Grenzen technologischer Lösungen für die Kreislaufwirtschaft

Grenzen technologischer Lösungen für die Kreislaufwirtschaft

Technologien spielen eine wichtige Rolle bei der Etablierung einer Kreislaufwirtschaft. Es bedarf allerdings einer umfassenden Einbettung in kulturelle, rechtliche und organisatorische Rahmenprozesse, damit sie einen wirkungsvollen Beitrag zu den ökologischen und sozialen Nachhaltigkeitszielen leisten können.  

Bild von einem Handy, das repariert wird

Foto von Jason Goodman auf Unspash

Technologische Innovationen können zur Gestaltung langlebiger Produkte und zur Förderung des Recyclings beitragen. Das Vorhaben, mit neuen und gezielt eingesetzten Technologien allein eine zirkuläre Wende zu vollbringen, würde jedoch an mehreren Faktoren scheitern. Beispielhaft seien hier mögliche Rebound-Effekte und strukturelle Hürden genannt.

Herausforderungen durch Rebound-Effekte

Rebound-Effekte entstehen, wenn Effizienzsteigerungen, die eigentlich Ressourceneinsparungen bringen sollten, zu einem erhöhten Konsum führen und somit die positiven Effekte zunichtemachen. Ein Beispiel hierfür ist die durch den Einsatz von Technologien optimierte Abfallsortierung: Alleine das Bewusstsein, dass die Wertstoffe dadurch weiter verwendet werden können, kann dazu führen, dass Akteure wie Unternehmen oder Enverbraucher*innen weniger motiviert sind, Abfälle primär zu vermeiden. Die Vermeidung hätte jedoch einen größeren ökologischen Nutzen. Werden hingegen technologische Ansätze mit Verhaltensänderungen bei den Nutzenden und neuen Geschäftsmodellen gekoppelt, kann das volle Potenzial technologischer Neuerungen richtig zur Geltung kommen – z.B., indem Kund*innen Produkte leihen, länger nutzen, reparieren und nach Nutzungsende zurückgeben, um Komponenten und Rohstoffe wieder in den Kreislauf zu bringen.

170 Mrd. €

ist die potenzielle Höhe des durch zirkuläre Maßnahmen freiwerdenden Einkommens

In der Studie “Modell Deutschland Circular Economy” kalkulieren die vom WWF beauftragten Forscher*innen mit umfassenden Maßnahmen zur Förderung der Circular Economy in Deutschland in neun Sektoren, durch die 170 Mrd € Einkommen frei werden könnten – Einkommen, das z.B. gespart oder in Dienstleistungen mit geringen Umweltwirkungen ausgegeben werden könnte oder aber in zusätzlichen Konsum fließen und damit beachtliche Rebound-Effekte auslösen könnte.[1]



Strukturelle Hürden für Technologieeinführung

Der Einsatz neuer Technologien ist außerdem mit hohen Investitionen verbunden und stellt für einzelne Unternehmen ein finanzielles Risiko dar. Schließen sie sich kooperativ zusammen, unterliegen sie sehr schnell den (zu Recht) strengen Auflagen des Kartellrechts.[2] Überhaupt ist ein derart kooperativer Ansatz bisher noch längst nicht für alle Unternehmen denkbar, da sie bisher noch der Kultur des Wettbewerbs unterliegen – hier ist daher auch eine Veränderung des unternehmerischen Mindsets notwendig. Derartige strukturelle Hürden, etwa im Hinblick auf finanzielle, organisatorische, kulturelle und rechtliche Rahmenbedingungen begrenzen die Wirkung rein technologischer Lösungen.

Was kann NRW tun?

