green computing & sustainability

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Frank Teuteberg, Jorge Marx Gómez

Green Computing & Sustainability – Status quo und Herausforderungen für betriebliche Umweltinformationssysteme der nächsten GenerationZur Realisierung einer nachhaltigen Unterneh-mensentwicklung im Sinne einer parallelen Ver-folgung der gleichwertigen ökonomischen, öko-logischen und sozialen Unternehmensziele be-darf es entsprechender betrieblicher Umwelt-informationssysteme (BUIS). BUIS der nächstenGeneration (BUIS 2.0) müssen den Besonderhei-ten einer nachhaltigen Unternehmensführung,die nicht von einem ökonomischen Oberziel do-miniert wird, gerecht werden. Der vorliegendeBeitrag bietet einen Überblick über den Statusquo von BUIS in der Unternehmenspraxis unddiskutiert Implikationen und aktuelle Herausfor-derungen für Wissenschaft und Praxis im Hin-blick auf die Realisierung von BUIS der nächstenGeneration. Auf Basis der Ergebnisse mehrererExperteninterviews und Industrie-Workshopswird das breite Spektrum der in der Unterneh-menspraxis vorzufindenden BUIS in Form einesmorphologischen Kastens dargestellt. Dabei wirdaufgezeigt, dass BUIS derzeit eher einen operati-ven oder nachsorgenden Fokus haben und alsInsellösungen betrieben werden. Vorgeschlagenwird eine Referenzarchitektur, die als Ordnungs-rahmen für die Entwicklung von BUIS 2.0 zur Un-terstützung einer nachhaltigen Unternehmens-entwicklung dienen kann.

Inhaltsübersicht1 Green Computing & Sustainability –

Motivation und Abgrenzung2 Betriebliche Umweltinformationssysteme

2.1 Begriff und Klassifikation2.2 Status quo

3 Aktuelle Entwicklungen und Herausforderungen

4 Implikationen und Empfehlungen für Wissenschaft und Praxis

5 Referenzarchitektur eines BUIS 2.06 BUIS für eine nachhaltige

Unternehmensentwicklung7 Literatur

1 Green Computing & Sustainability – Motivation und Abgrenzung

Ressourcenknappheit, Klimawandel, die aktuel-le und strengere (Umwelt-)Gesetzgebung, hö-here Anforderungen an die Nachhaltigkeit (Sus-tainability) und Umweltleistung von Unterneh-men, der zunehmende Druck von Öffentlich-keit, Presse, Medien und den verschiedenenAnspruchsgruppen (Stakeholdern) sowie dieNachhaltigkeitsberichterstattung (Sustainabili-ty Reporting) von (konkurrierenden) Unterneh-men führen dazu, dass sich Unternehmen derGestaltung nachhaltiger Unternehmensprozes-se nicht mehr verschließen können.

Als nachhaltige Unternehmensentwicklung(Sustainable Development) bzw. Nachhaltig-keitsmanagement werden »Maßnahmen derPlanung, Steuerung und Kontrolle zur zeitglei-chen Erzielung ökonomischer, ökologischer undsozialer Effektivität und Effizienz, die über einvom Staat definiertes Mindestmaß hinausge-hen« verstanden [Schwarze 2009, S. 43].

Green Computing verfolgt das Ziel, mit Mit-teln der Informationsverarbeitung (Informati-ons- und Kommunikationssystemen) Unter-nehmen und ihre Prozesse umweltfreund-lich(er), nachhaltiger und ressourceneffizienterzu gestalten. Die umwelt- und ressourcenscho-nende Nutzung von Informations- und Kommu-nikationstechnologie (IKT) über deren gesam-ten Lebenszyklus hinweg vom Design über denEinsatz bis hin zum Recycling hat in der Praxisbereits unter dem Schlagwort »Green IT« große

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Aufmerksamkeit erfahren. Häufig beziehen sichdie öffentliche und wissenschaftliche Diskussi-on des Begriffs »Green IT« sowie entsprechendeHandlungsempfehlungen jedoch ausschließ-lich auf Rechenzentren oder die Ressource IT-In-frastruktur (Hardware) und deren Energiever-brauch.

Um den Herausforderungen einer nachhalti-gen Unternehmensentwicklung besser gerechtwerden zu können, sind neue strategische Kon-zepte sowie Referenzmodelle (Best Practices)und Maßnahmen [Zarnekow & Erek 2008] erfor-derlich, die über die derzeitige Definition des Be-griffs »Green IT« hinausgehen [Buhl et al. 2009].Unternehmen nutzen die Möglichkeiten der ITbisher jedoch noch nicht in vollem Umfang füreine nachhaltige und umweltgerechte Entwick-lung aller betrieblichen Funktionsbereiche bzw.für ein strategisches Umweltinformationsma-nagement (»IT for Green« oder »IT2Green«).

2 Betriebliche Umweltinformationssysteme

2.1 Begriff und KlassifikationEinige weitverbreitete Definitionen des BegriffsBUIS sind die folgenden:

1. »Unter dem Begriff BUIS [werden] alle demunternehmensweiten Umweltmanagementdienenden Informationssysteme zusammen-gefasst« [Kramer 1993, S. 10].

