Developing a Material Flow Cost Accounting Model for Integrated Supply Chains Under the Circular Carbon Economy

In der modernen Welt stehen Unternehmen unter zunehmendem Druck, mehr zu verantworten als nur das Geld, das sie verdienen und ausgeben. Sie werden aufgefordert, den unsichtbaren Fußabdruck ihrer Geschäftstätigkeit zu erfassen: das in die Atmosphäre freigesetzte Kohlendioxid. Seit Jahrzehnten nutzen Unternehmen Standardrechenmethoden, um zu messen, wie viel Rohmaterial sie verschwenden, indem sie die Kosten für verlorenes Holz, Metall oder Lebensmittel berechnen. Diese traditionellen Methoden behandeln Abfall jedoch oft als einfachen physischen Verlust und ignorieren dabei die Umweltkosten des in diesem Abfall gebundenen Kohlenstoffs. Da Regierungen damit beginnen, Gebühren für Kohlenstoffemissionen zu erheben und Investoren Transparenz fordern, ist ein neuer Ansatz erforderlich. Dieser Ansatz muss das physische Gewicht eines weggeworfenen Produkts mit der spezifischen Menge an Kohlenstoff verknüpfen, die es repräsentiert, und den Kohlenstoffkreislauf nicht nur als Umweltproblem, sondern als finanzielles Problem behandeln. Das Ziel ist es, ein System zu schaffen, in dem das Schließen des Kreislaufs für Kohlenstoff – das Erfassen und Wiederverwenden statt des Entweichenlassens – so klar und messbar ist wie das Zählen der Münzen in einer Registrierkasse.

Ein Forscher namens Ezzaddin Hasan Kadhim hat ein neues Buchhaltungsmodell entwickelt, das genau dieses Problem lösen soll. Die Studie konzentriert sich auf ein Konzept namens „geschlossene Kohlenstoffwirtschaft“, das über die allgemeine Idee des Recyclings hinausgeht und sich spezifisch darauf konzentriert, Kohlenstoff in Gebrauch zu halten. In diesem System wird der Abfallkohlenstoff nicht in den Himmel entlassen, sondern zurückgewonnen und wieder in den Produktionsprozess eingespeist. Um zu testen, ob diese Idee in der realen Welt funktionieren könnte, wandte Kadhim eine neue Methode namens Materialfluss-Kostenrechnung auf eine komplexe Lieferkette im agrobiochemischen Sektor an. Diese spezifische Kette umfasst den Anbau von Zuckerrohr, die Verarbeitung zu Rohzucker, die Fermentierung zu Bioethanolkraftstoff und schließlich die Nutzung der verbleibenden Rückstände zur Erzeugung von Elektrizität. Der Forscher verfolgte fünf verschiedene Phasen dieses Prozesses und maß dabei nicht nur die Tonnen an Material, die durch jeden Schritt fließen, sondern auch die Kohlenstoffdichte jedes Flusses.

Die Untersuchung ergab einen erheblichen verborgenen Kostenfaktor, den die traditionelle Buchhaltung übersah. Über die gesamte Lieferkette hinweg erzeugte der Prozess 5.478 Tonnen Materialabfall, was fast 20 % aller Inputs entsprach. Während die Standardbuchhaltung lediglich die Kosten dieses verschwendeten Materials zusammenzählen würde, fügte das neue Modell eine zweite Ebene hinzu: die Kosten des in diesem Abfall enthaltenen Kohlenstoffs. Durch Anwendung eines Preises von fünfzehn Dollar pro Tonne Kohlendioxidäquivalent berechnete die Studie, dass der Kohlenstoffabfall allein die Lieferkette 187.260 US-Dollar kostete. Diese Zahl stellt eine erhebliche finanzielle Belastung dar, die dem Management zuvor unsichtbar war. Die Studie führte zudem eine neue Methode zur Messung der Effizienz ein, den Carbon Cycle Closure Index (Index für den Verschluss des Kohlenstoffkreislaufs). Dieser Index fungiert wie eine Punktetafel und zeigt, welcher Prozentsatz des in eine Phase eintretenden Kohlenstoffs erfolgreich zurückgewonnen und wiederverwendet wird im Vergleich zu dem Prozentsatz, der verloren geht. In diesem speziellen Fall lag der Durchschnittswert für die gesamte Kette bei 0,79, was bedeutet, dass etwa 79 % des Kohlenstoffs im Kreislauf gehalten wurden, während der Rest entwich.

