Während Luft- und Raumfahrtunternehmen auf Netto-Null-Ziele zusteuern, ist eines klar: Nachhaltigkeit ist von einem Randthema zur zentralen Mission geworden. Es geht nicht mehr nur um Compliance oder PR, sondern die Notwendigkeit zur Dekarbonisierung verändert das Ingenieurwesen, die Betriebsabläufe und die Lieferketten – sowohl in der zivilen Luftfahrt als auch in der Verteidigung.
Um zu verstehen, wie sich die Branche anpasst, habe ich mit Dave Duncan, Vice President Sustainability bei PTC, gesprochen. Duncan, der seit Jahrzehnten Luft- und Raumfahrtunternehmen und Industrieführer bei der digitalen Transformation berät, leitet nun die Nachhaltigkeitsstrategie von PTC. Er unterstützt OEMs und Verteidigungsbehörden dabei, intelligente Produktlebenszyklus-Technologien einzusetzen, um Emissionen zu reduzieren, Effizienz zu steigern und die Resilienz zu stärken.
Frage: Dave, die Luft- und Raumfahrtbranche hat einige mutige Nachhaltigkeitsziele formuliert. Was treibt diese Beschleunigung der Dekarbonisierung an?
Wenn man sich die Luft- und Raumfahrt anschaut, war sie schon immer von Innovation geprägt – von der Strahltriebwerkstechnik über Fly-by-Wire-Systeme bis hin zu Verbundwerkstoffen. Was jetzt passiert, ist ein weiterer Wendepunkt, aber diesmal steht Innovation im Dienst der Nachhaltigkeit.
Es gibt drei Haupttreiber. Erstens gesellschaftlicher und Investoren-Druck. Fluggesellschaften stehen unter Beobachtung. Bewegungen wie Flyskam („Flugscham“) beeinflussen das Reiseverhalten. Regierungen führen CO₂-Steuern ein und verbieten Kurzstreckenflüge, wenn es Zugalternativen gibt.
Zweitens Regulierung. Die EU-Richtlinie zur Nachhaltigkeitsberichterstattung (CSRD) und die Rahmenwerke für digitale Produktpässe (DPP) zwingen Hersteller dazu, Umweltauswirkungen bis auf Komponentenebene zu quantifizieren.
Und drittens die Wirtschaftlichkeit. Dekarbonisierung ist sowohl ethisch als auch profitabel. Weniger Treibstoffverbrauch, optimierte Wartung und längere Lebensdauer der Flugzeuge verbessern die Margen.
Frage: Wo sehen Sie die größten Herausforderungen für Luft- und Raumfahrtunternehmen, die bis 2050 Netto-Null erreichen wollen?
Flugzeuglebenszyklen sind extrem lang. Wenn heute ein neues Triebwerk oder eine neue Zelle entwickelt wird, kommt sie vielleicht erst in den 2030ern in Produktion und fliegt noch in den 2060ern. Das heißt, wir haben im Grunde nur noch eine Produktgeneration, um Netto-Null bis 2050 zu erreichen.
Dann gibt es das Skalierungsproblem. Nachhaltiger Flugkraftstoff ist eine gute Brückentechnologie und kann Emissionen um bis zu 80 % senken, macht aber derzeit weniger als 1 % des weltweiten Kerosinverbrauchs aus. Die Rohstoffversorgung reicht einfach noch nicht aus. Wasserstoff- und Elektroantriebe sind vielversprechend für Kurz- und Regionalstrecken, aber nicht für Interkontinentalflüge.
Der kurzfristige Weg zur sinnvollen Dekarbonisierung liegt daher im Produktdesign und in der Lebenszyklus-Intelligenz. Maßnahmen wie Leichtbau, Materialauswahl und Serviceoptimierung können zweistellige Reduktionen des CO₂-Fußabdrucks bringen, ohne auf neue Kraftstoffe warten zu müssen.
Frage: Sie haben Design und Lebenszyklus-Intelligenz erwähnt. Wie unterstützt die Technologie von PTC die Dekarbonisierung?
Wir nennen es den „Intelligenten Produktlebenszyklus“. Im Wesentlichen werden alle Phasen des Produktlebens durch einen digitalen Faden verbunden, der Umweltauswirkungen messbar und steuerbar macht.