2. »Betriebliche Umweltinformationssysteme(BUIS) dienen der informationstechnischenUnterstützung des betrieblichen Umwelt-schutzes« [Hilty & Rautenstrauch 1997, S. 84].

3. »Ein betriebliches Umweltinformationssys-tem (BUIS) ist ein organisatorisch-techni-sches System zur systematischen Erfassung,Verarbeitung und Bereitstellung umwelt-relevanter Informationen in einem Betrieb«[Rautenstrauch 1999, S. 11].

Unter dem Begriff BUIS werden somit nicht nurrein technische Systeme, sondern auch zugehö-rige organisatorische Maßnahmen zusammen-

gefasst. Aufgrund der breiten Ausrichtung deraufgeführten Definitionen lassen sich unterdem Oberbegriff BUIS eine Vielzahl von Syste-men mit unterschiedlichen Aufgaben und zuge-hörigen Lösungsansätzen subsumieren. Ent-scheidend sind dabei die beiden Merkmale»Umweltrelevanz« und »betriebliche Rele-vanz«: Im Gegensatz zum Begriff Umweltinfor-mationssystem, der häufig im öffentlichen Sek-tor für Systeme zur Analyse und Bewertung vonUmweltsachverhalten verwendet wird, be-schäftigen sich BUIS mit der Analyse, Bewer-tung und Unterstützung betrieblich relevanterUmweltaspekte. BUIS lassen sich nicht der Viel-zahl spezieller Ausprägungen betrieblicher In-formationssysteme zuordnen, sondern besitzenwegen ihrer spezifischen Ausprägung einen ei-genständigen Charakter.

In Unternehmen manifestieren sich die Er-gebnisse der Nachhaltigkeitsdiskussion einer-seits in Berichterstattungspflichten gegenüberStaat (Legal Compliance) und Gesellschaft undandererseits in der Verpflichtung zur Ressour-censchonung, die wiederum durch einen redu-zierten Material- und Energieeinsatz sowiedurch die Reduzierung oder Vermeidung pro-duktionsbedingter Umweltbelastungen zu er-reichen ist. Die für Unternehmen wichtige öko-nomische Dimension der BUIS erschließt sichmittelbar aus den mengenmäßigen Effekten.Unter diesem Gesichtspunkt dient ein BUIS pri-mär der Erfassung betrieblicher Umweltbelas-tungen, der Planung und Steuerung von Um-weltschutzmaßnahmen sowie der Identifikati-on und Wahl von Alternativen (Entscheidungs-vorbereitung). Es unterstützt so das Umwelt-management in seinen Aufgaben. BUIS könnenhierbei Auswirkungen in allen Unternehmens-bereichen haben.

Allgemein können BUIS drei verschiedenenKategorien zugeordnet werden: Berichts- undAuskunftssystemen zur externen Berichterstat-tung, Ökocontrollingsystemen zur betriebs-internen Entscheidungsvorbereitung sowieproduktionsnahen BUIS:


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! Berichts- und Auskunftssysteme lassen sich inzwei Subkategorien unterteilen: Systeme, diezur Erfüllung der Legal Compliance und derBerichterstattungspflichten staatlichen In-stanzen gegenüber dienen, sowie Systeme zurUnterstützung der Nachhaltigkeitsberichter-stattung, die sämtliche Stakeholder als Adres-saten hat [Isenmann & Marx Gómez 2008].

! Ökocontrollingsysteme haben die Aufgabe,umweltrelevante Informationen für unter-nehmensinterne Entscheidungsträger bereit-zustellen, indem die umweltbezogenen Phä-nomene des betrieblichen Handelns transpa-rent gemacht werden. Dies geschieht durchdie Bereitstellung geeigneter Kennzahlensys-teme, insbesondere aber durch die Erarbei-tung von Betriebs-, Produkt- und Prozess-ökobilanzen.

! Produktionsnahe BUIS dienen dazu, Informa-tionen zur ökoeffizienten Gestaltung der Pro-duktionsprozesse bereitzustellen. Einerseitszielen diese Systeme darauf ab, die Material-und Energieeffizienz der Prozesse zu verbes-sern, andererseits soll mit ihnen eine Minde-rung oder Vermeidung von unerwünschtemund ökologisch bedenklichem Output erreichtwerden, beispielsweise durch Material- undEnergieflussanalysen oder durch Abfallma-nagementsysteme. Weitere Ausprägungenvon Systemen solcher Art können Recycling-und Demontageplanungssysteme, Umwelt-Produktionsplanungs- und Steuerungssyste-me (Umwelt-PPS) oder Systeme zur umwelt-und demontagegerechten Konstruktion sein.

Aktuell finden sich in der betrieblichen, insbe-sondere aber in der wissenschaftlichen Diskus-sion Ansätze sowohl für eine überbetrieblicheund ganzheitliche Nachhaltigkeitsbericht-erstattung als auch für die Erarbeitung einesUmweltinformationsmanagements im Sinneeines »Überbaus« für BUIS. Da der Begriff BUISsehr weit gefasst ist, bietet sich zur Klassifizie-rung ein sogenannter morphologischer Kastenan (vgl. Abb. 1). Die Merkmale und zugehörigen

Ausprägungen lassen sich dabei in Aspekte derOrganisation sowie in das System betreffendeAspekte unterscheiden.