Die Ergebnisse zeigten, dass die Effizienz der Kohlenstoffrückführung je nach Produktionsstufe erheblich variierte. Die anfängliche Phase des Anbaus und der Ernte schnitt am besten ab, mit einem Wert von 0,85, was darauf hindeutet, dass der Großteil des Kohlenstoffs in den Pflanzen erfolgreich in die Endprodukte überführt oder wiederverwendet wurde. Doch während sich das Material durch die industriellen Stufen der Raffination und insbesondere in die Phase der Stromerzeugung bewegte, sank die Effizienz. Die Phase der Stromerzeugung, in der Rückstände zur Erzeugung von Elektrizität verbrannt werden, hatte einen Wert von 0,70, was bedeutet, dass hier der meiste Kohlenstoff verloren ging. Die Studie legt nahe, dass dieser Rückgang auf die Natur von Verbrennungsprozessen zurückzuführen ist, die von Natur aus weniger effizient darin sind, Kohlenstoff zu binden, als biologische oder chemische Transformationen. Durch die Identifizierung dieser spezifischen Schwachstellen ermöglicht das Modell den Unternehmen zu sehen, an welchen Stellen sie gleichzeitig Geld und Kohlenstoff verlieren.

Um das Potenzial dieses neuen Modells zu verstehen, führte der Forscher mehrere Simulationen durch, um zu sehen, wie das System auf verschiedene Änderungen reagieren würde. Ein Szenario beinhaltete die Verbesserung der Technologie in der Stromerzeugung, um mehr Asche und Rückstände für die Verwendung als Düngemittel einzufangen. Diese Änderung allein sollte den Effizienzwert für diese Phase von 0,70 auf 0,88 anheben und dem Unternehmen tausende Dollar an Kohlenstoffkosten ersparen. Eine weitere Simulation testete die Auswirkungen einer Erhöhung des internen Kohlenstoffpreises. Die Studie fand heraus, dass, wenn das Unternehmen begann, sich selbst eine höhere Gebühr für jede Tonne verschwendeten Kohlenstoffs zu berechnen, dies sofort Investitionen in Technologien zur Abfallreduzierung finanziell attraktiv machen würde. Die Daten deuteten darauf, dass, sobald der Kohlenstoffpreis einen bestimmten Schwellenwert erreichte, die Kosten für die Behebung des Problems niedriger wären als die Kosten, den Fehler weiterhin fortzuführen.

Das Papier kommt zu dem Schluss, dass dieses integrierte Modell eine praktische Grundlage für Unternehmen bietet, um globale Nachhaltigkeitsziele zu erreichen. Durch die Kombination der Messung von physischem Abfall mit den Kosten des Kohlenstoffs können Unternehmen Entscheidungen treffen, die sowohl gut für die Umwelt als auch für ihr Geschäftsergebnis sind. Die Studie argumentt, dass Unternehmen ohne diese Detailtiefe im Dunkeln tappen und die wahren Kosten ihrer Ineffizienzen nicht sehen können. Das Modell bietet einen klaren Fahrplan zur Verbesserung und zeigt, dass Unternehmen durch das Schließen des Kohlenstoffkreislaufs ihren Abfall reduzieren, ihre Kosten senken und zum Klimaschutz beitragen können – auf eine messbare und finanziell fundierte Weise. Dieser Ansatz transformiert das abstrakte Konzept einer Kreislaufwirtschaft in eine konkrete Buchhaltungspraxis und macht die Rückgewinnung von Kohlenstoff von einem theoretischen Ideal zu einer täglichen operativen Realität.