Studie Wie Kreislaufwirtschaft erfolgreich umgesetzt werden kann

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Digitale Tools bringen den Aufbau einer Circular Economy auf Touren, wenn sie systemisch eingesetzt werden. Wie das gelingen kann, zeigt die Studie „Digitale Enabler der Kreislaufwirtschaft“ anhand von drei unterschiedlichen Produkten: T-Shirts, Waschmaschinen und Einfamilienhäusern.

Die Studie „Digitale Enabler der Kreislaufwirtschaft“ der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften (Acatech) arbeitet heraus, welche digitalen Technologien und Anwendungen Wertschöpfungsketten zirkulär gestalten können – und wie die einzelnen Enabler im Zusammenspiel ein erweitertes Potenzial entfalten.

Digitalisierung als Enabler

Lediglich 13 Prozent beträgt hierzulande der aktuelle Anteil von Sekundärrohstoffen – also von Rohstoffen, die bereits ein zweites Mal oder noch häufiger genutzt wurden – in den Wirtschaftsaktivitäten. Global sind es sogar nur sieben Prozent. Wenn sich das Wirtschaftssystem von linearen zu zirkulären Wertschöpfungsketten entwickeln soll, besteht also Handlungsbedarf. Dazu erklärt Projektleiter und Acatech-Vizepräsident Christoph M. Schmidt: „Wachstum und Ressourcenverbrauch lassen sich entkoppeln, wenn wir statt der linearen Logik des Produzierens, Konsumierens und Entsorgens einen systemischen Ansatz für eine Kreislaufwirtschaft verwirklichen. Digitale Technologien geben uns dafür die Werkzeuge an die Hand. Nur sie ermöglichen den nötigen Informationsaustausch, auf dessen Grundlage neue zirkuläre Geschäftsmodelle entstehen können.“

Digitale Tempomacher für die Kreislaufwirtschaft

Um Stoffkreisläufe effektiv zu schließen, ist ein reibungsloser Informationsaustausch zwischen allen Akteuren der Wertschöpfungskette über Eigenschaften, Verfügbarkeit, Zustand und Nutzung von Produkten essenziell. Das betrifft auch recyclingrelevante Daten oder Informationen zur Bepreisung von Umweltkosten. Digitale Technologien und Anwendungen wie Datenräume und digitale Produktpässe (DPP) ermöglichen es, diese Informationen effizient und kostengünstig nutzbar zu machen.

Product Carbon Footprint

Was der digitale Produktpass leisten kann

Anwendung, Energieverbrauch und Auswirkungen abwägen

Digitale Technologien einzusetzen, garantiert noch kein zirkuläres Wirtschaften. Wichtig ist das Verhältnis zwischen Nutzen einer Anwendung, deren Energieverbrauch und den Umweltauswirkungen der digitalen Technologien selbst. Das zeigt die Acatech Studie anhand von drei Anwendungsbeispielen aus sehr unterschiedlichen Sektoren: Textil (T-Shirt), Elektronik (Waschmaschine) und Bau (Einfamilienhaus). Sie verdeutlichen sektorspezifische Herausforderungen, Rahmenbedingen und Handlungsfelder.

Drei Anwendungsbeispiele aus den Sektoren Textil, Elektronik und Bau

Am Beispiel der T-Shirt-Herstellung wird gezeigt, wie sich in einem besonders ressourcenintensiven Sektor – pro Baumwoll-T-Shirt werden 2.700 Liter Süßwasser benötigt – der gesamte Prozess von Materialbeschaffung über die Produktion bis hin zum Recycling ressourcenschonender und abfallärmer gestalten lässt:

• Zentrale Technologien wie der digitale Produktpass stellen relevante Informationen zu Recycling und Pflege, aber auch zu Material- und Produktnachhaltigkeit und deren Zertifizierung über komplexe Lieferketten hinweg allen beteiligten Akteuren zur Verfügung.

• Digital automatisierte und durch KI-Modelle optimierte Verfahren helfen, effiziente Textilrecyclingstrukturen aufzubauen, die Qualität und Rentabilität von Recyclingfasern steigern.

• Und nicht zuletzt können Onlineplattformen entscheidend zur Verlängerung der Nutzungsdauer von Textilien beitragen.

Unterschiedliche Anwendungen, unterschiedliche Ziele

Welche konkreten zirkulären Ansätze und digitalen Enabler jeweils ihre Stärken ausspielen können, variiert zwischen den verschiedenen Wirtschaftssektoren. Die Arbeitsgruppe um Christoph M. Schmidt hat deshalb neben dem einfachen wie kurzlebigen Produkt T-Shirt die Anwendung am Beispiel von Waschmaschinen und Einfamilienhäusern herausgearbeitet.

Jeder Anwendungsfall berücksichtigt eine Kombination aus zirkularökonomischem Wissen, digitalen Technologien sowie sektor- und produktspezifischen Anforderungen. Fokussiert der Textilsektor stark auf Produktion, Nutzungsintensität und -dauer sowie auf Strukturen für Sammlung, Sortierung und das Recycling textiler Materialien, steht bei den Elektrogeräten die Intensivierung und Verlängerung der Nutzungsphase im Zentrum. Beim Einfamilienhaus bieten Umbau und Sanierung von Bestandsimmobilien viel Potenzial für den Einsatz digitaler Tools und Anwendungen.