Der Umfang des morphologischen Kastensverdeutlicht die Komplexität, die Vielschichtig-keit und das breite Spektrum von BUIS. Die graugefärbten Merkmalsausprägungen sind jeweilscharakteristisch für die derzeit verfügbaren undin der Praxis eingesetzten BUIS, die einen deut-lich operativen sowie nachsorgenden Charakter(sog. »End-of-Pipe«-Lösungen) aufweisen undprimär dazu dienen, staatlich auferlegtenBerichterstattungspflichten gerecht zu werden(vgl. Abschnitt 3).

2.2 Status quoIm Rahmen einer umfassenden Literaturanaly-se [Teuteberg & Straßenburg 2009] von mehrals 100 Publikationen im Bereich BUIS haben dieAutoren im Wesentlichen festgestellt, dass vor-handene Lösungen nicht integrierbar sind undeine fehlende funktionale Abdeckung (gemes-sen am morphologischen Kasten aus Abb. 1)aufweisen. Die in den analysierten Beiträgenentwickelten und vorgestellten Softwareproto-typen sind zudem nicht formal und quantitativevaluiert worden, wie z.B. durch Simulations-experimente. Es kann weiterhin festgestelltwerden, dass in der Vergangenheit meist nuroperative und keine strategischen Systeme imBereich des betrieblichen Umweltmanage-ments entwickelt worden sind. Es fehlen wei-terhin Maßnahmen zur Integration, beispiels-weise zur Integration von BUIS und den Berei-chen Rechnungswesen und Produktion. DesWeiteren mangelt es an parametrisier- undkonfigurierbaren Referenz- sowie Reifegradmo-dellen für BUIS.

Seit Anfang der 90er-Jahre sind umfang-reiche Anstrengungen im wissenschaftlichenUmfeld unternommen worden, betriebswirt-schaftliche Anwendungssysteme (ERP-Systeme)und Umweltinformationssysteme zu integrieren.Motiviert waren und sind diese Arbeiten durch


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Abb.

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die Tatsache, dass die informatorische Absiche-rung unternehmerischen Handelns heute durchERP-Systeme erfolgt. Will man unternehmeri-sches Handeln im Sinne einer nachhaltigen Ent-wicklung beeinflussen, so ist dafür die Bereit-stellung umweltrelevanter Informationen inERP-Systemen und damit eine Integration vonERP-Systemen und BUIS oder zumindest eineAnbindung von BUIS an ERP-Systeme von großerBedeutung. Oft liegen umweltrelevante Datenbereits vor und müssten für ein Umweltcontrol-ling teilweise nur ergänzt bzw. anders aufberei-tet werden [Möbes-Range et al. 2005, S. 110].

Bisher sind jedoch als Ergebnis der analy-sierten Arbeiten im Wesentlichen Konzepte undprototypische Implementierungen entstanden,deren flächendeckende Etablierung in Unter-nehmen bislang ausgeblieben ist.

Die Marktsituation von Software zur Unter-stützung eines betrieblichen Umweltschutzesstellt sich als relativ zerklüftet und unübersicht-lich dar. Obwohl die Themen Umwelt und Nach-haltigkeit im politischen, gesellschaftlichenund unternehmerischen Umfeld eine wachsen-de Bedeutung einnehmen, sind in der betriebli-chen Praxis noch vermehrt Insellösungen an-stelle von integrierten BUIS verbreitet [El-Gayar& Fritz 2006, S. 772].

Im Rahmen einer Marktstudie im Vorfelddieses Beitrags konnten die Autoren 110 Soft-wareprodukte im Bereich des betrieblichen Um-weltinformationsmanagements identifizieren.Die Struktur der abgedeckten Anwendungs-bereiche ist dabei sehr heterogen. So lassen sichdie Systeme hauptsächlich den Kategorien Um-welt- und Umweltrechtsdatenbanken, Umwelt-management, Umweltbilanzierung, Stoffstrom-analyse und Compliance Management zuord-nen. Nach einem Forschungsbericht desFraunhofer-Instituts für Arbeitswirtschaft undOrganisation (IAO) wird Software zur Unterstüt-zung des betrieblichen Umweltinformationsma-nagements von ca. 60 Prozent der befragten Un-ternehmen eingesetzt [Lang et al. 2004, S. 90].

Einer weiteren Studie zufolge beschränkt sichdie Softwareunterstützung bisher jedoch über-wiegend auf die Anwendung von Microsoft Of-fice Excel™. Spezielle BUIS kommen bei einemGroßteil der Unternehmen noch nicht zum Ein-satz [Lang-Koetz & Heubach 2004, S. 16]. Be-fragt wurden dabei Unternehmen, die über einUmweltmanagementsystem nach EMAS (Eco-Management and Audit Scheme) oder ISO14001 verfügen und somit Umweltschutz syste-matisch betreiben.

