Nutzung und Produktkreisläufe in der Circular Economy

Angesichts des steigenden globalen Ressourcenverbrauchs und der Endlichkeit von Ressourcen steht die industrielle Produktion vor der Herausforderung, die Linearwirtschaft zu überwinden. Dies ist essenziell, um die Treibhausgasemissionen zu reduzieren und das Ökosystem zu schützen. Die Digitalisierung spielt eine entscheidende Rolle bei der Bewältigung dieser Herausforderungen, da sie einen umfassenden Wandel in Wirtschaft und Gesellschaft ermöglicht und vorantreibt. Die Transformation hin zu einer Circular Economy basiert auf drei miteinander verbundenen Kreisläufen:

Erstens, die Steigerung der Nutzungsdauer und -intensität von Produkten durch Sharing-, (Re-)Use- und Repair-Services sowie "Product-as-a-Service"-Modelle. Alternative Nutzungsmodelle wie „Product-as-a-Service“ gewinnen an Bedeutung und ermöglichen eine umweltschonendere und bessere Produktnutzung durch die geteilte Nutzung von Gütern. Zweitens, ein nachhaltiges Produktdesign, das die Wiederverwendung durch Refurbishment und Remanufacturing (Überarbeitung und Wiederaufbereitung) ermöglicht. Drittens, eine auf künstlicher Intelligenz (KI) basierende Automatisierung, die effizientere Sortierung und Recyclingprozesse unterstützt und so die Materialrückgewinnung maximiert.

Ziel ist die Transformation bestehender Geschäftsmodelle hin zu einer Circular Economy, welche sich mit den Synergien verschiedener Stakeholder in gemeinsamen Ökosystemen beschäftigt sowie der Vernetzung dieser zur Schaffung nachhaltiger Communities. Digitalisierung ist eine Wegbereiterin und essenzieller Baustein für den Wandel zu einer Kreislaufwirtschaft.

Das Zukunftslabor Circular Economy fokussiert sich in seiner Forschung auf das Sharing (Teilen) von Produkten, den (Re-)Use ((Wieder-)Verwendung) gebrauchter Gegenstände und das Repairing (Reparieren) defekter Produkte. Neue digitale Geschäftsmodelle und Services können den gesellschaftlichen Wandel weg von der Wegwerfgesellschaft hin zu einer Circular Economy unterstützen. Innovative Entscheidungsunterstützungssysteme sollen der Wirtschaft und den Nutzer*innen Empfehlungen aufzeigen, damit diese nachhaltige Kauf- und Nutzungsentscheidungen treffen können. Die Wissenschaftler*innen des Zukunftslabors entwickeln Geschäfts- und Businessmodelle für Produktservicesysteme weiter.

Essentiell für den Erfolg derartiger Produktservicesysteme ist die Akzeptanz der Nutzer*innen. Intelligente Logistikkonzepte können hier den Unterschied machen. Deshalb wird ein besonderes Augenmerk auf die Ausgestaltung von Logistiksystemen gelegt, wie z. B. KI-gestützte Identifikations-, Sammel- und Sortiersysteme, um eine Lebensdauernachverfolgung und Nutzungsoptimierung im Sinne der Digitized Circular Economy zu ermöglichen.

Folgende Wissenschaftler*innen wirken an dieser Forschung mit:

• Prof. Dr.-Ing. Gert Bikker (Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften, Institut für Verteilte Systeme)
• Prof. Dr.-Ing. Jorge Marx Gómez (Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, Abteilung Wirtschaftsinformatik)
• Prof. Dr.-Ing. Christoph Herrmann (Technische Universität Braunschweig, Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik)
• Prof. Dr. Benjamin Leiding (Technische Universität Clausthal, Gruppe für Software Services for the Circular Economy)
• Prof. Dr. Thomas Spengler (Technische Universität Braunschweig, Institut für Automobilwirtschaft und industrielle Produktion)
• Prof. Dr.-Ing. Annika Raatz (Leibniz Universität Hannover, Institut für Montagetechnik und Industrierobotik)
• Prof. Dr. Andreas Rausch (Technische Universität Clausthal, Institut für Software and Systems Engineering)
• Prof. Dr. Ina Schiering (Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften, Institut für Verteilte Systeme)
• Prof. Dr. Michael Thomas (Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik, Abteilung Grenzflächenchemie und adaptive Haftsysteme)