PCF@Control Cabinet” zeigt der ZVEI ein flexibles, effizientes und zukunftssicheres Konzept zur technischen Umsetzung des Product Carbon Footprint im Rahmen eines Digitalen Produktpasses und zeigt dessen Machbarkeit anhand eines Demonstrators.

Mit diesem DPP4.0-Konzept ist die Industrie in der Lage, geforderte Produktinformationen zu dokumentieren und zur Verfügung zu stellen. Das DPP4.0-Konzept des ZVEI basiert auf zwei wesentlichen Säulen, die im Rahmen der Industrie 4.0-Initiative entwickelt wurden:

• dem Digitalen Typenschild (Digital Nameplate, DNP4.0) via IEC 61406 (Identification Link, in Bearbeitung) und
• der Verwaltungsschale (Asset Administration Shell, AAS) gemäß IEC 63278 (in Bearbeitung)

Product Carbon Footprint und die Sustainable Products Initiative

Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft einschließlich der damit verbundenen Entscheidungskriterien sind bereits heute ein relevantes Thema und werden in naher Zukunft voraussichtlich noch an Bedeutung gewinnen. Das Thema Nachhaltigkeit ist dabei mit großer Unsicherheit behaftet, da die Details und möglichen Umsetzungen in diesem Bereich nicht klar sind und kaum umrissen werden können.

Zum Beispiel wird die Deklaration des Product Carbon Footprint (PCF) eine von vielen neuen regulatorischen Anforderungen der Europäischen Union im Rahmen der Sustainable Products Initiative (SPI) als Teil des Green Deals werden. Daran anknüpfen wird die Industrie voraussichtlich in allen Sektoren dazu verpflichtet werden, gewisse Produktinformationen in Form eines Digitalen Produktpasses (DPP) zur Verfügung zu stellen.

Verwaltungsschale als standardisiertes Rahmenformat

Der Grundgedanke von Industrie 4.0 ist die Verknüpfung der OT- und IT-Ebene (Operational Technology und Information Technology). Jedes Asset der OT-Ebene (Hardware und Software) wird dabei durch die Verknüpfung mit der sogenannten Asset Administration Shell (AAS) zu einer I4.0-Komponente, wodurch eine allgemeine Interoperabilität zwischen allen I4.0-Komponenten geschaffen und die I4.0-Komponente mit der IoT-Welt in einer Plug-and-Play-Art verbunden wird.

Die AAS stellt dabei ein Rahmenformat zur Beschreibung der Assets in einer standardisierten und semantisch eindeutigen Form dar und fungiert dadurch als digitaler Zwilling des Assets. Die beschriebenen Merkmale und Eigenschaften des jeweiligen Assets sind in der AAS in Teilmodellen zusammengefasst.

Demonstrator auf der Hannover Messe 2022

In dem auf der Hannover Messe 2022 gezeigten Demonstrator des ZVEI-Show-Cases können die Besucher beobachten, wie der CO2-Fußabdruck (Product Carbon Footprint, PCF) eines Schaltschranks, der aus vielen verschiedenen Produkten der beteiligten Unternehmen besteht, automatisiert berechnet wird.

Der Besucher erfährt, wie die Teilmodelle für das Digitale Typenschild DNP4.0 und das Teilmodell für den PCF-Wert der einzelnen Komponenten realisiert sind und wie die PCF-Berechnung des Gesamtsystems “Schaltschrank” umgesetzt wurde.

Dieses Konzept kann in Zukunft leicht erweitert werden, indem zusätzliche Teilmodelle hinzugefügt werden, die Produktinformationen repräsentieren, die im Rahmen neuer und anderer regulatorischer Anforderungen dokumentiert werden müssen. Es handelt sich um ein leicht zu erlernendes und daher leicht zu wiederholendes Muster.

Ein Team von ZVEI-Mitgliedern hat an dem Projekt mitgewirkt, um in einer interdisziplinären und unternehmensübergreifenden Anstrengung unter dem Dach des ZVEI zu zeigen, wie verschiedene Aspekte, die für die Berechnung von PCF-Werten wichtig sind, prototypisch kombiniert werden können, um regulatorische, rechtliche, wirtschaftliche und technische Anforderungen zu erfüllen.

Erster Proof of Concept ohne Anspruch auf Genauigkeit

Bei dem Demonstrator auf der Hannover Messe 2022 handelt es sich um eine erste Version, bei der noch nicht alle Konzepte in der möglichen Tiefe umgesetzt sind. Einige Fragen sind noch offen, werden aber in den nächsten Schritten beantwortet werden. Insbesondere sind die angegebenen Werte der Product Carbon Footprints lediglich als Beispiele für den technischen Nachweis des Konzepts und ggf. als grobe Schätzungen anzusehen – es besteht kein Anspruch auf Genauigkeit/Richtigkeit.

Insbesondere ist die Vergleichbarkeit der produktspezifischen Product Carbon Footprints untereinander zum jetzigen Zeitpunkt nicht gegeben.

Weitere Informationen unter www.zvei.org.