Obwohl BUIS ein geeigneter Ansatz seinkönnen, die Umwelttätigkeiten in Unterneh-men informationstechnisch zu unterstützen,bleibt zu konstatieren, dass sich die bisherigenKonzepte in den letzten Jahren nicht vollständigin der betrieblichen Praxis etablieren konnten,sondern meist nur als wenig integrierte Lösun-gen eingesetzt werden [Isenmann & Rauten-strauch 2007, S. 76].

3 Aktuelle Entwicklungen und Herausforderungen

Trotz zahlreicher Forschungsprojekte zur Inte-gration von BUIS und ERP-Systemen und zurEntwicklung von Referenzmodellen (wie z.B.ECO-Integral [Krcmar et al. 2000], Produktions-und Recyclingplanung und -steuerung [Rauten-strauch 1997], Organisationsmodelle und Infor-mationssysteme für einen produktionsinteg-rierten Umweltschutz (OPUS) [Bullinger et al.2000] oder das Referenzmodell für BUIS im Be-reich der innerbetrieblichen Logistik [Lang2007]) sind vorhandene Referenzmodelle nochnicht oder allenfalls nur ansatzweise durch dieAnbieter kommerzieller BUIS-Software umge-setzt worden [Lang 2007, S. 24].

Des Weiteren zeigt sich, dass mit Referenz-modellen und Forschungsprojekten zwar eineReduzierung von Umweltbelastungen durchUnternehmen angestrebt wird, jedoch einganzheitliches Referenzmodell unter Be-rücksichtigung eines ökonomisch-ökologisch-


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sozialen Zielsystems fehlt, das die jeweiligenMaterial-, Energie- und Informationsflüsse dergesamten Wertschöpfungskette eines Produkt-lebenszyklus betrachtet und auch einen deut-lich strategischeren Charakter aufweist.

Im Rahmen der EU-geförderten Studieertemis (www.ertemis.eu) wurden unter Beteili-gung der Autoren zwischen November 2009und März 2010 u.a. 13 Experteninterviews undzwei Industrie-Workshops durchgeführt. Be-fragt wurden CIOs, Umweltbeauftragte und IT-Verantwortliche zum aktuellen Umsetzungs-stand ihres betrieblichen Umweltinformations-managements.

Die zentralen Aussagen aus den Experten-interviews zum Status quo sowie zu den damitverbundenen Problemaspekten und Herausfor-derungen der Realisierung von BUIS 2.0 sind inTabelle 1 zusammengefasst. Die Ergebnisse ver-deutlichen, dass die in der Unternehmenspraxisderzeit vorzufindenden BUIS eine stark operati-ve Ausrichtung aufweisen und zudem überwie-gend nur Insellösungen (z.B. Excel-basierteTools) zum Einsatz kommen. Es fehlt an ganz-heitlichen, integrierten Lösungen, durch derenEinsatz nicht nur Konformität zur jeweils gülti-gen Umweltgesetzgebung, sondern darüber hi-naus auch ein strategisches Umweltmanage-ment realisiert werden kann.

4 Implikationen und Empfehlungen für Wissenschaft und Praxis

Nach unserer Überzeugung kommt der Steue-rungseffizienz der IT eine entscheidende Rollein der nachhaltigen Unternehmensentwicklungzu – und zwar bereits zu Beginn der Entwick-lung von hybriden Produkten, im Rahmen einerumweltintegrierten Produktion sowie in derstrategischen Entscheidungsfindung und nichterst als sogenannte End-of-Pipe-Lösung zur Do-kumentation von Umweltkennzahlen und zurHerstellung von Legal Compliance. Durch denEinsatz intelligent vernetzter Systeme und Pro-zesse hilft die IT beispielsweise auf der strate-

gischen Unternehmensebene, strategisch rele-vante Umweltinformationen und Entschei-dungsalgorithmen zur Verfügung zu stellen(z.B. auf Basis von Active Environmental DataWarehouses), die zu einer besseren Einschät-zung nachhaltiger Entwicklungspfade, erfolgs-kritischer Ressourcenpreise bzw. volatiler Ener-giemärkte führen und damit einhergehende Ri-siken sowie strategisch relevante, systemdy-namische Ursache-Wirkungs-Zusammenhängezwischen ökonomischen, ökologischen undsozialen Indikatoren sichtbar machen [Buhlet al. 2009].

Während traditionelle BUIS tendenziell alsisolierte Informationssysteme operativ orien-tiert sind (z.B. Berücksichtigung von LegalCompliance auf Basis von Kennzahlen ohne Ein-bezug des Nachhaltigkeitsgedankens), verfol-gen BUIS 2.0 einen ganzheitlichen Ansatz, derzu einer strategischen Orientierung führt undsie entsprechend unterstützt.

Zusammenfasssend sind BUIS 2.0 aus Sichtder Autoren Informationssysteme, die sich in ei-ner ganzheitlichen Weise auseinandersetzen mit

! Material- und Energieeffizienz,! Emissions- und Abfallreduktion,! Entsorgung,! Stakeholder-Unterstützung,! Erfüllung gesetzlicher Vorschriften sowie ins-

besondere mit dem! strategischen Umweltmanagement.