    NRW hat u.a. im Förderprogramm Circular Cities.NRW erkannt, dass die Einbettung technologischer Lösungen in „neue Organisationsformen, Geschäftsmodelle, Kooperationen und technische und soziale Innovationen“[3] ein wichtiger Faktor für eine zirkuläre Wende ist. Mit dem Runden Tisch Zirkuläre Wertschöpfung NRW, initiiert durch die Ministerien für Umwelt, Naturschutz und Verkehr sowie für Wirtschaft, Industrie, Klimaschutz und Energie, wurde zudem eine wichtige Weiche Richtung mehr Kooperation zwischen allen beteiligten Akteuren gelegt. Über solche Ansätze hinaus wäre es nun wünschenswert, Aspekte wie rechtliche und kulturelle Rahmenbedingungen zusätzlich zu technologischen Lösungen in der neuen Landeskreislaufwirtschaftsstrategie zu verankern.

      Autorin

      Dr. Imke Schmidt,
      Co-Leiterin des Forschungsbereichs Zirkulärer Wandel

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      Fußnoten

      1. Prakash, S. et al. (2023): Modell Deutschland Circular Economy. Modellierung und Folgenabschätzung einer Circular Economy in 9 Sektoren in Deutschland. Freiburg. Online unter: https://www.wwf.de/fileadmin/fm-wwf/Publikationen-PDF/Unternehmen/WWF-Modell-Deutschland-Circular-Economy-Modellierung.pdf
      2. Sebis, G. (2023). Wettbewerbspolitik im Dienste der Nachhaltigkeit: Wie wird kartellrechtliche Regulatorik den Herausforderungen einer Kreislaufwirtschaft gerecht? Wuppertal Institut. Online unter: https://epub.wupperinst.org/frontdoor/deliver/index/docId/8502/file/8502_Wettbewerbspolitik.pdf
      3. https://www.in.nrw/massnahmen/circular-cities-nrw

      Circular Economy | Erfolg durch Kooperation – Nachhaltige und zirkuläre Innovation durch Netzwerkbildung

      Die Webinarreihe bietet Unternehmen wertvolle Erkenntnisse, wie Sie durch die Prinzipien der Circular Economy neue Geschäftsmöglichkeiten erschließen und Wettbewerbsvorteile erzielen können. Praxisnahe Beispiele zeigen auf, wie innovative Geschäftsmodelle entwickelt und zirkuläre Ansätze in Unternehmensstrategien integriert werden können, um eine nachhaltige Transformation erfolgreich zu meistern.

      Circular Valley Convention

      Am 12. und 13. März 2025 bringt die Circular Valley Convention führende Akteur*innen und Vordenker*innen aus Wirtschaft, Wissenschaft, Politik und Gesellschaft zusammen, um gemeinsam Lösungen für die Zukunft der Kreislaufwirtschaft zu entwickeln. Die Circular Valley Convention ist eine Mischung aus Konferenz, Expo und Networking-Event und bietet den Teilnehmer*innen branchenübergreifenden Austausch und einen Marktplatz für Circular Economy-Lösungen.

      Das Programm deckt alle Phasen der Kreislaufwirtschaft ab: vom Produktdesign über Produktion, Logistik und Nutzung bis hin zu Sortier- und Recyclingtechnologien. Unter dem Leitmotiv „Uniting Industries for a Circular Tomorrow“ stehen zirkuläre Lösungen für verschiedene Branchen und Materialklassen wie Kunststoff, Verpackungen, Druck, Bau, Glas oder Metall im Fokus. Neben bereits marktfähigen Lösungen geht es auch um einen Ausblick auf die Zukunft der Circular Economy.

      Am Abend des ersten Veranstaltungstags nimmt Prof. Dr. Henning Wilts, Leiter der Abteilung Kreislaufwirtschaft Kreislaufwirtschaft am Wuppertal Institut, an einer Podiumsdiskussion teil: Gemeinsam mit Ralf Düssel, Vorsitzender des Verbandes der Kunststofferzeuger in Deutschland Plastics Europe e. V., Prof. Dr. André Bardow, Professor für Energie- und Prozessystemtechnik an der ETH Zürich, und Carsten Cramer, Geschäftsführer bei Borussia Dortmund und zuständig für die dortige Stabstelle Corporate Responsibility, diskutiert Wilts das Thema „From Green Deal to Industrial Deal: Economy as the basis for greater ecology and social stability“. Am Beispiel einer zirkulären und nachhaltigen Kunststoffindustrie erörtern die vier Diskutanten die Eckpunkte für die Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands, mit dem Ziel, das Kunststoffsystem klimaneutral zu machen und Lösungen für den allgegenwärtigen Kunststoffabfall zu finden.