Beispielsweise ermöglicht die Integration von Windchill mit Makersite Ingenieuren, automatisierte Lebenszyklusanalysen (LCA) direkt aus dem digitalen Stücklistenmanagement durchzuführen. Sie sehen sofort die CO₂-Auswirkungen einer Material- oder Lieferantenauswahl, statt wochenlang auf eine externe Analyse zu warten. Das ist ein echter Gamechanger, weil Nachhaltigkeit so „früh und oft“ in den Designprozess eingebettet werden kann.
Wir unterstützen unsere Kunden auch bei der Einführung digitaler Produktpässe, die Umwelt- und Sozialdaten über den gesamten Lebenszyklus hinweg erfassen und verbinden – vom Design bis zum Service. Diese Pässe helfen Unternehmen, eine Grundlage für Kreislaufwirtschaft zu schaffen, indem sie vollständige Transparenz über Materialherkunft, Nutzung und Wiederverwendungsmöglichkeiten bieten.
Frage: Welche Verbesserungen wurden in Windchill vorgenommen, um Materialtransparenz zu unterstützen?
Mit Windchill 13 haben wir das Materialmanagement zu einem zentralen Bestandteil des PLM-Ökosystems gemacht. Die Materialmanagement-Tools sind jetzt direkt mit Stücklisten, CAD-Modellen und Produktstrukturen verknüpft, sodass Ingenieure und Nachhaltigkeitsteams in Echtzeit Einblick in die verwendeten Materialien haben. Die neue „BOM Roll-up“-Funktion von Windchill ermöglicht es, Materialattribute wie Gewicht, Kosten oder Compliance über eine gesamte Baugruppe hinweg schon im Design zu aggregieren, sodass Auswirkungen von Material- oder Lieferantenänderungen sofort sichtbar werden.
Praktisch bedeutet das: Ingenieure können Fragen stellen wie: „Wenn wir diese Aluminiumlegierung durch einen leichteren Verbundstoff ersetzen, wie verändert sich die Masse, der CO₂-Fußabdruck, das Wiederverwendungspotenzial?“ Sie treffen bessere Entscheidungen, weil das System diese Attribute frühzeitig sichtbar macht und in den digitalen Faden einbettet. Darüber hinaus lässt sich die Materialnutzung nicht nur im Design, sondern auch in der Fertigung, im Service und schließlich am Lebensende verfolgen. Diese Transparenz ist entscheidend für Nachhaltigkeit, Compliance und Lebenszyklusoptimierung.
Frage: Wie hilft das Management von Materialdaten in Windchill Luft- und Raumfahrtunternehmen dabei, ihren Fußabdruck zu reduzieren und die Kreislaufwirtschaft zu verbessern?
In der Luft- und Raumfahrt gibt es lange Lebenszyklen, komplexe Strukturen und hochwertige Materialien. Die Optimierung des Materialeinsatzes ist ein wichtiger Hebel für Kosten- und Nachhaltigkeitsverbesserungen.
Die neuesten Windchill-Updates bieten Ingenieuren die Werkzeuge, um von Anfang an nachhaltigere Entscheidungen zu treffen. Materialauswirkungen werden früher im Designprozess sichtbar, was Ausschuss reduziert und Überdimensionierung vermeidet. Die Rückverfolgbarkeit von Materialien und Lieferanten wird einfacher, sodass immer klar ist, was verwendet wird, wohin es geht und wie es am Lebensende wiederverwendet oder recycelt werden kann. Vernetzte Materialdaten bedeuten auch weniger Risiko von Non-Compliance und mehr Sicherheit bei Entscheidungen. Und weil Attribute wie Gewicht, Kosten, CO₂-Fußabdruck und Materialherkunft sichtbar und berichtbar sind, können fundiertere Entscheidungen über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg getroffen werden.
Das Ergebnis ist ein systemischer Blick auf den Materialeinsatz, nicht nur Teil für Teil. So kann über Designvarianten, Serviceflotten und Lieferketten hinweg optimiert werden, um letztlich den Produktfußabdruck zu reduzieren.
Frage: Auch Verteidigungsorganisationen integrieren Nachhaltigkeit zunehmend in ihre Missionen. Wie unterscheidet sich die Dekarbonisierung in diesem Kontext?
Im Verteidigungsbereich gibt es eine eigene Nachhaltigkeitslogik. Es geht weniger um das öffentliche Image, sondern mehr um Resilienz und Einsatzbereitschaft.