Derartige Systeme existieren in der wissen-schaftlichen Diskussion bisher nur als Konzept.Um sie zum Einsatz zu bringen, bedarf es inten-siver Forschung sowie verstärkter Transfer-arbeit bei kleinen und mittleren Unternehmen.BUIS 2.0 könnten Unternehmen in die Lage ver-setzen,

! umweltfreundliche Produktions- und Entsor-gungsverfahren zu entwickeln,

! hybride Produkte zu entwickeln, bei denender Nachhaltigkeitsgedanke stärker im Vor-dergrund steht (diese hybriden Produkte


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HerausforderungenP

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e • Keine zufriedenstellende Rechtssicherheit im Hinblick auf die Einhaltung gesetzlicher Vorgaben• Erschwertes Life Cycle Assessment durch unterschiedliche internationale Vorschriften zur

Datenerhebung• Fehlende Berechnungsstandards (z.B. im Bereich Carbon-Footprint-Messung)

- Keine automatische und kontinuierliche Information über die neueste Gesetzeslage- Kontrolle der Compliance durch Gesetzgeber bisher nicht in ausreichendem Umfang

gewährleistet• ISO14000 zu unverbindlich

Öko

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e • Hoher Schulungsaufwand, da Mitarbeiter nur bedingt im Bereich des betrieblichen Umwelt-managements ausgebildet

• Kosten-Nutzen-Verhältnis von BUIS-Software unklar• Ganzheitliche, strategische BUIS-Softwarelösung momentan nicht am Markt vorhanden• Eigenentwicklung von Softwareschnittstellen ist zu aufwendig

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• Fehlende Unterstützung durch Unternehmensführung• Geringe Verankerung des Umweltmanagements in der Unternehmenskultur• Fehlende Festlegung von Leitlinien/Strategien/Visionen für betriebliches Umweltmanagement• Vorteile eines BUIS stärker in Wissenschaft und Praxis kommunizieren und empirisch

belegen• Mitarbeitermotivation/Sensibilisierung für das Umweltmanagement• Berücksichtigung interkultureller Unterschiede• Prüfung ökologischer Verträglichkeit der Anlagegüter und Produktionsverfahren als

kontinuierlicher Verbesserungsprozess• Unterstützung bei der Entscheidung für geeignete BUIS-Software• Umweltberichtswesen wird als zu aufwendig wahrgenommen• Operatives Tagesgeschäft drängt Umweltproblematik in den Hintergrund• Unternehmensübergreifende Verbrauchsbilanz scheitert an Problematik der Vernetzung

- Problematik sensibler Daten- Koordinationsaufwand bei Strategieabstimmung zwischen Niederlassungen und

Unternehmen eines Netzwerks• Desinteresse der Supply-Chain-Partner an Umweltmanagement• Umweltmanagement nicht oder nur teilweise in Kernprozesse der Unternehmen integriert• Nicht standardisierte Prozesse in Kombination mit hohem Detaillierungsgrad erschweren

Administration

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• Fehlende Kennzahlen-Cockpits zur Ableitung von Zielen und Maßnahmen im Rahmen des Umweltcontrollings

• Rollenzuweisungen und Verantwortlichkeiten im betrieblichen Umweltmanagement unklar

• Fehlende Dokumentation von betrieblichen Audits zum Umweltmanagement• Datenintegration und Prozesssteuerung• Fehlende Entscheidungsunterstützung zur Simulation der Konsequenzen von

Gesetzesänderungen• Aufbau- und Ablauforganisation im Unternehmen muss in BUIS-Software adäquat

abgebildet werden können• Unzureichendes Datenqualitätsmanagement/automatische Überprüfung bzw.

Benachrichtigung im Fall von:- fehlerhaften Benutzereingaben- unplausiblen Berechnungsergebnissen

• Daten werden umfangreich erfasst, aber Kennzahlen werden nicht automatisiert erstellt

➞


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integrieren sowohl Sach- als auch Dienstleis-tungen und werden als Leistungsbündel amMarkt angeboten),

! den interaktiven Informationsaustausch mitverschiedenen Stakeholdern im Bereich derNachhaltigkeitsberichterstattung auf der Ba-sis von Web-2.0-Technologien (Blogs, Wiki,Semantic Web, Podcasts etc.) zu realisieren,

! Synergieeffekte, Kosteneinsparungen, strate-gische Vorteile etc. durch Angebot und Nut-zung von »grünen« Diensten aus der Cloud(»Sustainable Cloud Computing«) und aufder Basis serviceorientierter Architekturenund Auktionsplattformen zu realisieren,

! aus strategischer Sicht komplementäre Ursa-che-Wirkungs-Beziehungen zwischen ökono-mischen und ökologischen Zielen aufzuzeigen.Komplementär bedeutet in diesem Zusam-

menhang, dass die Verfolgung eines (bspw.ökologischen) Ziels das Erreichen anderer (wiesozialer oder ökonomischer) Ziele unterstützt.