      Kreislaufwirtschaft möglich machen: Das Recht auf Reparatur

      Kreislaufwirtschaft möglich machen: Das Recht auf Reparatur

      Produkte zu reparieren statt wegzuwerfen könnte Klima und Geldbeutel schonen – passiert in der Praxis aber immer seltener. Die Europäische Kommission hat daher jetzt ein „Recht auf Reparatur“ verabschiedet – aber was bedeutet das konkret? Und reicht es aus?

      Bild von einem Handy, das repariert wird

      Foto von Militiamobiles auf Pixabay

      Wer in der Kreislaufwirtschaft Ressourcen möglichst effizient schonen will, muss bei der Nutzungsdauer von Produkten ansetzen. Produkte zu reparieren anstatt sie wegzuwerfen, wenn nur einzelne Komponenten nicht mehr funktionieren, klingt logisch und einleuchtend – passiert in der Praxis aber immer seltener. Die Reparaturbranche befindet sich seit Jahren in einer tiefen Krise, weil sich immer komplexere Produkte kaum noch rentabel reparieren lassen. Nach Angaben der Kommission entstehen in Europa pro Jahr durch die vorzeitige Entsorgung noch brauchbarer Konsumgüter 35 Mio. Tonnen Abfall. [1] Vor diesem Hintergrund ist die Europäische Kommission jetzt aktiv geworden, mit einem sogenannten „Recht auf Reparatur“.

      Was bedeutet das konkret für mich?

      Danach müssen Unternehmen in Zukunft für viele Produktgruppen eine Reparatur anbieten anstatt nur den Umtausch eines defekten Produkts, gleichzeitig verlängert sich die Garantiezeit eines Produkts durch die Reparatur automatisch um ein Jahr. Die Mitgliedstaaten werden verpflichtet, Reparatur durch konkrete Maßnahmen zu unterstützen und digitale Informationsangebote für Reparaturangebote zu schaffen.

      261 Mio. Tonnen CO2

      könnten in Europa jedes Jahr eingespart werden. [2]

      Diese Emissionen entstehen schätzungsweise durch die Entsorgung und Neuherstellung von Produkten, die eigentlich noch funktionsfähig wären. Die technische Haltbarkeit eines Handys liegt um etwa den Faktor 4 höher, als die tatsächliche Nutzungsdauer.

      Reicht das?

      Die neue Richtlinie der Europäischen Union tritt am 31. Juli 2026 in Kraft und bis dahin müssen die Mitgliedstaaten die Umsetzung der Richtlinie sorgfältig vorbereiten. Die Europäische Kommission schlägt unter anderem Reparaturgutscheine oder Weiterbildungsmaßnahmen vor.

      All diese Maßnahmen sind richtig und wichtig, sie müssen jedoch eingebettet werden in Strategien, die auf eine grundsätzliche Veränderung von Geschäftsmodellen abzielen: Solange Unternehmen eine höhere Rendite erzielen, wenn sie schlecht reparierbare Geräte anbieten, werden sie kaum einen Anreiz haben, in die Reparaturfähigkeit ihrer Produkte zu investieren. Ein zentraler Ansatzpunkt ist die Herstellerverantwortung: Wer Produkte mit einer unnötig kurzen Nutzungsdauer anbietet, sollte von vornherein eine höhere Gebühr zahlen, um dieses überhaupt auf dem Markt anzubieten. Zudem sollten die Kosten für Sammlung und Verwertung, die heute gleichmäßig über alle Hersteller verteilt werden, die tatsächliche Nutzungsdauer berücksichtigen – was in Zukunft über digitale Produktpässe möglich werden wird

      Was tut NRW?

