Circular Economy in der Praxis

Circular Economy ist ein wichtiger Hebel, um Ressourcen zu schonen, Lieferketten resilienter zu gestalten und neue Wertschöpfungspotenziale zu erschließen. Für Unternehmen stellt sich jedoch die Frage, wie zirkuläre Lösungen nicht nur ökologisch sinnvoll, sondern auch wirtschaftlich tragfähig und operativ umsetzbar gestaltet werden können. Genau hier setzt das it’s OWL Forschungsprojekt GoProZero an.

Tools für die Praxis entwickelt

In sechs Leuchtturmprojekten werden Methoden und digitale Werkzeuge zur Entwicklung ressourceneffizienter und zirkulärer Produkte direkt an industriellen Anwendungsfällen erprobt. Die bisher entwickelten Lösungen setzen an unterschiedlichen Herausforderungen der Circular Economy an.

Ein Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung wirtschaftlich tragfähiger zirkulärer Geschäftsmodelle. Unternehmen werden dabei unterstützt, passende Ansätze für ihre jeweilige Ausgangssituation zu entwickeln und deren wirtschaftliche Potenziale frühzeitig zu bewerten.

Ein KI-gestütztes Wirtschaftlich­keitsbewertungstool berücksichtigt Unsicherheiten wie schwankende Rücklaufmengen, Kosten oder Erlöse und schafft damit eine belastbarere Grundlage für Geschäftsplanung und Investitionsentscheidungen. Weitere Ergebnisse unterstützen bei der konkreten Umsetzung, etwa bei der Identifikation geeigneter Wertschöpfungspartner und der Gestaltung neuer Geschäftsprozesse. Mit dem entwickelten KPI-System können ökologische, ökonomische und soziale Auswirkungen systematisch erfasst und Handlungsbedarf sichtbar gemacht werden.

Auch die Produktentwicklung wird adressiert. Methoden zeigen auf, welche Stellhebel bereits bei Konstruktion und Produktgestaltung berücksichtigt werden sollten, um Produkte ressourceneffizienter, langlebiger und kreislauffähiger zu entwickeln. Eine zentrale Rolle spielen dabei Produkt- und Lebenszyklusdaten. Ein digitales Werkzeug macht diese über den Produktlebenszyklus hinweg sichtbar und ermöglicht es, Erkenntnisse aus der Nutzung in zukünftige Produktgenerationen zurückzuführen. Diese Beispiele bilden nur einen Ausschnitt der im Projekt entwickelten Lösungen ab.

Weidmüller: Schaltschränke in der Circular Economy

Wie diese Ansätze in der Praxis zusammenspielen, zeigt das Leuchtturmprojekt von Weidmüller. Dort wird untersucht, wie sich aus ausgedienten Schaltschränken mehr Wert zurückgewinnen lässt als aktuell. Heute werden diese häufig vollständig geschreddert und die enthaltenen Wertstoffe anschließend getrennt. Alternativ werden einzelne wertvolle Komponenten manuell entnommen und weitervermarktet.

Weidmüller verfolgt den Ansatz, beide Prinzipien technologisch zu verbinden und dadurch eine wertschöpfendere Nutzung von Komponenten und Materialien zu ermöglichen. Dafür soll KI den Schaltschrank analysieren, Komponenten identifizieren und mögliche Verwertungswege von der direkten Wiederverwendung bis hin zum Recycling bewerten. Anschließend soll Robotik eine automatisierte Demontage ermöglichen. Eine wichtige Grundlage bilden Produktdaten aus bestehenden Onlinequellen und perspektivisch aus digitalen Produktpässen. Im Projekt wird daher auch untersucht, welche Informationen für eine KI-gestützte Analyse und Demontage tatsächlich benötigt werden.

Der wirtschaftliche Nutzen ist dabei ein zentraler Treiber: Weidmüller möchte eigene Quellen für Post-Consumer-Material erschließen und so Abhängigkeiten von knappen, teils teuren Rezyklaten reduzieren. Gleichzeitig eröffnet die Wiederverwendung geeigneter Komponenten zusätzliche Wertschöpfungspotenziale. Das Beispiel zeigt: Circular Economy funktioniert besonders dann, wenn Technologie, Geschäftsmodell und Wertschöpfungsnetzwerk gemeinsam betrachtet werden.

Nicht für die Schublade gemacht

Aus dem Weidmüller-Leuchtturm lassen sich drei pragmatische Empfehlungen ableiten: Es lohnt sich, sich früh mit Partnern zu vernetzen, zunächst mit überschaubaren zirkulären Lösungen zu beginnen und die eigenen Produktdaten konsequent zu digitalisieren und qualitativ zu verbessern. Ein bewährter Einstieg dafür sind Forschungsprojekte mit Hochschulen: Sie erlauben es, neue Ansätze im geschützten Rahmen zu erproben, bevor sie in die eigene Praxis überführt werden.

Die in GoProZero entwickelten Methoden, Werkzeuge und Erkenntnisse sollen ausdrücklich in die Unternehmenspraxis transferiert werden. Interessierten Unternehmen stehen die Ergebnisse grundsätzlich zur Verfügung, beispielweise über die it's OWL Innovationsplattform. Bei Interesse teilen die Projektpartner ihre Erfahrungen und Forschungsergebnisse gerne und unterstützen die Übertragung auf weitere industrielle Anwendungsfälle.

Die Partner im Projekt GoProZero Unter der Konsortialführung der Universität Paderborn arbeiten die Universität Bielefeld, die Hochschule Bielefeld, die Technische Hochschule Ostwestfalen-Lippe, InnoZent OWL, das Fraunhofer IEM und das Fraunhofer IOSB-INA gemeinsam mit CLAAS, DENIOS, GEA, HARTING, WAGO und Weidmüller. 

Unterstützt wird das Projekt durch den AI Marketplace und S &N Invent.