Ziel von BUIS 2.0 muss es nach unserer Auffas-sung sein, die gesamte IT eines Unternehmensals ressourcenlenkendes, integratives Nerven-system zur intelligenten und strategischenSteuerung als Plattform (serviceorientierte Ar-chitektur) einzusetzen und auf diese Weise einchancen-/risikoeffizientes, strategisches Um-weltmanagement zu realisieren und damitnachhaltigen Unternehmenswert zu ermögli-chen. Des Weiteren sollte es das Ziel von BUIS2.0 sein, die Ursache-Wirkungs-Zusammenhän-ge von ökonomischen, ökologischen und sozia-len Kennzahlen (Indikatoren) vergleichbar inEntwicklungsszenarien transparent zu doku-mentieren.

HerausforderungenTe

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• Schnittstellenprobleme reduzieren:- Heterogene Softwarelandschaft- Operative Daten- Lieferantensysteme- Kommune- Produktionsanlagen/Maschinen- Legacy-ERP-System nicht für modulare Erweiterung ausgelegt

• Manuelle Datenerhebung reduzieren:- Stoff- und Materialstammdaten- CO2-Emission pro Auftrag- Ökologische Kennzahlen

• Hardware zur Erfassung feingranularer Verbrauchsdaten

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eit • Zahlenfriedhöfe und nur schwer verständliche Reports erschweren Nachvollziehbarkeit

der Ergebnisse und Identifikation adäquater Maßnahmen

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nz • Automatische Erfassung feingranularer Daten (z.B. für Carbon Footprint)• Automatische Generierung von Umweltberichten• Automatisierte Erstellung einer Input-/Output-Bilanz

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eit • Skalierbarkeit (Unternehmenswachstum) und modularer Aufbau

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t • Möglichkeit des Customizing zur Anpassung an unternehmensindividuelle Prozesse• Verfügbarkeit zahlreicher Schnittstellen zur Integration in die existierende Software-

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Tab. 1: Herausforderungen bei der Realisierung von BUIS 2.0 aus Sicht der Unternehmenspraxis


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5 Referenzarchitektur eines BUIS 2.0Zentrale Module eines BUIS 2.0 sollten Modulesein, die die Energieeffizienz in Unternehmenüberwachen sowie die Bereiche SustainableLogistics und Sustainable Reporting unter-stützen. In Abbildung 2 wird zwischen Daten-quellen-, Datenhaltungs-, Anwendungs- undPräsentationsebene unterschieden [Teuteberg& Freundlieb 2009].

Datenquellenebene: Die Datenquellen lassensich in drei Kategorien unterteilen: Zum einensind operative Systeme wie PPS- oder ERP-Syste-me zu nennen, zum anderen können auch ande-re BUIS, insbesondere BUIS zur Stoffstromanaly-se und Ökobilanzierung, notwendige Daten fürdas BUIS 2.0 liefern. Als dritter Datenlieferantbieten sich öffentliche Umweltportale, wie bei-spielsweise das Umweltportal Deutschland(PortalU; www.portalu.de), an. Auch Systemevon Partnern innerhalb der Supply Chain kön-nen mögliche Datenlieferanten für das Active

Environmental Data Warehouse (AEDWH) sein.Die Systeme der Supply-Chain-Partner zählendabei ebenfalls zur Kategorie der operativenSysteme. Die Daten der vorgelagerten Systemewerden mittels ETL-Prozessen (ETL = Extract,Transform, Load) in das Active EnvironmentalData Warehouse integriert.

Datenhaltungsebene: Neben den relevantenUmweltdaten sind auch die regulatorischenund für Zertifizierungen erforderlichen Anfor-derungen sowie Vorlagen für die Standard-reports samt den dazugehörigen Kennzahlenabgebildet. Die Versorgung des Systems mitden relevanten Daten sowie deren Datenhal-tung ist eine besondere Herausforderung, daneben der Identifizierung und Anbindung derVorsysteme auch Fragen nach geeigneten Da-tenstrukturen, möglichen Datendefekten oderallgemein nach der Datenqualität beantwortetwerden müssen. Da auch externe Daten, bei-spielsweise von Partnern innerhalb der Supply

Abb. 2: Architektur eines BUIS 2.0 (in Anlehnung an [Teuteberg & Freundlieb 2009])


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Chain oder von externen Umweltportalen, an-gebunden werden sollen, liegen nicht alleDatenquellen im direkten Einflussbereich desUnternehmens. Daraus ergeben sich Fragestel-lungen zur Standardisierung von Schnittstellenund zu Übertragungsformaten. Weiterhin birgtdie Abbildung der zu überwachenden Anforde-rungen besondere Herausforderungen, da diesein der Regel natürlichsprachlich formuliert undsomit nur schwer in einer Datenbank abbildbarbzw. überprüfbar sind. Ein möglicher Lösungs-ansatz besteht darin, die Anforderungen nichtdirekt, sondern in Form von auf das jeweiligeUnternehmen angepassten Policies abzubilden.Die Policies enthalten dabei im Gegensatz zuden Gesetzestexten bzw. Anforderungen derZertifizierer konkrete numerische Zielvorgaben,deren Einhaltung sich leichter überprüfen lässt.

