Heutige Produktions- und Konsummuster folgen meist einer linearen Logik: extrahieren, herstellen, konsumieren und entsorgen. Auf diese Weise verlieren Güter bereits nach einem einzigen Nutzungszyklus durchschnittlich 95 Prozent ihres Rohstoffwertes. Gleichzeitig sind sie häufig nur gering ausgelastet: Autos zum Beispiel werden nur durchschnittlich 2 Prozent ihrer Lebensdauer gefahren. Somit weist unsere derzeitige Art zu Wirtschaften große Ineffizienzen auf – Klimawandel und Umweltverschmutzung gehören zu den Folgen. Bereits heute werden 90 Prozent des Verlusts der Artenvielfalt sowie des Wasserstress durch die Rohstoffförderung und -verarbeitung verursacht. Bis zum Jahr 2060 könnte sich der derzeitige weltweite Materialverbrauch noch verdoppeln.

Die Notwendigkeit für einen anderen Umgang mit unseren natürlichen Ressourcen ist also evident. Weg von einer linearen Wertschöpfung und den damit verbundenen Abfallmengen, hin zu einem Wirtschaftsmodell, in dem der Wert von Materialien und Produkten so lange und so hoch wie möglich erhalten bleibt. Dies bedingt einen Perspektivenwechsel: vom Fokus auf Abfall und dessen Verwertung hin zu einem verantwortungsvollen Management von Ressourcen.

Circular Economy Initiative Deutschland

Die Circular Economy Initiative Deutschland (CEID) hat ein klares Ziel vor Augen: eine Roadmap für eine zukunftsfähige Kreislaufwirtschaft in Deutschland. Akteure aus Wirtschaft, Wissenschaft und Zivilgesellschaft arbeiten in der Initiative gemeinsam an dieser Mission, indem sie neue Wege in eine zirkulare Wirtschaft aufzeigen.

Die Förderung für das Projekt wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) bereitgestellt. Die Initiative wird unter der Federführung von acatech und in Kooperation mit SYSTEMIQ durchgeführt.

In interdisziplinären und branchenübergreifenden Arbeitsgruppen erörterten rund 130 Expertinnen und Experten, wie zirkuläre Wirtschaftssysteme ermöglicht und umgesetzt werden können. Dazu untersuchten sie mögliche Anwendungsfelder und diskutierten, welche Rahmenbedingungen zu einer erfolgreichen Umsetzung führen könnten. Die CEID definierte Ziele für diesen Veränderungsprozess und fokussierte folgende Themen:

• Zirkuläre Geschäftsmodelle und digitale Technologien als Innovationstreiber
• Neue Wertschöpfungsnetzwerke für Batterien und Verpackung
• Rahmenbedingungen für eine zirkuläre Transformation und Bemessung ökologischer und ökonomischer Circular-Economy-Potenziale

Aus den Erkenntnissen und Ergebnisberichten der CEID Arbeitsgruppen wurden Empfehlungen und Gestaltungsoptionen abgeleitet, in Form der Circular Economy Roadmap für Deutschland synthetisiert und in einer konsolidierten Stellungnahme mit gesamtgesellschaftlichem Gestaltungsanspruch zusammengefasst. Die Roadmap wurde am 11. Mai 2021 veröffentlicht und offiziell an das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) übergeben.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) verfolgt das Ziel, Ressourcen länger im Stoffkreislauf zu halten und durch höhere Recyclingquoten verstärkt wieder einzusetzen. Dadurch können natürliche Ressourcen geschont und Emission von CO2 in erheblichem Umfang verringert werden. Eine stärker ressourceneffiziente Kreislaufwirtschaft muss erreichen, dass Waren und Güter bereits bei ihrer Entstehung auf diese Ziele hin entwickelt und umgesetzt werden. Hier müssen auch die Menschen mitgenommen werden, die große Verantwortung dabei tragen, wie mit Abfall und nicht mehr nutzbaren Gegenständen umgegangen wird. Das BMBF unterstützt die „Circular Economy Initiative Deutschland“ bei ihrem Engagement, diese Ziele umzusetzen.

Oda Keppler, Unterabteilungsleiterin Nachhaltigkeit; Zukunftsvorsorge (BMBF)

Batteriepass „Made with Germany“ – Umsetzung einer neuen Generation digitaler Produkthandhabung

Elektromobilität ist der Schlüssel für eine klimafreundliche Mobilität. Allein die Bundesregierung hat bis 2030 das Ziel von 15 Mio. Elektrofahrzeugen auf deutschen Straßen gesetzt, um die Klimaziele zu erreichen. Der Hochlauf der Elektromobilität wird in den nächsten Jahren entsprechend weiter an Fahrt gewinnen. Mit der steigenden Anzahl an Elektrofahrzeugen wächst auch der Bedarf an Lithium-Ionen Batterien für den Fahrzeugantrieb (Traktionsbatterien). Als wesentliche Komponente des Elektrofahrzeugs rückt dabei in den Vordergrund, dass diese Batterien nachhaltig produziert, genutzt und recycelt werden.

