Was diese dafür brauchen und was sie davon haben, dazu sprachen wir mit Prof. Dr.-Ing. Stephan Ramesohl, Co-Leiter des Forschungsbereichs Digitale Transformation am Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie gGmbH.
Die Kreislaufwirtschaft setzt an zwei Stellen an: Der Ressourcenwertschöpfung und der Produktwertschöpfung. Die Ressourcenwertschöpfung zu erhalten, heißt: Wenn einmal Ressourcen aus der Natur entnommen wurden, dann müssen wir dafür sorgen, dass wir damit so sorgfältig wie möglich umgehen. Das gilt insbesondere, wenn diese Ressourcen mit viel Aufwand zu Produkten verarbeitet werden. Es geht also nicht nur darum, Dinge im Kreis zu führen, sondern den Wert, den wir aus den Ressourcen ziehen, möglichst lange zu erhalten. So steigern wir auch die Produktwertschöpfung, also die Differenz aus dem Umsatz eines Produkts und den dafür eingesetzten Vorleistungen.
Die Herausforderung ist, dass wir in unseren Wirtschaftssystemen daran gewöhnt sind, Ressourcen zu billig zu bekommen. Deswegen gibt es noch keine etablierten ökonomischen Anreize, auf die verarbeiteten Ressourcen, sprich die Produkte zurückzugreifen. Das liegt unter anderem daran, dass Naturkosten oder Risiken, die damit verbunden sind, nicht eingepreist werden. Genau das will die Kreislaufwirtschaft ändern. Deswegen ist Kreislaufwirtschaft auch kein technischer Ansatz, sondern ein kompletter Paradigmenwechsel in der Art und Weise, wie unsere Wirtschaftssysteme, unsere Industriegesellschaften organisiert sind.
Auf der bilanziellen Seite stellen wir fest, dass die Ressourcenverbrauche weltweit weiter steigen. Dieser Trend ist ungebrochen. Das hat zum Teil mit den Nachholeffekten der sich entwickelnden Länder zu tun, es gilt aber auch für unsere Industriegesellschaften, in denen wir immer noch zu viele Primärressourcen verbrauchen. Wir sehen, dass wir bei bestimmten Stoffströmen, Papier oder Glas zum Beispiel, mittlerweile relevante Recyclingquoten haben. In Summe ist aber der Anteil dieser zirkulären Materialien immer noch im 10- bis 15-Prozent-Bereich. Summa summarum: Die Anfänge sind gemacht. Wir sind aber von einer wahren Circular Economy noch sehr weit entfernt und die gegenwärtigen traditionellen Wirtschaftstrends des Wachstums, des immer höheren Naturverbrauchs laufen dem entgegen. Der Schritt zur Circular Economy als Veränderung des Wirtschaftssystems als Ganzes, der steht noch aus.
Die Kreislaufwirtschaftsstrategie, die Ende 2024 noch von der alten Ampelregierung beschlossen wurde, aber dann auch Eingang in den Koalitionsvertrag und damit das Arbeitsprogramm der neuen Regierung gefunden hat, ist ein Meilenstein. Sie ist tatsächlich die erste Kreislaufwirtschaftsstrategie, die das Thema ganzheitlich angeht und auf den zehn R-Strategien aufbaut. Diesen breiten Strategiemix brauchen wir, wenn wir quasi unsere gesamten gesellschaftlichen und industriellen Stoffströme – vom Haus bis zum T-Shirt bis zum Joghurtbecher – im Sinne einer Kreislaufwirtschaft gestalten wollen. Es gibt kein Universalrezept, sondern wir müssen immer Stoffstrom- und kontextspezifische Strategien entwickeln. Dabei müssen wir einen hohen Fokus auf die sogenannten oberen R-Strategien legen, wie zum Beispiel Weiternutzen, Reparieren, Wiederaufbereiten, die versuchen die Produktwertschöpfung zu erhalten. Im Koalitionsvertrag ist übrigens auch eine Digitalisierungsinitiative zur Schließung von Stoffkreisläufen enthalten. Die Umsetzung dieses Vorhabens wird von der Bundesregierung gerade vorbereitet und soll Rahmenbedingungen schaffen und konkrete Impulse setzen, um Digitalisierung für die Kreislaufwirtschaft einzusetzen.
Nachhaltigkeit im 21. Jahrhundert findet in einer digitalen Welt statt und Digitalisierung ist damit als Werkzeug unverzichtbar. Wir brauchen Daten und Informationen, um Entscheidungen zu treffen, um Lösungen zu schaffen. Das heißt, die Circular Economy muss auch eine digitale Circular Economy sein. Gleichzeitig, völlig richtig, ist die Digitalisierung selbst ein Bereich mit Umweltwirkung. Sie ist nicht rein virtuell, sondern hat einen physischen Fußabdruck. Und hier geht es nicht nur um die Effizienz strombasierter digitaler Technologien oder deren Dekarbonisierung durch den Einsatz erneuerbarer Energien, sondern um das eigentliche Nutzungs-
volumen. Die Digitalisierung ist ein Wachstumsbereich und die Effizienzgewinne werden durch dieses Wachstum überkompensiert. Das gilt für den Energiebedarf, aber insbesondere auch für Ressourcen, die in der Elektronik stecken. Diese können nach heutigem Stand nicht oder nur zu einem sehr geringen Teil wiederverwendet werden. Hier entsteht ein Verbrauch von Ressourcen, die meist aus geopolitischen Risikolagen mit sehr prekären ökologischen und sozialen Förderbedingungen kommen. Wenn wir also keine technischen Lösungen zur Vermeidung dieser Probleme haben, muss der Ansatz sein, uns sehr genau zu überlegen, wofür wir Digitalisierung einsetzen. Dazu gehört auch der sinnvolle Einsatz von KI. Die Frage des »Wofür« und »Wofür nicht« stellen wir viel zu selten.