Anwendungsebene: Die Module der Anwen-dungsebene unterstützen den gesamten Wert-schöpfungsprozess, beginnend bei Forschungund Entwicklung bis hin zum Recycling von Pro-dukten, um so eine nachhaltige Produktent-wicklung zu gewährleisten. Zum einen könnendie Daten als Bericht, etwa zur Green IT, für dieEntscheider des Unternehmens aufbereitet undauch extern in Form von Nachhaltigkeitsberich-ten zur Verfügung gestellt werden. Eine beson-dere Bedeutung kommt der Event-Engine zu:Wird eine Umweltanforderung verletzt, löst dieEvent-Engine selbstständig die Generierungvon Reports oder Benachrichtigungen via E-Mailoder SMS aus oder stößt im Workflow-Manage-ment-System entsprechende Geschäftsprozes-se an. Denkbar wäre auch eine »intelligente«Ausgestaltung der Event-Engine, sodass nichtnur nachsorgend auf Fakten reagiert wird, son-dern auch präventiv Maßnahmen zur Verhinde-rung einer drohenden Compliance-Verletzungergriffen werden können.

Präsentationsebene: Auf der Präsentations-ebene können beispielsweise Reports für die je-weiligen Stakeholder (Mitarbeiter, Geschäfts-

partner, Investoren, Kunden etc.) neben der her-kömmlichen Darstellung durch Programmeauch über das Intranet bzw. Internet internenbzw. externen Adressaten zugänglich gemachtwerden. Ebenfalls ist die Unterstützung mobilerEndgeräte möglich.

6 BUIS für eine nachhaltige Unternehmensentwicklung

Die Ergebnisse des Literaturreviews, die Exper-teninterviews sowie die Industrie-Workshopshaben verdeutlicht, dass es noch an wissen-schaftlich fundierten und in der Unternehmens-praxis erprobten Konzepten, Reifegradmodellenund Referenzmodellen (Best Practices) mangelt,die eine nachhaltige Unternehmensentwick-lung auf der Basis von BUIS 2.0 unterstützen.

Bisher am Markt befindliche BUIS dienennahezu ausschließlich dazu, in den Unterneh-men Konformität zur jeweils gültigen Umwelt-gesetzgebung herzustellen (sog. End-of-Pipe-Lösungen). Ökonomische, ökologische und sozi-ale Leistungsindikatoren (Kennzahlen) – und so-mit die Umweltleistung eines Unternehmens –werden erst im Nachhinein (ex post) dokumen-tiert.

Es fehlt in der Praxis des Weiteren an geeig-neten Kontroll- und Steuerungsmechanismen,die Ursache-Wirkungs-Zusammenhänge zwi-schen ökonomischen, ökologischen und sozia-len Kennzahlen transparent machen, über-wachen und Maßnahmen zur Umsetzung derZiele einer nachhaltigen Unternehmensent-wicklung auf der Basis von BUIS 2.0 steuern.

Durch stark operative Ausrichtung der bis-herigen BUIS wird den Anforderungen, die sichaus der nachhaltigen Entwicklung ergeben, nurhöchst beschränkt Rechnung getragen (wie z.B.Befriedigung von Stakeholder-Interessen; Har-monisierung von Ökonomie, Ökologie und ge-sellschaftlichen Interessen; Risikoreduzierung(Abhängigkeit von Rohstoffpreisentwicklun-gen, Volatilität und Spekulationen auf Rohstoff-und Energiemärkten)).


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Bestehende Konzepte und Referenzmodellewie Sustainable Balanced Scorecards, Potenzial-modellierung, Self-Assessments auf der Basisvon Checklisten und Reifegradmodellen sowieReferenzmodelle (Best Practices) wie ITIL, CobiT,ECO-Integral, GreenSCOR können eine ersteGrundlage für die Entwicklung strategischerKonzepte im Rahmen einer nachhaltigen Ent-wicklung von Produkten und Dienstleistungensowie für die Etablierung nachhaltiger Wert-schöpfungsketten auf der Basis von BUIS dernächsten Generation bieten.

7 Literatur[Buhl et al. 2009] Buhl, H. U.; Laartz, J.; Löffler, M.;

Röglinger, M.: Green IT reicht nicht aus! Wirt-schaftsinformatik & Management 1 (2009), 1,S. 54-58.

[Bullinger et al. 2000] Bullinger, H. J.; Eversheim, W.;Haasis, H. D.; Klocke, F.: Auftragsabwicklung op-timieren nach Umwelt- und Kostenzielen: OPUSOrganisationsmodelle und Informationssyste-me für einen produktionsintegrierten Umwelt-schutz. Springer-Verlag, Berlin, 2000.

[El-Gayar & Fritz 2006] El-Gayar, O.; Fritz, B. D.: Envi-ronmental Management Information Systemsfor Sustainable Development – A ConceptualOverview. CAIS 17 (2006), p. 756-784.

[Hilty & Rautenstrauch 1997] Hilty, L. M.; Rauten-strauch, C.: Betriebliche Umweltinformations-systeme (BUIS) – Eine Literaturanalyse. Infor-matik-Spektrum 20 (1997), 3, S. 159-167.

[Isenmann & Marx Gómez 2008] Isenmann, R.;Marx Gómez, J.: Internetbasierte Nachhaltig-keitsberichterstattung: Maßgeschneiderte Stake-holder-Kommunikation mit IT. Erich SchmidtVerlag, Berlin, 2008.