Mit dem Konsortialprojekt Batteriepass „Made with Germany“ sollen bis Ende 2024 Beiträge zu einem EU- und weltweit harmonisierten anwendbaren Batteriepass geleistet werden. Das Projekt umfasst inhaltliche und technische Standards, Abstimmung mit Stakeholdern, Demonstration, und analytische Nutzenabschätzung. Mit der Entwicklung wissenschaftlich fundierter, durch industrielle Partner mitentwickelter und durch zivilgesellschaftliche Akteure validierter Inhalte wird maximale Akzeptanz und Nutzen sichergestellt.

Der Batteriepass unterstützt das nachhaltige und zirkuläre Management von Fahrzeug-Traktionsbatterien durch die Bereitstellung einer digitalen Infrastruktur für die Dokumentation und den Austausch grundlegender Informationen und aktualisierungsrelevanter technischer Daten. Insbesondere Daten, die die Nachhaltigkeit und Verantwortlichkeit der Lieferkette umfassend beschreiben, wie zum Beispiel THG-Fußabdruck, Arbeitsbedingungen in der Rohstoffextraktion und Bestimmung des Batteriezustandes, werden dokumentiert.

Im Dialog für eine sichere und nachhaltige Versorgung mit Metallen und Industriemineralen aus sekundären Rohstoffquellen

Deutschlands Versorgung mit Sekundärrohstoffen wird zukünftig weiter an Bedeutung gewinnen. So kann mit dem Recycling von Rohstoffen nicht nur Deutschlands Abhängigkeit von Rohstoffimporten reduziert, sondern auch eine Reduktion der Treibhausgasemission für den Klimaschutz erreicht werden.

Im Dialog mit Industrie, Wissenschaft und Verwaltung werden im Rahmen der Dialogplattform Recyclingrohstoffe Handlungsoptionen mit dem Ziel entwickelt werden, die sichere und nachhaltige Versorgung der deutschen Industrie mit Metallen und Industriemineralen aus sekundären Rohstoffquellen zu verbessern. Hierdurch kann Deutschlands Wettbewerbsfähigkeit und Innovationsführerschaft gestärkt und die Erreichung des im Klimaschutzgesetz festgeschrieben Treibhausgasminderungsziels forciert werden.

Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) hat die Deutsche Rohstoffagentur (DERA) in der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) mit der Durchführung der Dialogplattform Recyclingrohstoffe beauftragt. Die Geschäftsstelle der Dialogplattform wird von DERA und acatech, als wissenschaftlicher Partner, geleitet.

Die Kraft mittelständischer Unternehmen für eine Circular Economy in Deutschland nutzen

Klimakrise, Artensterben und Plastik in den Weltmeeren zeigen uns, dass wir unseren Umgang mit natürlichen Ressourcen dringend verändern müssen. Das Konzept der Circular Economy hat das Potenzial, einen systemischen Wandel anzuleiten, der uns als Gesellschaft dazu befähigt innerhalb unser planetaren Grenzen zu wirtschaften.

Eine Circular Economy ermöglicht es Unternehmen, neue, nachhaltige und zukunftsorientierte Geschäftsmodelle zu entwickeln. Für den Erfolg dieses gewünschten Transformationsprozesses ist allerdings von zentraler Bedeutung, dass zirkuläre Geschäftsmodelle nicht nur durch einige wenige Pioniere aufgegriffen werden, sondern durch eine umfassende Marktdurchdringung auch in der Breite diffundiert werden.

Gerade in Deutschland spielen mittelständische Unternehmen bei diesem Transformationsprozess eine entscheidende Rolle: Denn als Rückgrat der deutschen Wirtschaft können sie aufzeigen, wie eine erfolgreiche Umsetzung funktioniert, und damit im Sinne eines Katalysator-Effekts den Übergang zum zirkulären Wirtschaften  ermöglichen und beschleunigen.

Mit dem Projekt Circular Economy Card Deck für Business Model Workshops (CE-CA-WO), haben sich acatech, der WWF Deutschland und die Johannes Kepler Universität Linz, unter der Förderung der Deutschen Bundestiftung Umwelt (DBU), zum Ziel gemacht, mittelständische Unternehmen über die wichtigsten Inhalte einer Circular Economy und zirkulärer Geschäftsmodelle zu informieren und sie zu befähigen, ihre bisherigen Geschäftsmodelle im Sinne eines zirkulären Wirtschaftens auf den Prüfstand zu stellen und diese auf Zirkularität auszurichten.

Wiederverwertung von Altteilen: Eine künstliche Intelligenz ebnet den Weg

Im September 2019 startete das Verbundprojekt EIBA (Sensorische Erfassung, automatisierte Identifikation und Bewertung von Altteilen). Das Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines Systems, das Daten von (defekten) Altteilen erfasst und deren Zustand mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz (KI) im Hinblick auf eine industrielle Wiederinstandsetzung (Remanufacturing) bewertet.

Derzeit ist der Identifikations- und Bewertungsprozess im Remanufacturing weitgehend manuell. Denn bis vor kurzem erschien dieser Prozess noch zu komplex für eine automatisierte Datenverarbeitung: Produktnummern sind auf gebrauchten Teilen kaum lesbar oder nicht vorhanden, jedes zurückgegebene Teil sieht aufgrund von Verschmutzung, Korrosion und weiterer Gebrauchsspuren einzigartig aus und außerdem gibt es eine Vielzahl von fast identisch aussehenden Versionen für jedes einzelne Produkt. Als Folge dessen können Altteile in einigen Produktgruppen zwar manuell bewertet werden, dabei stehen den Fachkräften aus ökonomischen Gründen jedoch nur wenige Sekunden Zeit zur Verfügung und der Prozess ist fehleranfällig. Im Allgemeinen ist Remanufacturing in Produktklassen mit relativ geringen Produktwerten bislang aufgrund des geringen Automatisierungsgrad wirtschaftlich kaum rentabel.

Künstlichen Intelligenz eröffnet nun neue Möglichkeiten. Das Projekt EIBA erforscht den Einsatz von digitaler Sensorik und KI zur Verbesserung der Identifikation und Fehlererkennung von Gebrauchtteilen im Remanufacturing. Sensorisch erfasste Daten werden mit Hilfe von künstlicher Intelligenz in Kombination mit weiteren Informationen ausgewertet und zu einer Entscheidungsempfehlung formuliert.

Das Forschungsprojekt soll einen Beitrag dazu leisten, dass Remanufacturing attraktiver wird. Die Nutzung des KI-Systems soll einerseits die Fehlerquote bei der Identifikation und Bewertung der Gebrauchteile reduzieren und andererseits Remanufacturing für ein erweitertes Produktspektrum rentabel machen. Damit wird ein wichtiger Beitrag zur Kreislaufschließung durch digitale Technologien geleistet.

Making Circular Economy Count – Was man nicht messen kann, kann man nicht managen

In den letzten fünf Jahren haben Wirtschaftsführer und politische Entscheidungsträger dem Konzept der Circular Economy (Kreislauwirtschaft) immer mehr Aufmerksamkeit geschenkt. Es stellt eine mögliche Lösung dar, um eine absolute Ressourcenreduzierung zu erreichen, indem das Wirtschaftswachstum vom nicht nachhaltigen Ressourcenverbrauch abgekoppelt und gleichzeitig die Widerstandsfähigkeit gegen künftige Pandemien und die Auswirkungen des Klimawandels erhöht wird.

Da das Zeitfenster für systemische Veränderungen immer kleiner wird, müssen die politischen Entscheidungsträger die Fortschritte auf dem Weg zu einer Circular Economy auf nationaler Ebene messen, um den Übergang von einer linearen zu einer zirkulären Wirtschaft wirksam zu steuern. Der von der SUN-Stiftung geförderte und von acatech und SYSTEMIQ herausgegebene Bericht Making The Circular Economy Count bewertet den aktuellen Stand von Forschung und Praxis zu Circular Economy (CE) Metriken.

Der Bericht soll politischen Entscheidungsträgern die Möglichkeit geben

• die bestehenden CE-Metriken zu überprüfen;
• die nationalen Fortschritte bei der Umstellung auf die Kreislaufwirtschaft anhand einer Reihe von Messgrößen zu bewerten; und
• zu verstehen, warum die nationale Überwachung durch standardisierte Berichtsmechanismen ergänzt werden sollte, um die Ressourcenströme auf Unternehmensebene zu bewerten.

Der Bericht kommt zu dem Schluss, dass eine praktische und praktikable Reihe von CE-Metriken angewandt werden kann, um nationale politische Entscheidungsträger bei der Steuerung des Übergangs sowie bei der Bewertung zu unterstützen, ob die richtigen Entscheidungen für die zukünftige Entwicklung einer Circular Economy getroffen wurden.

Download des Berichts (Englisch)