        Mit dem Förderprogramm Circular Cities unterstützt NRW Städte und Kreise, die sich aus dem Recht auf Reparatur ergebenden Chancen auch in die Praxis umzusetzen. In Wuppertal wird aktuell eine App entwickelt, die für kaputte Produkte per KI-Erkennung den nächsten Reparaturbetrieb findet. 2025 wird ein Projekt starten, das die regionalökonomischen Effekte eines Reparaturbonus in Echtzeit abbilden soll. Speziell für die öffentliche Beschaffung, damit das Land NRW seine Vorbildfunktion erfüllen kann, wird es aber noch Unterstützung brauchen, reparierfähige Produkte zu priorisieren. Das Kreislaufwirtschaftsgesetz NRW sieht das zwar vor, in der Praxis sind die Vergabestellen ohne verbindliche Kennwerte wie in Frankreich kaum in der Lage, das auch umzusetzen.

          Autor

          Prof. Dr. Henning Wilts, Leiter der
          Abteilung Kreislaufwirtschaft

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          Fußnoten

          1. Europäische Kommission (2023): Right to repair: Commission introduces new consumer rights for easy and attractive repairs, Pressemitteilung, online unter: https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/ip_23_1794 (zuletzt aufgerufen am 18.11.2024).
          2. Ebd.

          Kreislaufstrategien für die Versorgungssicherheit und nachhaltige Nutzung kritischer Rohstoffe

          Kreislaufstrategien für die Versorgungssicherheit und nachhaltige Nutzung kritischer Rohstoffe

          Kritische Rohstoffe sind Schlüssel für Zukunftstechnologien im Feld der erneuerbaren Energien und Elektromobilität. Die EU setzt auf mehr Inlandsproduktion und verstärktes Recycling. NRW kann seine Wirtschaft durch Kreislaufstrategien nachhaltig stärken.

          Foto von Roberto Sorin auf Unsplash

          Die Nachfrage nach kritischen Rohstoffen und deren Bedeutung ist in den letzten Jahren stark gestiegen, denn sie bilden die Grundlage für viele Zukunftstechnologien – insbesondere auch im Zusammenhang mit der Energiewende. Zum Beispiel sind Lithium-Batterien unverzichtbar für Elektroautos, Seltene Erden werden für die Herstellung von Dauermagneten in Windturbinen benötigt.

          Entwicklungen auf EU-Ebene

          Auf europäischer Ebene gibt es bereits seit der Rohstoffinitiative im Jahr 2008 [1] Bemühungen, die Frage um kritische Rohstoffe und ihre Versorgungssicherheit zu adressieren. Die Debatte gipfelte im März 2023 im Vorschlag des Critical Raw Materials Act durch die EU-Kommission [2], der klare, ganzheitliche Ziele vorgibt: Während zum einen die zunehmende Förderung und Verarbeitung von Rohstoffen in der EU forciert wird, sollen bis 2030 mindestens 15 % des Jahresverbrauchs der EU auch durch Recycling gedeckt werden. Die EU setzt damit erstmals ein messbares Ziel für die Umsetzung einer Kreislaufstrategie in Bezug auf alle kritischen Rohstoffe.

          Rasanter Anstieg der Lithiumnachfrage

          Die globale Produktion von Lithium hat sich in den letzten 10 Jahren mehr als verdreifacht [3]

          Lithium wird hauptsächlich in Batterien verwendet. Durch den Ausbau der Elektromobilität der letzten Jahre ist die Nachfrage und damit die Produktion erheblich gestiegen. Es ist davon auszugehen, dass die Nachfrage auch in den nächsten Jahren weiter steigen wird.

          Auswirkungen und Chancen in NRW

          Als starkes Industrie- und Wirtschaftszentrum ist NRW besonders von kritischen Rohstoffen abhängig und ist direkt von der EU-Strategie betroffen. Branchen wie etwa die Chemie- und Elektroindustrie sowie die Metallverarbeitung sind von ihrer Verfügbarkeit abhängig. Die Reduzierung des Ressourceneinsatzes in der Produktion, die Verlängerung der Produktlebensdauer, die Wiederaufbereitung von End-of-Life Produkten sowie das Recycling von kritischen Rohstoffen – Kreislaufstrategien also – spielen in der Folge für die zukünftige Wirtschaftlichkeit dieser Sektoren eine wesentliche Rolle. Sie sind notwendig, um Industrien krisenfester und nachhaltiger zu gestalten [4]. Diese Aspekte sollten auch einen festen Platz in der Landeskreislaufwirtschaftsstrategie einnehmen, die in NRW aktuell erarbeitet wird.

          Die Forschungs- und Innovationslandschaft in NRW bietet darüber hinaus vielversprechende Möglichkeiten, um neue Technologien, Recyclingverfahren und Substitutionslösungen zu entwickeln und somit die allgemeine Nachfrage nach kritischen Rohstoffen zu verringern. Dafür müssen Politik und Industrie jedoch eng zusammenarbeiten und einen gemeinsamen Fokus auf die Suche nach den nachhaltigsten Lösungen legen. 

          Silvia Proff, Junoir Researcherin
          im Forschungsbereich Kreislaufwirtschaft

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          Fußnoten

          1. Commission of the European Communities. (2008). Communication from the Commission to the European Parliament and the Council: The Raw Materials Initiative – Meeting Our Critical Needs for Growth and Jobs in Europe. Brussels. COM(2008) 699 final. https://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=COM:2008:0699:FIN:en:PDF
          2. European Commission. (2023). Proposal for a Regulation of the European Parliament and of the Council Establishing a Framework for Ensuring a Secure and Sustainable Supply of Critical Raw Materials and Amending Regulations (EU) 168/2013, (EU) 2018/858, 2018/1724 and (EU) 2019/1020. COM(2023) 160 final. https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX%3A52023PC0160.#Namen (#2021): „#Titel“, online unter: https://www.link.de/politik/deutschland/diesisteinlink (zuletzt aufgerufen am #.#.202#).
          3. U.S. Geological Survey. (1996-2023). Mineral Commodity Summaries 1996-2023. U.S. Geological Survey (U.S. Geological Survey, 1996-2023 [yearly publication]). https://www.usgs.gov/centers/national-minerals-information-center/mineral-commodity-summaries
          4. University of Cambridge Institute for Sustainability Leadership (CISL) and the Wuppertal Institute. (2023). Embracing circularity: A pathway for strengthening the Critical Raw Materials Act. Cambridge, UK: CLG Europe.
          Keep it simple! – Frugale Innovationen

          Keep it simple! – Frugale Innovationen

          Frugale Innovationen bezeichnen Entwicklungen, die anwendungs­orientiert, kostengünstig, leicht zu bedienen, zu reparieren und ressourcen­schonend sind. Sie sind unerlässlich für einen zukunfts­fähigen Industrie­standort NRW.

          Foto von Şahin Sezer Dinçerauf Pexels

          Während die führenden Unternehmen der Welt sich zunehmend auf Luxusprodukte und überladene Innovationen für High-Income Länder konzentrieren, fehlen Lösungen, die erschwinglich sind und genau das tun, was Nutzer*innen brauchen.[1] Genau solche Innovationen sind aber essentiell für eine nachhaltige Entwicklung, die ökologische, soziale und ökonomische Ziele gleichermaßen befriedigen kann. Man nennt diese Innovationen “frugal” und diskutiert sie nicht zuletzt im Kontext der Circular Economy.

