Software Unterstützung für Routine im betrieblichen Umweltschutz

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1 EnviroInfo 2010 (Cologne/Bonn) Integration of Environmental Information in Europe Software Unterstützung für Routine im betrieblichen Umweltschutz Andreas Möller Leuphana University Lüneburg Scharnhorststraße 1, Lüneburg, Germany Zusammenfassung Unter Routine im betrieblichen Umweltschutz werden vor allem die traditionellen Umweltschutzaufgaben seit den 1970er Jahren verstanden. Es geht um Gefahrabwehr, um die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften, um organisatorische Frage der Beauftragten usw. Wenn man über Öko-Effizienz-Analysen, Life Cycle Assessment und Carbon Footprints spricht, befindet man sich quasi in einer anderen Welt. Es ist die Welt des noch nicht vollständig Verstandenen, des noch etwas Unübersichtlichen. Diese neuen Formen des betrieblichen Umweltschutzes, die mit globalen Umweltveränderungen und den steigenden Anforderungen einer globalen nachhaltigen Entwicklung zusammenhängen, finden in den Unternehmen zunehmende Beachtung. Einige Unternehmen befinden sich bereits in einer Phase des Übergangs, anderen steht dies noch bevor. Software für solche Transitionsphasen haben sinnvollerweise Toolcharakter. Es sind Werkzeuge, mit denen das Neue erkundet, zur Sprache und visualisiert werden kann. Ein typisches Beispiel sind die Life Cycle Assessment Tools. In nächster Zeit sind auch Tools für das Product Carbon Footprinting zu erwarten. Im Unterschied zu diesen Tools stellt sich für betriebliche Umweltinformationssysteme die Frage, wie zukünftig Routineaufgaben des betrieblichen Umweltschutzes und der betrieblichen Nachhaltigkeit unterstützt werden können. Der Beitrag soll Grundlagen und mögliche softwaretechnische Ansatzpunkte aufzeigen. 1. Einführung Betriebliche Umweltinformationssysteme (BUIS) zielen darauf ab, automatisiert Daten zu den Wirkungen betrieblichen Handelns auf die natürliche Umwelt abzuschätzen (Hassis et al. 1995, Rautenstrauch 1999). Eine wesentliche Voraussetzung für den Einsatz von BUIS ist, dass sich eine Routine eingestellt hat, welche dann auch automatisiert werden kann. Die BUIS sind also Softwarelösungen für eine Routine, die es gegenwärtig noch gar nicht gibt. Vielmehr befinden wir uns in einer Phase des Übergangs: Traditionelle Paradigmen des Subsystems Wirtschaft werden in Frage gestellt und/oder angereichert. Es geht darum, wie sich die zukünftigen Prozesse der materiellen Wertschöpfung in der Wirtschaft im Rahmen einer nachhaltigen Entwicklung vollziehen. Nicht-nachhaltige Strukturen und Entwicklungen in der Wirtschaft werden dauerhaft keinen Bestand haben. Für die Transitionsphase werden andere Softwarelösungen herangezogen, vor allem Software-Tools (Möller et al. 2006). Sie haben wichtige Funktionen in dieser Phase, die auch eine der Unsicherheit ist: Die neuen Probleme müssen ausgedrückt, sichtbar und verstehbar gemacht werden; es müssen neue Orientierung und neues Erfahrungswissen aufgebaut werden. Gleichwohl haben die Tools aber auch die Funktion, zum Ende der Phase des Übergangs beizutragen. Sie dienen als explorative Prototypen für spätere Routine und damit für zukünftige Betriebliche Umweltinformationssysteme. Dieser Aspekt von Software-Tools für den betrieblichen Umweltschutz soll Thema dieser Abhandlung sein. 375