[Isenmann & Rautenstrauch 2007] Isenmann, R.;Rautenstrauch, C.: Horizontale und vertikale In-tegration Betrieblicher Umweltinformations-systeme (BUIS) in Betriebswirtschaftliche An-wendungsszenarien. Umweltwirtschaftsforum15 (2007), 2, S. 75-81.

[Kramer 1993] Kramer, J.: Betriebliche Umweltinfor-mationssysteme (BUIS): Voraussetzung effekti-ven Umweltmanagements. In: Arndt, H. K.

(Hrsg.): Umweltinformationssysteme für Unter-nehmen. Schriftenreihe des IÖW 69/93. Insti-tut für Ökologische Wirtschaftsforschung, Ber-lin, 1993, S. 109-115.

[Krcmar et al. 2000] Krcmar, H.; Dold, G.; Fischer, H.;Strobel, M.; Seifert, E. K.: Informationssystemefür das Umweltmanagement – Das Referenz-modell ECO-Integral. Oldenbourg Wissen-schaftsverlag, München, 2000.

[Lang 2007] Lang, C. V.: Konzeption eines Referenz-modells für betriebliche Umweltinformations-systeme im Bereich der innerbetrieblichen Lo-gistik. Shaker Verlag, Aachen, 2007.

[Lang et al. 2004] Lang, C.; Steinfeldt, M.; Loew, T.;Beucker, S.; Heubach, D.; Keil, M.: Konzepte zurEinführung und Anwendung von Umweltcont-rollinginstrumenten in Unternehmen: End-bericht des Forschungsprojekts INTUS, 2004,www.innovation.iao.fraunhofer.de/fhg/Images/EndberichtForschungsprojektINTUS_tcm124-69767.pdf; Zugriff am 27.04.2010.

[Lang-Koetz & Heubach 2004] Lang-Koetz, C.; Heu-bach, D.: Stand des Umweltcontrolling und des-sen Softwareunterstützung in der Industrie: Er-gebnisse einer Umfrage unter produzierendenUnternehmen in Baden-Württemberg, 2004,www.innovation.iao.fraunhofer.de/fhg/Images/IAO_Umfrage_UC_Software_tcm124-79769.pdf;Zugriff am 27.04.2010.

[Möbes-Range et al. 2005] Möbes-Range, G.; Rey, U.;Heubach, D.: Konzeption eines branchenüber-greifenden Vorgehensmodells zur Ermittlungdes Umweltinformationsbedarfs zum Aufbaueines ERP-unterstützten Umweltcontrollings ineinem produzierenden Unternehmen. In: Lang,C. V.; Rey, U. (Hrsg.): Betriebliche Umweltinfor-mationssysteme – Best Practice und neue Kon-zepte. Shaker Verlag, Aachen, 2005, S. 97-119.

[Perl 2006] Perl, E.: Implementierung von Umwelt-informationssystemen: Industrieller Umwelt-schutz und die Kommunikation von Umwelt-informationen in Unternehmen und inNetzwerken. Deutscher Universitäts-Verlag,Wiesbaden, 2006.

[Rautenstrauch 1997] Rautenstrauch, C.: Fachkon-zept für ein integriertes Produktions-, Recyc-lingplanungs- und Steuerungssystem (PRPS-System). Verlag Walter de Gruyter, Berlin, 1997.


HMD 274 17

[Rautenstrauch 1999] Rautenstrauch, C.: Betriebli-che Umweltinformationssysteme: Grundlagen,Konzepte und Systeme. Springer-Verlag, Berlin,1999.

[Schwarze 2009] Schwarze, C.: Nachhaltigkeits-Management: Studien zur nachhaltigen Unter-nehmensführung, Bd. 2. Verlag Dr. Kovac, Ham-burg, 2009.

[Teuteberg & Freundlieb 2009] Teuteberg, F.;Freundlieb, M.: Compliance Management mitbetrieblichen Umweltinformationssystemen.WISU – Das Wirtschaftsstudium 38 (2009), 4,S. 550-558.

[Teuteberg & Straßenburg 2009] Teuteberg, F.;Straßenburg, J.: State of the art and futureresearch in Environmental ManagementInformation Systems – a systematic literaturereview. In: Athanasiadis, I. N.; Mitkas, P. A.;Rizzoli, A. E.; Marx Gómez, J. (Hrsg.): Informati-on Technologies in Environmental Engineering.Springer-Verlag, Berlin, 2009, p. 64-77.

[Zarnekow & Erek 2008] Zarnekow, R.; Erek, K.:Nachhaltiges IT-Servicemanagement – Grund-lagen, Vorgehensmodell und Management-instrumente. HMD – Praxis der Wirtschaftsin-formatik 45 (2008), 264, S. 7-18.

Prof. Dr. Frank TeutebergUniversität OsnabrückInstitut für Informationsmanagement und UnternehmensführungKatharinenstr. 149069 Osnabrü[email protected]

Prof. Dr. Jorge Marx GómezCarl von Ossietzky Universität OldenburgDepartment für InformatikAmmerländer Heerstr. 114-11826129 [email protected]://vlba.wi-ol.de

green computing & sustainability

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