          Frugale Innovation für Nordrhein-Westfalen

          Wie kann ein nachhaltiger sowie ressourcen- und energieschonender Umgang mit Sachgütern in der Zukunft gewährleistet werden? Welche Schäden an Mensch und Umwelt wollen wir uns als Gesellschaft für welche Sachgüter leisten?[2] Hier ist insbesondere das produzierende Gewerbe gefragt, das NRW stark prägt. Als Teil der Circular Economy können frugale Innovationen Ressourceneinsparungen verstärken und gleichzeitig die Erschließung neuer Märkte unterstützen. Spannend ist vor allem aber, dass das Nachdenken über frugale Innovationen eine Reflektion auslöst: Welche Schäden an Mensch und Umwelt wollen wir uns als Gesellschaft leisten?

          “FRUGAL” ist auch ein Akronym

          F = functional, R = robust, U = user friendly,
          G = growing, A = affordable, L = local

          Eigentlich bedeutet das Wort „frugal“ einfach, schlicht oder karg.
          Doch im Kontext der „Frugalen Innovation“ erhält es eine zusätzliche Bedeutung.
          Als Akronym beschreibt es die Kernprinzipien der Frugalen Innovation.

          In NRW bekommt der Ansatz der Frugalen Innovation zunehmend Aufmerksamkeit. Das Bundesland verfügt wie kaum eine Industrieregion weltweit über die notwendigen Potenziale, durch zirkuläres Wirtschaften sowohl zum Klima- und Ressourcenschutz als auch zum Erhalt seiner wirtschaftlichen Wettbewerbsfähigkeit beizutragen.[3] In unterschiedlichen Veranstaltungs- und Vernetzungsangeboten (z. B. der Kongress „zirkulär.frugal.innovativ“ und die Initiative „Open Innovation City“) entstehen im Moment in Zusammen-arbeit von Wissenschaft, Wirtschaftsförderern und Unternehmen Ansätze, um das Thema als richtungsweisend auf der regionalen Agenda zu etablieren und Unternehmen zu motivieren, neue Formen der Innovation und des nachhaltigen Wirtschaftens zu erproben.

          Für die Realisierung braucht es neue Wege und Formen der Zusammenarbeit sowie Allianzen von Wissen-schaft & Forschung, regionaler Wirtschaft und weiteren Akteur*innen. Dadurch kann ein inter-disziplinärer Austausch zwischen Wirtschaft und Wissenschaft gefördert, der Wissenstransfer ermöglicht und es können gemeinsame Kompetenzfelder aufgebaut werden, um eine zukunftsgerechte Transformation der Regionen zu fördern.

          Eva-Maria Goertz, Junior Researcherin
          im Forschungsbereich Stoffkreisläufe

          Dr. Holger Berg, stellv. Abteilungsleiter und Co-Leiter
          des Forschungsbereichs Digitale Transformation

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          Fußnoten

          1. Krohn, Malte (2022): The Crucial Role of Mindsets in Innovation Efforts. Opening the Black Box in the Context of Frugal Innovation. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-39970-2 . Springer Gabler Wiesbaden.
          2. Wohlfart, Liza/ Bünger, Mark/ Lang-Koetz, Claus/ Wagner, Frank (2016): Corporate and Grassroot Frugal Innovation: A Comparison of Top-Down and Bottom-Up Strategies. URL: https://www.engineering-produktion.iao.fraunhofer.de/content/dam/iao/tim/Dokumente/Wohlfart_et_al_TIMReview_April2016.pdf . In: Technology Innovation Management Review, April 2016, Volume 6, Issue 4. (zuletzt abgerufen am 22.02.2023).
          3. Wuppertal Institut (2022): NRW 2030: Von der fossilen Vergangenheit zur zirkulären Zukunft. URL: https://wupperinst.org/fa/redaktion/downloads/projects/NRW2030_Zirkulaere_Zukunft.pdf  (zuletzt abgerufen am 27.01.2023).