2 2. Theoretischer Hintergrund Software für den Umweltschutz, vor allem im betrieblichen Kontext, ist mit der Tatsache konfrontiert, dass es keine alt hergebrachte Routine auf dem Gebiet gibt. Im Vergleich zur ökonomischen Effizienz als Leitbild und der Kostenrechnung sind Instrumente und Konzepte des betrieblichen Umweltschutzes vergleichsweise neu und zeitlich der Entwicklung von Softwarelösungen nicht vorgelagert. Wer eine Kostenrechnung als Softwarekomponente implementieren will, kann Standardlehrbücher heranziehen und sich darauf verlassen, dass das Wissen um Verfahren der Kostenrechung in den Unternehmen bekannt ist. Dies sieht beim betrieblichen Umweltschutz ganz anders aus. In den Unternehmen muss erst noch das Erfahrungswissen um Methoden und Konzepte des betrieblichen Umweltschutzes und der Nachhaltigkeit etabliert werden. Dies bedeutet für viele betriebliche Akteure einen erheblichen Paradigmenwechsel, was zur Folge hat, dass die Prozesse keineswegs von selbst ablaufen. Als Erklärungsansatz hierfür kann die Theorie kommunikativen Handelns von Habermas herangezogen werden (Habermas 1981a, Habermas 1981b). Habermas stellt fest, dass sich in einem Prozess gesellschaftlicher Rationalisierung gesellschaftliche Subsysteme herausgebildet haben, die ihre eigenen Logiken und systemischen Mechanismen etablieren. Die Systeme werden mit Hilfe der Mechanismen auch aufrecht erhalten, grundlegende Mechanismen sind also integraler Bestandteil der Systemidentität. Im Falle des Subsystems Wirtschaft ist vor allem die kurz- und mittelfristig Gewinnmaximierung. Diese in Strukturen und Mechanismen übersetzten generalisierten Orientierungen fördern dann auch den Einsatz bestimmter Softwarelösungen. Vor allem in der Wirtschaftsinformatik stellt man sich die Frage, wie die generalisierten Handlungsorientierungen und systemischen Mechanismen durch Softwarelösungen unterstützt werden. Dabei werden aus den Orientierungen zunächst Entwicklungsleitbilder abgeleitet und in Kommunikationsprozessen in die betroffenen Communities eingeführt. In Bezug auf betriebliche Standardsoftware sind da Überlegungen zu integrierten Systemen zu nennen (Plattner, Kagermann 1991). So ist das integrierte System der zentrale Gedanke bei der Entwicklung von Enterprise Resource-Planning-Systemen (ERP-Systemen). Hier hat man dann alles unter einem Dach; alle systemischen Mechanismen können konsistent abgebildet werden. Das Versprechen der ERP-Systeme in dieser Hinsicht ist also, dass man ein umfassendes Paket zur Rationalitätssicherung in größeren Organisationen bekommt. Die systemischen Mechanismen werden in der ERP-Software in einer Phase des Customizing rekonstruiert und für die spätere Praxis festgeschrieben. Grundsätzliche Mechanismen, die für die gesamte Wirtschaft oder einzelne Branchen gelten, sind gleichsam hart implementiert. Bei der SAP- Software R/3 sind dies die Komponenten, die in ABAP geschrieben worden sind (Keller, Krüger 1999). Alle Mitarbeiter werden sich, so die Hoffnung, dann den Mechanismen unterwerfen. Das integrierte System ist ein weiterer Schritt der Rationalisierung im Subsystem Wirtschaft. Ein weiterer wichtiger Rationalisierungs- und Routinisierungsansatz hängt mit einem Leitbild aus den 1990er Jahren zusammen (Hammer, Champy 1993): Business Process Re-Engineering (BPR). Auch beim BPR wird vor allem das Potential für weitere Rationalitätssteigerung betont. Es wird der Eindruck vermittelt, dass diejenigen, die BPR ignorieren, erhebliche Rationalitätsdefizite nicht reduzieren können und dann mit erheblichen Schwierigkeiten bei Fragen der Wettbewerbsfähigkeit zu rechnen haben. In der Perspektive der Softwareentwicklung ist allerdings ein anderer Punkt entscheidet: Das BPR hilft, ein wichtiges Fundament für die integrierten Systeme aufzubauen. Die integrierten Systeme müssen, damit sie konsistent die systemischen Mechanismen mit sich transportieren können, eine Repräsentation der wirklichen Abläufe in der betroffenen Wirtschaftseinheit sein. Hierzu trägt das BPR bei, weil es hilft, gleichsam als Nebenprodukt wichtige Basisdaten für die integrierten Systeme zur Verfügung zu stellen. Softwarelösungen für das BPR sehen vor, dass alle relevanten Arbeitsprozesse in einer Organisation als Workflows modelliert und später realisiert werden. Am Anfang steht hier die Modellierung mit Hilfe entsprechender Software-Tools (ARIS Toolset ist in dieser Hinsicht bekannt geworden). Die modellierten Workflows sol- 376