Eine kluge, sparsame und gerichtete Verwendung von Digitalisierung ist der einzige Weg, den Ressourcenverbrauch zu begrenzen. Dazu müssen wir noch besser verstehen, in welchen Handlungsfeldern Digitalisierung helfen kann. Das kann datenbasiertes Engineering für Recycling und Demontage-freundliche Produkte sein oder die ressourceneffiziente Verfahrenssteuerung im Produktionsprozess. Das können aber auch zirkuläre Geschäftsmodelle eines Product-as-a-Service oder die Unterstützung von Konsumentinnen mit Apps bei der Auswahl der richtigen Produkte sein. Überall in der Circular Economy können digitale Tools genutzt werden. Entscheidend ist aber auch, dass die Daten für diese Tools vorhanden sind. Das heißt, es geht nicht nur darum, Projekte zu einzelnen Anwendungen zu machen, sondern zu verstehen, dass wir eine digitale Kreislaufwirtschaft als vernetztes System aufbauen müssen.
Das Circular Economy Information Ecosystem (CEIS) ist ein Arbeitsbegriff, der genau dieses Thema der Voraussetzungen für die digitale Kreislaufwirtschaft adressiert. Es beschreibt die Summe der Technologien, Infrastrukturen, Prozesse und Regeln, die Daten und Informationen in der Circular Economy verfügbar machen. Man könnte sagen, es geht um das Internet der Kreislaufwirtschaft. Wir brauchen ein Ökosystem, das unterschiedliche Akteure, Datenräume und Technologien miteinander verbindet. Da wird zum Beispiel der digitale Produktpass eine Rolle spielen. Wichtig ist: Dieses Ökosystem ist kein Produkt oder zentralistisches Betriebssystem. Es ist nicht monolithisch, sondern es ist vielmehr ein offenes System of Systems. Es gehört keinem, es ist nicht proprietär, sondern es ist Ergebnis eines Prozesses, in dem die vielfältigen Ansätze und Aktivitäten der Circular Economy zusammenwachsen. Es ist per Definition dezentral, damit souverän und dynamisch, aber es muss interoperabel sein. Diese Interoperabilität als Erfolgsvoraussetzung muss von den Stakeholdern in der Circular Economy organisiert werden. Deswegen glaube ich, dass es wichtig ist, sich auch im Rahmen der bereits angesprochenen Digitalisierungsinitiative mit dem CEIS zu beschäftigen.
Als Grundlage der Kreislaufwirtschaft ist das CEIS aber natürlich nicht auf Deutschland begrenzt. Denn letztendlich brauchen wir im Zuge einer Weltwirtschaft, die mit Lieferketten und Datenströmen global vernetzt ist, auch eine globale Circular Economy. Um das zu erreichen, müssen wir lokale, regionale, nationale oder europäische Ansätze nutzen, um damit in die Skalierung zu gehen. Denken Sie zum Beispiel an die Manufacturing-X-Projektfamilie, an der auch das Fraunhofer IPK beteiligt ist. Das sind ganz wichtige Bausteine, die skaliert und internationalisiert werden müssen. Deswegen wäre auch meine Erwartung, dass eine Digitalisierungsinitiative auch das Thema der internationalen Kooperation mit abdeckt. Hier haben wir als Deutsche, definitiv aber auch als Europäer etwas anzubieten. Mein Eindruck ist, dass das in anderen Weltregionen, unter anderem auch in China, mit großem Interesse beobachtet wird und es dort auch eine Bereitschaft gibt, sich dazu auszutauschen.
Sie haben recht, die Kreislaufwirtschaft ist ähnlich wie die Klimaneutralität von Industriegesellschaften ein Dekadenprojekt. Auch hier ist 2050 ein wichtiger Meilenstein und auch hier gibt es eine Mischung aus sehr kurzfristigen und sehr langfristigen Ansätzen. Ganz kurzfristig, wenn wir nochmal zurück auf die R-Strategien schauen, fängt das bei uns selbst an. Mit dem klassischen Refuse, d. h. dem Verweigern: Brauche ich wirklich das nächste Fast-Fashion-T-Shirt? Es gibt Konsumbereiche, die mittlerweile eine derartige Taktrate haben, die nichts mehr mit elementaren Bedürfnissen zu tun haben. Wo wir hier und heute sehr schnell mit kleinen Entscheidungen und in der Regel wahrscheinlich sogar ohne Verlust an Lebensqualität Wirkung erzielen können. Wir haben bei einer Strategie wie Reduce die Möglichkeit zu fragen, wie viel Verpackungsmaterial, welche Verpackungskon-struktionen tatsächlich technisch notwendig sind. Können Monomaterialverpackungen anstelle von Verbundverpackungen eingesetzt werden, weil sie besser zu recyceln sind? Das lässt sich sehr schnell lösen.