Viele Verteidigungsbehörden entdecken, dass elektrifizierte oder hybridisierte Bodengeräte nicht nur sauberer, sondern auch taktisch überlegen sind, weil sie den Bedarf an verwundbaren Treibstoffkonvois reduzieren und Lärm- sowie Wärmesignaturen senken.
Es gibt auch ein Problem mit kritischen Materialien. Verteidigungselektronik ist auf seltene Erden angewiesen, deren Zugang zunehmend eingeschränkt ist. Das macht zirkuläres Design und Remanufacturing nicht nur für die Nachhaltigkeit, sondern auch für die Sicherheit essenziell.
Frage: Was sind die vielversprechendsten Möglichkeiten für Luft- und Raumfahrt und Verteidigung, in den nächsten fünf Jahren zu dekarbonisieren?
Die größte Chance besteht darin, die digitale Transformation als Beschleuniger der Dekarbonisierung zu nutzen. Die Dateninfrastrukturen, die wir für Produktivität mit PLM, IoT und digitalen Zwillingen aufgebaut haben, können jetzt genutzt werden, um Emissionen zu verfolgen und zu reduzieren.
Ich sehe drei Bereiche, in denen Vorreiter punkten können:
- Lebenszyklus-Kohlenstoffintelligenz – Mit digitalen Zwillingen Emissionen über Design, Produktion und Betrieb simulieren und optimieren.
- Kreislauffähige Lieferketten – Design für Wiederverwendung, Remanufacturing und Materialrückgewinnung.
- Leistungsbasierte Nachhaltigkeit – Ergebnisorientierte Verträge („Power by the Hour“) und Ausrichtung der Einnahmen an Betriebszeit und Effizienz statt Durchsatz.
Mit zunehmender Reife der Nachhaltigkeitsregulierung wird digitale Rückverfolgbarkeit so wichtig sein wie die Lufttüchtigkeit. Unternehmen, die diese Fähigkeiten jetzt integrieren, werden einen massiven Wettbewerbsvorteil haben.
Frage: Welchen Rat würden Sie Führungskräften in der Luft- und Raumfahrt geben, die diesen Wandel gestalten?
Beginnen Sie damit, Nachhaltigkeit in Ihre Kerngeschäftssysteme zu integrieren – nicht als Nebenprojekt oder CSR-Initiative, sondern als Teil von Design und Betrieb.
Kennen Sie den CO₂-Fußabdruck jeder Produktvariante? Sind Ihre Lieferanten auf Ihre Emissionsziele ausgerichtet? Können Sie Design- und Servicedaten verbinden, um Verbesserungen im Zeitverlauf zu messen?
Wenn Sie eine dieser Fragen mit „Nein“ beantworten, sind Sie nicht bereit für das, was kommt – denn Regulierer, Investoren und Kunden werden alle ein „Ja“ erwarten.
Und schließlich: Befähigen Sie Ihre Ingenieure. Geben Sie ihnen Werkzeuge, die Nachhaltigkeit intuitiv machen. Wenn sie die Auswirkungen jeder Entscheidung in Echtzeit sehen, treffen sie bessere Entscheidungen.
Fazit
Die Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungsindustrie steht vor einzigartigen Dekarbonisierungsherausforderungen, verfügt aber auch über eine beispiellose Innovationskraft. Wie Duncan betont, wird die nächste Generation von Flugzeugen, die heute entwickelt wird, darüber entscheiden, ob die Branche ihr Ziel der Netto-Null bis 2050 erreicht. Durch die Verbindung von Nachhaltigkeit mit digitalem Engineering, Lebenszyklusintelligenz und Serviceoptimierung können Hersteller aus einer planetaren Notwendigkeit einen Wettbewerbsvorteil machen.
Über Dave Duncan
Dave Duncan ist Vice President Sustainability und Analyst Relations bei PTC. Er leitet die globale Nachhaltigkeitsstrategie des Unternehmens in den Bereichen Product Lifecycle Management, Service Intelligence und digitale Transformation. Er verfügt über mehr als 25 Jahre Erfahrung darin, Industrie- und Luftfahrtunternehmen durch Technologie zu mehr Innovation zu verhelfen.
„Produktnachhaltigkeit für Dummies", mit freundlicher Empfehlung von PTC
Verfasst von Dave Duncan von PTC, führt „Produktnachhaltigkeit für Dummies" diskrete Hersteller durch die Reduzierung des Produkt-Fußabdrucks.
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