3 len dann aber später auch so wie modelliert (und optimiert) durchgeführt werden. Dies übernehmen dann Softwarekomponenten des Workflow-Managements. Auch ERP-Systeme bringen entsprechende Komponenten mit. Wenn nun alle Arbeitsprozesse durch Softwarekomponenten begleitet oder gesteuert werden, ist es kein größeres Problem, die Ergebnisse der Prozesse zu protokollieren und an andere Komponenten des integrierten Systems weiterzuleiten. Insgesamt zeigt sich, dass ein sehr ausgefeiltes System an Entwurfsleitbildern und Softwarekomponenten einzig darauf ausgerichtet ist, die systemische Mechanismen im Subsystem Wirtschaft noch weiter zum Durchbruch zu verhelfen und einen Beitrag zu den generalisierten Handlungsorientierungen zu leisten. In Bezug auf den betrieblichen Umweltschutz und die betriebliche Nachhaltigkeit ergeben sich noch erhebliche Defizite. Diese sind (1) Unklarheiten bei der Frage der Orientierungen und Mechanismen und (2) Unklarheiten bei den konkreten systemischen Mechanismen und ihrer Konsistenz. Zum ersten Punkt ist an anderer Stelle bereits viel gesagt worden (Michelsen, Möller 2008, Möller, Rolf 2010). In diesem Beitrag soll der Frage, möglicher systemischer Mechanismen nachgegangen werden. Einige wichtige Ergebnisse der Analysen zum Punkt (1) als Startpunkt zur Bearbeitung der Frage (2) herangezogen werden. Es zeigt sich, dass Kommunikations- und Diskursprozesse erforderlich sind, um in den Subsystemen wie der Wirtschaft neue generalisierte Handlungsorientierungen wie Nachhaltigkeit zu verankern. Eine solche Phase des Wechsels oder Modifikation von generalisierten Handlungsorientierungen kann als Transitionsphase bezeichnet werden. In der Transitionsphase wird nicht nur alte Routine in Frage gestellt; sie bereitet auch neue Routine vor. Die neue Routine stellt einen notwendigen Entlastungsmechanismus für die in der Transitionsphase steigende Komplexität dar (Habermas 1981b, S. 269). In der Transitionsphase können Softwarelösungen auf zweierlei Weise zum Einsatz kommen: als Medium und als Werkzeug. Als Medium unterstützt Software die Kommunikations- und Diskursprozesse direkt. Zu denken ist indem Zusammenhang aktuell als die so genannten Web-2.0-Anwendungen wie Foren, Blogs usw. Software wird aber auch in Form von Tools in der Transitionsphase herangezogen. Benutzer verwenden die Tools nicht, um, als Entscheidungsträger fungierend, optimale Entscheidungen zu treffen. Vielmehr konkretisieren die Tools die neuen Herausforderungen auf der sprachlichen Ebene: (1) Die Tools definieren einen neue Grammatik, um die neuen Probleme formulieren zu können. Eine typische neue Grammatik trägt das Life Cycle Assessment in sich. Auch die Stoffstromnetze bieten auf dem Gebiet in erster Linie eine neue Sprache, basierend auf Sprache der Petri-Netze (Petri 1962), um neuartige Problemlagen zum Ausdruck zu bringen. Hier geht es darum, dass die Stoff- und Energieströme in ihrem absoluten Umfang zu hoch sind und zu inakzeptablen Bestandverschiebungen führen (knappe Ressourcen werden in Abfälle überführt und verstreut). (2) Die Tools bringen die neuen Erkenntnisse auf neue Art und Weise auf den Punkt. Es hat sich beispielsweise gezeigt, dass man die Problematik der teils zu hohen oder naturunverträglichen Stoff- und Energieströme mit Hilfe von Sankey-Diagrammen visualisieren kann. Diese Diagramme werden ohne umfassende Erklärungen in den Kommunikations- und Diskursprozessen aufgegriffen. Wenn sich also noch keine Routine eingestellt hat und sich die Organisation noch in einem Lernprozess befindet, sind Software-Tools für den betrieblichen Umweltschutz hilfreich, zum Beispiel LCA-Tools zur Erschließung des Themas Life Cycle Assessment. Das macht ihren gegenwärtigen Erfolg aus: Sie helfen, das Neue zu verstehen. Entsprechend sind die Tools programmiert: Graphische Benutzungsoberflächen, manuelle Modellierung, explizite Berechnungen, manuelle Auswertung und Verdichtung der Ergebnisse. Das Neue führt zu Unsicherheiten: Ist auch richtig, was ich hier mache? Kann das denn sein? In der Wissenschaft werden solche Unsicherheiten dann schnell und gern aufgegriffen sowie in wissenschaftliche Fragestellungen übersetzt (Ciroth 2008): Es geht dann plötzlich darum, dass auch Datenunsicherheiten mitmodelliert werden sollten. Niemand käme bei den Kostenrechnungskomponenten eines ERP-Systems dazu, formalisiert auch mit Datenunsicherheiten umzugehen und entsprechende Instrumente anzuwenden. Im Bereich der Stoffstromanalysen ist dies aber ein wichtiges Thema. 377

4 3. Routinisierung am Beispiel der Stoffstromanalysen Obwohl also die Software-Tools eine wichtige Rolle in der Transitionshase spielen, wird bei der Entwicklung der Software-Tools nicht explizit in den Blick genommen, dass die Transitionsphase in neue Routine münden wird. Man kann die Funktion der Software-Tools auf folgende Weise interpretieren: (1) Sie dienen dazu, sich selbst überflüssig zu machen; sie sollen dazu beitragen, dass sie durch andere Softwarelösungen abgelöst werden. (2) Sie haben in der Perspektive späterer Softwarelösungen für die Routine wir nennen diese Softwarelösungen Environmental Management Information Systems (EMIS) oder Betriebliche Umweltinformationssysteme (BUIS) den Charakter von explorativen Prototypen. Ein Zentralbegriff ist hierbei die Routine. Im Folgenden sollen die Tools auf Ansätze für Routinisierung hin untersucht werden. Das bietet die Möglichkeit, über Lücken und Erweiterungen nachzudenken. Tatsächlich hat sich bei der Durchführung von Life Cycle Assessments bereits eine ganze Menge an Routine herauskristallisiert. Man denke in dem Zusammenhang an die LCA-Datenbanken wie EcoInvent und die wiederkehrende Tätigkeit des Nutzens von Datenbankmodulen in den Stoffstrommodellen. Andere Routine betrifft die bereits in den LCA-Tools automatierte Anwendung von Methoden des Life Cycle Impact Assessments, etwa die CML-Methoden (vgl. Guinée et al. 2002). Gleichwohl bleibt die Frage der Routine in der LCA-Community unbeachtet. Die Standardisierung konzentriert sich auf die Spezifikation einheitlicher Datenformate (vor allem auf der Basis von XML) sowie Prozesse der Qualitätssicherung. Modelle werden manuell gezeichnet; eine Versionsverwaltung von Modellen gibt es nicht. Um festzulegen, ob es sich mit Prognose-, Vorgabe- oder Ist-Modelle handelt, nutzt man freie Beschreibungsfelder. Systematische Unterstützung, wie man sie im Rahmen des Öko- Controllings erwarten würde (Schaltegger, Sturm 1995), ist nicht vorgesehen. Die Software-Tools werden so optimiert, dass sie insbesondere bestimmten Akteuren in der Transitionsphase dienen. Man geht davon aus, dass das Know-how um die neuen Konzepte und Tools in der Wirtschaft und Gesellschaft nicht vorhanden ist und daher auf das Know-how spezieller Consulting-Unternehmen zurückgegriffen werden muss. Die Consulting-Unternehmen sind dann selbst die Hauptbenutzer der Software. Es ist klar, dass sie einen wesentlichen Einfluss auf die Funktionalität und die Benutzungsoberfläche der Software-Tools haben. Daraus leitet sich die Charakteristik der Tools ab: (1) Die Modellerstellung ist und bleibt Handarbeit; graphische Benutzungsoberflächen prägen das Bild. An eine implizite Modellbildung wie etwa bei den weiter oben dargestellten ERP-Systemen, die systematisch auf Datenerhebungskomponenten beruhen (Business Process Management), kann keine Rede sein. (2) Die Erweiterung der Funktionalität hängt von der aktuelle Projektlage ab; eine Reflektion der Funktionalität hinsichtlich späterer Routine findet nicht statt. (3) Die Frage des Erfahrungserwerbs ist vor allem auch auf die