Ich glaube aber, dass es noch etwas dauern wird, bis wir wirklich in einer digitalen R-Economy angekommen sind, die große Wertschöpfungsanteile nicht mehr im Produzieren hat, sondern bei Dienstleistungen wie Reparieren und im professionellen industriellen Wiederaufarbeiten. Dass also Maschinen und Produkte zurück zum Hersteller gehen, dort wieder aufgearbeitet oder zerlegt und in Teilen wieder genutzt werden – Stichwort Remanufacturing. Viele Unternehmen sind da dran. Es wird aber noch Zeit brauchen, bis sich Ökosysteme mit allen dafür notwendigen Partnern ausbilden. Aber hier liegt am Ende die große Chance, nicht zuletzt, weil wir den Import von Rohstoffen teilweise aus riskanten geopolitischen Lagen durch heimische Wertschöpfung bei Dienstleistungen und Wiederaufarbeitung ersetzen können. Und das ist aus meiner Sicht eine sehr kluge und zukunftsfähige Industriepolitik.
Zunächst einmal: Wandel bedeutet Veränderung. Das gilt für die Energiewende genauso wie jetzt bei der Kreislaufwirtschaft für den Umgang mit Ressourcen. Produzierende Unternehmen haben zum einen die Möglichkeit beim simplen Sourcing zu schauen: Welche Rohstoffe aus welcher Quelle mit welcher Ökobilanz benutze ich? Und welche Rolle können da Rezyklate spielen, also Sekundärrohstoffe? Das ist je nach Werkstoffanforderung von Stoffstrom zu Stoffstrom sehr unterschiedlich. Das ist also nichts, wo man pauschale Lösungen verordnen kann. Aber es gibt sehr viele Chancen, die man individuell suchen und erschließen muss. Ein Beispiel: Die Schwarz Gruppe, die man vor allem als Lebensmittel-Retailer durch die Kaufland- und Lidl-Läden kennt, ist einer der größten Verpackungshersteller, weil sie auch ein großer Lebensmittelproduzent ist. Sie ist aber mit der Tochtergesellschaft PreZero auch einer der größten Akteure im Entsorgungs- und Recyclingbereich, unter anderem aus dem Grund, dass sie damit die Option des Zugriffs auf bestimmte Verpackungsmaterialien behalten. Das ist ein Strategiewechsel, der Perspektiven bietet. In der Produktion kann ich im Sinne der klassischen Optimierung Verluste vermeiden, Effizienzen steigern, Ausschuss reduzieren. Ich kann im Produktdesign demontagefreundlich konstruieren. Wenn ich mit dem Produkt in Kontakt bleibe, bleibe ich auch mit dem Kunden in Kontakt. Zirkuläre Geschäftsmodelle, bei denen ich zum Beispiel nicht verkaufe, sondern verlease und über Services Wertschöpfung erreiche, sind eine echte Alternative für Hersteller.
Welche Ansätze funktionieren, kann man nur im Einzelfall von Branche zu Branche, von Unternehmen zu Unternehmen beantworten. Der Kuchen verändert sich und er wird mit Sicherheit auch neu verteilt werden, aber er wird nicht verschwinden. Das ist die große Herausforderung bei einem Strukturwandel. Diesen Wandel mitgehen zu können ist am Ende das, was erfolgreiches Unternehmertum auszeichnet. Denn die Wirtschaft hat sich in den mehreren hundert Jahren seit Erfindung der Dampfmaschine mehrfach verändert, und das steht jetzt wieder an.
ist Co-Leiter des Forschungsbereichs Digitale Transformation in der Abteilung Kreislaufwirtschaft am Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie. Er hält ein Wirtschaftsingenieurs-Diplom der Technischen Hochschule Karlsruhe sowie ein Diplom in Wirtschaftswissenschaften der französischen Aix-Marseille Université. Im Jahr 2000 promovierte er am Fachbereich Elektrotechnik / Elektrische Energiesysteme der Universität Paderborn zum Dr.-Ing. Am Wuppertal Institut arbeitete Ramesohl von 1994 bis 2007, zuletzt als stellvertretender Leiter der Forschungsgruppe Zukünftige Energie- und Mobilitätsstrukturen sowie als Leiter des Fokusprojekts Neue Energieträger und Kraftstoffe. Es folgten zwölf Jahre in der Energiewirtschaft, bevor er 2019 ans Wuppertal Institut zurückkehrte, wo er bis heute tätig ist. Seine Arbeitsschwerpunkte sind Digitalisierung und Nachhaltigkeit, industrielle Transformation sowie Innovationsmanagement.
Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik