Transparenz im Materialkreislauf durch digitale Kennzahlen
Das Zukunftslabor Circular Economy entwickelt eine digitale Plattform, die Unternehmensdaten bündelt und mithilfe standardisierter Kennzahlen auswertet. So wird sichtbar, wie Materialien genutzt, zurückgeführt und rezykliert werden – und wo konkrete Ansatzpunkte für eine effizientere Kreislaufwirtschaft liegen.
Die Umsetzung der Kreislaufwirtschaft erfordert mehr als einzelne Maßnahmen entlang der Wertschöpfungskette. Erst durch die systematische Erfassung, Auswertung und Verknüpfung von Daten wird sichtbar, wie Materialien tatsächlich genutzt, zurückgeführt und wiederverwendet werden – und wo Optimierungspotenziale liegen. Aus diesem Grund entwickeln die Forschenden des Zukunftslabors Circular Economy eine digitale Plattform, die relevante Daten zusammenführt und mithilfe zentraler Kennzahlen analysiert. Ihr Ziel ist es, die Kreislaufwirtschaft durch digitale, datengetriebene und verhaltensbasierte Ansätze spürbar zu stärken.
Rezyklierungseffizienz als Schlüsselkennzahl
Die Plattform soll die Rezyklierungseffizienz systematisch erfassen und analysieren. Diese Kennzahl beschreibt, welcher Anteil eines eingesetzten Materials nach der Nutzung qualitativ hochwertig zurückgewonnen und in neuen Produkten erneut eingesetzt werden kann. Eine hohe Rezyklierungseffizienz sorgt dafür, dass Materialien länger im Kreislauf verbleiben, weniger Primärrohstoffe benötigt werden und Umweltbelastungen sinken. Sie ist damit zentral für die Ressourcenschonung, die Reduzierung von Emissionen, die wirtschaftliche Kreislauffähigkeit von Produkten sowie für die Bewertung der Nachhaltigkeitsleistung von Produkten und Herstellern.
Ermittelt wird die Rezyklierungseffizienz über definierte Kennzahlen (Key Performance Indicators, KPIs), darunter etwa Rezyklierungsquoten, Reparaturhäufigkeiten oder CO₂-Einsparungen. Diese Kennzahlen leiten sich aus nationalen und internationalen Anforderungen ab und ermöglichen eine einheitliche Bewertung. Besonders relevant ist die Rezyklierungseffizienz beispielsweise für Recyclinghöfe und Verwertungsbetriebe, da sie aufzeigt, welcher Anteil der Wertstoffe nach dem Recyclingprozess tatsächlich wieder nutzbar ist.
Unser KPI-Set konzentriert sich auf Kennzahlen, die die Rezyklierungseffizienz ganzheitlich abbilden und gleichzeitig gut messbar sind. Sie stehen im Zentrum zirkulärer Prozesse und zeigen sehr klar, wie effizient Materialien zurückgewonnen, wiederverwendet und in welcher Qualität sie rezykliert werden. Sie liefern also die entscheidenden Hinweise darauf, wo Optimierungspotenziale im Materialkreislauf bestehen. Ausgewählt wurden diese KPIs, weil sie drei Anforderungen erfüllen: Erstens bilden sie die ökologische Wirkung zuverlässig ab, zweitens sind sie datengetrieben gut erfassbar und drittens unterstützen sie die Zielsetzung des PB2, also eine Kombination aus technischen, organisatorischen und verhaltensbasierten Verbesserungen in der Kreislaufwirtschaft messbar zu machen.
Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, Abteilung Wirtschaftsinformatik
Aufbau und Funktionsweise der digitalen Plattform
Zunächst konzipieren die Forschenden die Plattform für Unternehmen. Sowohl Hersteller (Produktionsseite) als auch Recyclinghöfe (Verwertungsseite) sollen Informationen über eine Eingabemaske in die Plattform einspeisen. Dabei stehen insbesondere Daten im Fokus, die direkt für die Berechnung der Kennzahlen genutzt werden können. Dazu gehören Informationen zum Wasser- und Energieverbrauch im Herstellungsprozess, zu verwendeten Materialien und zur Kontaminationsrate (Anteil an unerwünschten oder falsch einsortierten Stoffen in einem Materialstrom, der eigentlich recycelt werden soll). Diese Daten liegen in vielen Unternehmen bereits vor, um z. B. Nachhaltigkeitsauswertungen oder Jahresberichte zu erstellen. Dies ermöglicht einen niedrigschwelligen Einstieg.