Consulting-Unternehmen ausgerichtet. Zwar werden die Ergebnisse für die Auftraggeber aufbereitet und verdichtet. Zugleich werden die Modelle aber auch in Module transformiert, auf die das Consulting-Unternehmen in Zukunft Zugriff hat. Entsprechend spielen intern die Moduldatenbanken eine entscheidende Rolle. Sie sind die Knowledge-base eines Beratungsnetzes. Es verwundert kaum, dass es schwierig ist für Externe (und oft auch für die Auftraggeber), auf die Datensätze so zuzugreifen, dass sie in weiteren Stoffstromanalysen wiederverwendet werden können. Eine Ausnahme stellt hier EcoInvent dar; hier besteht das Geschäftsmodell gerade darin, dass möglichst viele die Module nutzen. Dass man die Module auch automatisiert in Modelle einbinden könnte, spielt keine Rolle. Dass man Stoffstrommodelle vielleicht auch automatisiert erstellen könnte und nicht nur im Ausnahmefall, ist kaum angedacht. Mit Blick auf die Gestaltung von BUIS ist dies unbefriedigend. Es muss der Fokus darauf gerichtet werden, wie der Übergang zur Routine bewältigt werden kann und welche Metaphern und Entwurfsmuster hierfür herangezogen werden können. Für die betriebliche Umweltinformatik stellt sich die Frage, wie ein Katalog an Entwurfsmetaphern und mustern aussehen könnte. Im Folgenden soll dies am Beispiel der Schnittstelle etwas konkretisiert werden. 378

5 4. BUIS-Muster Schnittstelle Unternehmen, die Life Cycle Assessments erstellen, sind oft einen Schritt weiter als die Consulting- Unternehmen; sie haben schließlich auch ein Interesse an der Routinisierung. Sie überlegen sich zum Beispiel flexible Referenzmodelle, die schnell an geplante oder vorgefundene Realitäten angepasst werden können. Dringend wird das Problem, wenn zum Beispiel Product Carbon Footprints flächendeckend erstellt werden sollen. Tatsächlich können die Verzögerungen bei der Einführung von Carbon Footprints auf noch unzureichende Routinisierung zurückgeführt werden. Für Konzepte wie Product und Corporate Carbon Footprints kommt den BUIS und ihrem Automatisierungsansatz sogar eine entscheidende Rolle zu. Bei der Entwicklung von BUIS ist es eine zentrale Aufgabe, die sich herausgebildete Routine als solche zu identifizieren und entsprechende Softwaremodule zu implementieren, welche die Routine so weit wie möglich unterstützen. Dazu sind mehrere Design Patterns vorgeschlagen worden. Im Folgenden soll das Entwurfsmuster Schnittstelle (Interface) beispielhaft diskutiert werden. Es zeigt, welche Potentiale mit der Perspektive der Routinisierung verbunden sind. Vor allem das Konzept der Interfaces aus der Softwaretechnik als Entwurfsmuster für BUIS weiterentwickelt und angepasst werden. Ziel des Entwurfsmusters in Anlehnung an die Softwareentwicklung (Gamma et al. 2001, Fowler 2003) ist es dabei, eine optimale Weise der Anbindung vorhandener Daten / Module aus internen oder externen Datenbanken zu präsentieren. In einem übergeordneten Stoffstrommodell soll die Moduldaten zur Spezifikation eines Prozesses genutzt werden. In den Software-Tools erfolgt die Einbindung eines Moduls von Hand, und zwar in den Phasen Download und Anpassung. Es ist dabei völlig offen, was einem beim Download erwartet: Wie ausdifferenziert sind die Stoffe und die Energie im Modul abgebildet? Welche Pfade für die Stoff- und Energieströme sind zu berücksichtigen? Welche Parameter sind an das Modell anzupassen (und entsprechend zu erheben)? Das Stoffstrommodell muss also an das Modul angepasst werden, damit es genutzt werden kann. Anforderungen, die das Modul zu erfüllen hat, werden kaum gestellt einmal abgesehen von einer wünschenswerten Konvention bei der Benennung von Materialien. Diese Art der Modulverwendung ist im Falle von Software-Tools kein besonderes Problem. Einzig die Namenskonventionen für die Materialien sind für den Modellierer wichtig. Zur Nutzung in betrieblichen Umweltinformationssystemen ist dieser Ansatz bzw. dieses Entwurfsmuster wenig brauchbar. Im übergeordneten Stoffstrommodell wird man festlegen wollen, was man vom Modul erwartet. Diese Situation kennt man aus der Softwareentwicklung. Im Falle von Interfaces wird vorab festgelegt, was ein Klasse zu implementieren hat. Wenn eine Klasse ein Interface implementiert, kann diese Klasse auch über die Interfaces automatisch genutzt werden, ohne dass Anpassungen erforderlich. Eine Anwendung der Idee der Schnittstelle aus der Softwareentwicklung ist ein wichtiger Schritt der Routinisierung. Man legt eine Modulschnittstelle fest, so dass Module, welche die Schnittstelle implementieren, automatisch angebunden oder auch ausgetauscht werden können. Die Modulschnittstelle für automatisierte Moduleinbindung ist damit eine wichtige Voraussetzung für die automatisierte bzw. implizite Modellerstellung, wie man sie von ERP-Systemen kennt. Im Folgenden sollen die zu berücksichtigten Aspekte konkret benannt werden. Sie beziehen sich dabei auf das Konzept der Stoffstromnetze (Möller 2000), und es wird die Sprache der Stoffstromnetze verwendet. Eine Übersetzung auf reine LCA-Tools ist aber möglich und auch einfach: (1) Input- und Outputstoffströme, welche auf jeden Fall implementiert werden müssen. Das betrifft zum Beispiel das Vorprodukt, das für die Produktion benötigt wird: Das Modul wird angebunden, um die Vorkette des Vorprodukts in die Lebenszyklusanalyse einzubeziehen. Diese Spezifikation bezieht sich sowohl auf die Materialien als auch auf die Pfade bzw. Verbindungen. (2) Input- und Outputstoffströme die im Modul auftreten können, aber nicht müssen. Auch hier sind die Materialien und die Pfade festgelegt. Wenn ein Modul Angaben zu diesen Stoff- und Energieströmen 379

6 macht, dann erfolgt die automatische Einbindung und Nutzung wie im Fall (1). Es kann allerdings sein, dass ein Modul gar keine Angaben dazu machen sollte: Diese Stoff- und Energieströme treten gar nicht auf. Der Gedanke besteht darin, dass dies die Schnittstelle flexibler macht. Man kann nun eine Schnittstelle Transport spezifizieren, ohne dass bereits festlegt, auf welche Weise da etwas transportiert wird und welche Verkehrsmittel dafür zum Einsatz kommen. Dies könnte dann später aus dem Kontext heraus bestimmt werden, etwa auf der Basis von Daten aus der Logistik. (3) Parameter, die vom Modul unterstützt bzw. ausgewertet werden können. Auch hier steht die Flexibilität im Vordergrund. Im Beispiel des Transports spielt ohne Zweifel die Transportentfernung eine wichtige Rolle. Über die Spezifikation des Parameters in der Schnittstelle können die Entfernungsinformationen automatisiert an das Modul übertragen werden. Brüche auf der syntaktischen Ebene wie bei Entfernung und Distance sind nicht zu erwarten. Die Parameterschnittstelle legt aber auch fest, was ein Modul vom übergeordneten Stoffstrommodelle an Daten erwarten kann. In Untersuchungen zu Lkw- Transporten kann man beispielsweise auch den Neigungswinkel der Straße einfließen. Wenn die Transportschnittstelle diese Information nicht vorsieht, kann man bei der Modulberechnung damit auch nicht rechnen. Man wird von Mittelwerten ausgehen müssen. Sensitivitätsanalysen müssten zeigen, dass dies nicht zu relevanten Fehlern führt. Die Schnittstellen ermöglichen eine automatische Anbindung und den Austausch von Modulen, welche die Schnittstelle implementieren. Das Modell kann ohne weitere Handarbeit durchgerechnet und ausgewertet werden. Allerdings hat dies Konsequenzen bei der Erstellung und Berechnung der Stoffstrommodelle. Auf diesen Punkt soll in Folgenden eingegangen werden: 1. Die Eigenschaft (2) führt dazu, dass man mehr modellieren müsste als in Einzelfällen. So kann es sein, dass man in einer Implementierung eines Schnittstelle ein Betriebsstoff benötigt, in einem anderen aber nicht. Man müsste im Modell den Fall des möglichen Auftretens berücksichtigen. Beispiel: Die Schnittstellenspezifikation eines Transports schließt die Vorketten zur Bereitstellung der Kraftstoffe nicht mit ein. Es kann also sein, dass Benzin, Diesel und Erdgas als Inputs der Module auftreten. Im übergeordneten Stoffstromnetz sind für alle denkbaren Kraftstoffe die Vorketten zu modellieren, unabhängig davon, ob sie im Einzelfall benötigt werden. Ansonsten würde der automatisierte Modultausch behindert. 2. Die Berechnungsalgorithmen müssen berücksichtigen, dass bestimmte Stoffströme gar nicht auftreten. Die entsprechenden Teilmodelle müssen dann unberücksichtigt bleiben; es darf auch nicht gemeldet werden, dass das Modell nicht vollständig ist. Vielmehr ergibt sich aus der Schnittstellenspezifikation in Verbindung mit dem konkret angebundenen Modul, dass mit Recht Teile des übergeordneten Stoffstrommodells unberechnet bleiben. Eine Visualisierung, etwa durch die Farbe der betroffenen Verbindungen, dürfte sinnvoll sein. Ähnlich wie die softwaretechnischen Schnittstellen sind auch die Modulschnittstellen für Stoffstromanalysen Konstrukte, die wiederum Modulcharakter haben. Man wird die Schnittstellen also ähnlich wie Module behandeln und ebenfalls in Datenbanken speichern. Die erste Einbindung eines Moduls in ein Stoffstrommodell, das manuell erstellt wird, ( Transitionsspezifikation ) erfolgt dann zweistufig. (1) In einem ersten Schritt wird die Schnittstelle eingebunden. Diese Einbindung erfolgt auf die Weise, wie konventionell Module eingebunden werden. (2) Dann erfolgt die Anbindung eines konkreten Moduls. Wird das Schnittstellenkonzept im Kontext der Tool-Nutzung verwendet, kann der Mehraufwand für das zweischrittige Vorgehen durch den automatisierten Austausch der Module kompensiert werden. Das betrifft auch die Aktualisierung von Module (eine neue, verbesserte Version eines Moduls liegt vor). Solch ein Schnittstellenkonzept erleichtert zudem die Nutzung externer LCA-Datenbanken im betrieblichen Kontext. Die Entwickler von Modulen werden gezwungen, weitergehende Standards einzuhalten, nämlich die, die in der Schnittstelle festgelegt werden. Die Architektur einer Moduldatenbank wird damit über die Schnittstellen formalisiert: Transporte, Energienetze, Kraftwerke, Rohstoffe, Abfallentsorgung usw. Gerade in branchenbezogenen Datenbanken fördern die Schnittstellen die Abstimmungsprozesse in der Community. Schnittstellen werden für bestimmte Verfahrensschritte und Vorprodukte festgelegt, so 380

7 dass es möglich ist, Referenzmodelle für die Branche zu erstellen. Solche Referenzmodelle wären dann ein komplementärer Baustein der Routinisierung. Tatsächlich haben Referenzmodelle bereits bei der Einführung der ERP-Systeme eine große Rolle gespielt. Sie sind ein wichtiger Input für das Customizing. Ein weiterer Anstoß des Schnittstellenmusters besteht darin, nun in Modulbibliotheken zu denken. Die Frage ist, ob man sich Teile der ERP-Systeme als Moduldatenbanken denken kann, welche bestimmte Schnittstellen implementieren. ERP-Systeme könnten sich als Datenbanken darstellen, indem sie mit Hilfe von Adaptern die Schnittstellen implementieren. Das lässt sich zum Beispiel auf die Nutzung von Stücklisten aus PPS-Systemen anwenden: Im Adapter werden die Stücklisteninformationen in Modulspezifikationen übersetzt, welche die vorgegebene Schnittstelle implementieren. Dabei könnten die fehlenden Daten durch generische Datensätze ergänzt werden. Beispielsweise könnte man bei einer bestimmten Klasse von Maschinen von den Maschinenstunden auf den Stromverbrauch schließen. Auch könnte man im Adapter Abschreibungen von Infrastrukturen vornehmen, auch hier auf der Basis von Bezugsgrößen wie die Maschinenstunde. Die Schnittstelle ermöglicht so viel Flexibilität, dass die verschiedenen Stücklisten eines Unternehmens als Dateninput des Adapters genutzt werden können. Es zeigt sich, dass die Grundgedanken verschiedener Design Patterns aus der Softwaretechnik gewinnbringend für das Design von BUIS genutzt werden können. Vielleicht ist es an der Zeit, die wichtigsten Design Patterns für die Stoffstrommodellierung zusammen zu tragen. Dieser Textabschnitt soll ein Beitrag sein: das Interface. 5. Zusammenfassung Software-Tools für das Life Cycle Assessment und für Stoffstromanalysen werden gern auch zu den betrieblichen Umweltinformationssystemen gerechnet. Dies ist auch richtig so, allerdings darf dabei nicht vergessen werden, dass die Tools einen anderen Einsatzkontext haben als die BUIS zur Unterstützung von Routine im betrieblichen Umweltschutz. Auch zeigen die Ausführungen, dass das Zusammenwirken der Tools und der Akteure des Einsatzkontextes eine Nutzungslogik entwickeln, die eine Routinisierung nicht fördern. So kann erklärt werden, warum aus den Tools nicht direkt die Konzepte für die BUIS abgeleitet werden, wenn sie auch in Bezug auf neue Methoden einen wichtigen explorativen Beitrag leisten. In der betrieblichen Umweltinformatik muss daher der Blick zusätzlich auf die Fragen der Routinisierung gerichtet sein. Wie kann man betriebliche Anwender dabei unterstützen, die Phase des Übergangs zu überwinden und in neue Routine überzugehen. Gerade im Zusammenhang mit Product Carbon Footprints wird diese Frage im drängender. 6. Literatur Ciroth, A. (2008): Fehlerrechnung in Ökobilanzen, Saarbrücken. Flowler, M. (2003): Patterns of Enterprise Application Architecture, Boston, San Francisco et al. Gamma, E. et al. (2001): Entwurfsmuster Elemente wieder verwendbarer objektorientierter Software, 5. Auflage, München, Boston et al. Guinée, J.B. (final editor) (2002): Handbook on Life Cycle Assessment Operational Guide to the ISO Standards, Dordrecht, Boston, London. Haasis, H.-D. et al. (1995): Anforderungen an Betriebliche Umweltinformationssysteme (BUIS) und Ansätze zur Realisierung. In: Haasis, H.-D., Hilty, L.M., Kürzl, H., Rautenstrauch, C. (Hrsg.): Betriebliche Umweltinformationssysteme (BUIS) Projekte und Perspektiven, Marburg. Habermas, J. (1981a): Theorie kommunikativen Handelns, Band 1, Frankfurt a.m. Habermas, J. (1981b): Theorie kommunikativen Handelns, Band 2, Frankfurt a.m. Hammer, M., Champy, J. (1993): Reengineering the Corporation. New York. 381

8 Keller, H., Krüger, S. (1999): ABAP Objects Einführung in die SAP-Programmierung, Bonn. Michelsen, G., Moeller, A. (2008): Voraussetzungen einer IKT-gestützten Nachhaltigkeitskommunikation in Unternehmen. In: Bichler, M. et al. (Eds.): Multikonferenz Wirtschaftsinformatik 2008, Berlin. Möller, A. (2000): Grundlagen stoffstrombasierter betrieblicher Umweltinformationssysteme, Bochum. Möller, A., Prox, M., Viere, T. (2006): Computer Support for Environmental Management Accounting. In Schaltegger, S., Bennett, M. & Burritt, R. (Eds): Sustainability Accounting and Reporting. Dordrecht. Möller, A., Rolf, A. (2010): IT Support for Sustainable Development in Organizations. In: Berleur, J., Hercheui, M., Hilti, L. (2010): What kind of Information Society? Governance, Virtuality, Surveillance, Sustainability, Resilience, Berlin, Heidelberg, New York. Petri, C. A. (1962): Kommunikation mit Automaten, Schriftenreihe des Instituts für Instrumentelle Mathematik, Bonn. Plattner, H., Kagermann, H. (1991): Einbettung eines Systems der Plankostenrechnung in ein EDV- Gesamtkonzept. In: Scheer, A.-W. (Hrsg.): Grenzplankostenrechnung Stand und aktuelle Probleme, 2. Auflage, Wiesbaden. Rautenstrauch, C. (1999): Betriebliche Umweltinformationssysteme Grundlagen, Konzepte und Systeme, Berlin, Heidelberg, New York. Schaltegger, S., Sturm, A. (1995): Öko-Effizienz durch Öko-Controlling Zur praktischen Umsetzung von EMAS und ISO 14001, Stuttgart. 382

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