Die Plattform ist bewusst nicht auf eine einzelne Branche oder ein spezifisches Produkt beschränkt. Im Fokus stehen vielmehr verschiedene Produktkategorien, die für die Kreislaufwirtschaft besonders relevant sind, darunter Elektrowerkzeuge wie Bohrmaschinen und insbesondere deren Akkus, Smartphones und Laptops, Komponenten aus der Windenergie sowie Pedelec-Akkus und andere Energiespeicher. Die Forschenden wählten genau diese Produktgruppen, da sie hohe Materialwerte, relevante Umweltwirkungen und ein großes Potenzial für Wiederverwendung und Recycling aufweisen. Gleichzeitig ist die Plattform so konzipiert, dass sie auf weitere Branchen und Produktkategorien übertragbar ist, in denen zirkuläre Nutzungskonzepte eine Rolle spielen.
Die Forschenden haben bereits ein vollständiges Dashboard umgesetzt, das zentrale Kennzahlen der Circular Economy wie Rezyklierungsquote, CO₂-Einsparung, Wiederverwendungsrate und Kontaminationsrate misst, visualisiert und analysiert. Die Plattform basiert auf einer klaren Drei-Schichten-Architektur aus Frontend, Backend und Datenquellen. Diese Struktur ermöglicht eine skalierbare Integration externer Daten, von Open Data ebenso wie von nutzergenerierten Angaben.
Um die Bereitschaft zur Dateneingabe und zur aktiven Nutzung der Plattform zu erhöhen, werden die Forschenden Gamification-Ansätze in die Plattform integrieren. Geplant sind unter anderem Punkte- und Abzeichensysteme, Ranglisten, Challenges oder Quiz-Module, die Unternehmen zur Interaktion motivieren. Die konkrete Ausgestaltung befindet sich noch in der Analyse, stützt sich jedoch auf umfangreiche Erfahrungen aus Forschung, Industrie und Bildung. Diese zeigen, dass Gamification in vielen Kontexten die Beteiligung und nachhaltiges Verhalten deutlich steigern kann.
Unternehmen profitieren von dieser Plattform in mehrfacher Hinsicht: Die Analyse der Kennzahlen ermöglicht eine gezielte Qualitätsverbesserung und stärkt zugleich das nachhaltige Image. Zudem entsteht ein Wettbewerbseffekt, etwa durch vergleichbare CO₂-Fußabdrücke. Unternehmen stehen dabei vor der Aufgabe, einen Ausgleich zwischen Umsatzinteressen und ökonomisch sinnvoller Kreislauffähigkeit ihrer Produkte zu finden. Gleichzeitig eröffnen sich neue Geschäftsfelder, etwa im Bereich Remanufacturing. Die Unternehmen entscheiden dabei selbst, welche Daten sie bereitstellen.
Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, Abteilung Wirtschaftsinformatik
Nach dem erfolgreichen Aufbau der Plattform sollen weitere Nutzergruppen Zugang erhalten, z. B. Bürger*innen und Kommunen. Hierfür werden die Forschenden zielgruppenspezifische Skalierungen vornehmen. Zudem ist geplant, andere Datenquellen über Schnittstellen anzubinden. Ein Beispiel ist die Plattform „2050 Materials“, die Informationen zu Umwelt- und Gesundheitsaspekten wie CO₂-Fußabdruck, Recyclinganteil und Schadstoffen im Bausektor zur Verfügung stellt. Des Weiteren planen die Forschenden, Geräte des Internet of Things (IoT) zu nutzen. Mithilfe dieser Geräte werden Daten automatisch erfasst und über digitale Schnittstellen an die Plattform überführt. Smart Meter zur Erfassung von Stromdaten im Produktionsprozess sind bekannte IoT-Geräte.
Die IoT-basierte Datenerfassung ist eine Möglichkeit, um die Datenqualität zu verbessern. Sie reduziert fehlerhafte oder unvollständige Eingaben, da die Daten automatisiert erfasst und Unstimmigkeiten frühzeitig erkannt werden. Dadurch wird die Grundlage für verlässliche KPI-Berechnungen und belastbare Analysen geschaffen.
Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, Abteilung Wirtschaftsinformatik
Außerdem werden die Forschenden Künstliche Intelligenz (KI) einsetzen, um Vorhersagen für Recycling- und Nutzungsmuster zu erstellen und so datenbasierte Entscheidungen entlang der Wertschöpfungskette zu unterstützen. Darüber hinaus ist die Integration weiterer ökologischer, wirtschaftlicher und prozessbezogener Kennzahlen vorgesehen, um ganzheitliche Nachhaltigkeitsbewertungen zu ermöglichen. Pilotversuche in Unternehmen, Institutionen und kommunalen Kontexten sollen ausgeweitet werden, ebenso wie die Prüfung der Übertragbarkeit auf weitere Länder und Regionen.
