Nachwuchsgruppe "Intelligente Kreislaufwertschöpfungssysteme"

Nachwuchsgruppenleiter: Dr. rer. pol. Dimitri Petrik
Cluster B2 und Cluster D2
Diese Nachwuchsgruppe ist Teil der Graduate School of Excellence advanced Manufacturing Engineering (GSaME)

Projektbeschreibung

Die tiefgreifenden ökologischen, ökonomischen und sozialen Herausforderungen offenbaren, dass das auf dem Prinzip „Nehmen – Herstellen - Entsorgen“ basierende ökonomische Modell an seine physikalischen Grenzen stößt. Dabei stehen insbesondere die Unternehmen vor der Herausforderung ein Gleichgewicht zwischen ökologischer Nachhaltigkeit und der eigenen Umweltauswirkung bei Sicherstellung der Rentabilität zu finden. Unternehmen gelten als Einheiten, die Ressourcen wie Rohstoffe (natürliches Kapital) in Waren und Dienstleistungen (vom Menschen geschaffenes Kapital) umwandeln und sind häufig selbst direkt von Ressourcenmangel betroffen was die Wiederzuführung von Ressourcen zum Produktionsprozess an ökonomischer Bedeutung gewinnen lässt. Dies liegt daran, dass eine effizientere Nutzung und Wiederverwendung von Ressourcen sowie der daraus resultierende verringerte Gesamtressourceneinsatz (inkl. Energieverbrauch), Emissionenausstoß oder Abfallentstehung die negativen Umweltauswirkungen verringern, ohne ökonomischen Wachstum und Wohlstand zu gefährden.

Das Konzept der Kreislaufwertschöpfung (engl.: Circular Economy) ist in der wissenschaftlichen Auseinandersetzung nicht neu und ist bereits seit Jahrzehnten ein Gegenstand der Forschung in der industriellen Ökologie. Allerdings bilden die technologische und ökonomische Realisierung der Kreislaufwertschöpfung nach wie vor zentrale Herausforderungen im unternehmerischen Kontext. Inzwischen lässt sich in der wissenschaftlichen Literatur auch eine aktive Diskussion über Kreislaufwertschöpfungsgeschäftsmodelle beobachten, die darauf abzielen Mehrwert zu generieren, zu liefern und abzuschöpfen und gleichzeitig Kreislaufstrategien umzusetzen, die die Nutzungsdauer von Produkten und ihren Komponenten verlängern und so Kreisläufe zu schließen (z. B. Recycling). Dennoch bleibt eine Vielzahl wissenschaftlicher Arbeiten konzeptionell und beschränkt sich auf die Synthese des bereits existierenden Wissens durch Literaturanalysen oder die Erstellung von Taxonomien, die darauf abzielen, die bereits bekannten zirkulären Geschäftsmodelle in ihre Charakteristika zu zerlegen, um zu verstehen wie diese die zirkuläre Transformation erreicht haben.

Der aktuelle Forschungsstand indiziert einen Mangel an auf Primärdaten basierenden Strategien, Vorgehensmodellen sowie Prozessen zur Realisierung der Kreislaufwertschöpfung in der aktuellen Forschung. Dieser Umstand gilt als Anstoß zur Gründung der Nachwuchsgruppe zur Erforschung intelligenter Kreislaufwertschöpfungssysteme. Im Einklang mit den Erkenntnissen aktueller Forschung nimmt die Nachwuchsgruppe sozio-technische und systemische Perspektiven ein, um sich mit Technologien und Ansätzen zu befassen, die eine Diffusion der Kreislaufwertschöpfung unterstützen.

In diesem Kontext ist es im Rahmen der Nachwuchsgruppe angedacht insbesondere den Einsatz digitaler Technologien zur Förderung unternehmensübergreifender Prinzipien wie (1) Reduktion, (2) Reuse und (3) Recycle entlang des gesamten Produktlebenszyklus zu erforschen, um den Ressourcenverbrauch von der Wertschöpfung stärker zu entkoppeln.

Der Tätigkeitsschwerpunkt der Nachwuchsgruppe richtet sich dediziert auf die zirkuläre Transformation der Wertströme in produzierenden Unternehmen, um Nachhaltigkeitsverbesserungen zu erreichen. Innovative Forschungsergebnisse der Nachwuchsgruppe lassen sich in der folgenden Übersicht der Kreislaufwertschöpfungspotenziale einordnen:

Digitale Technologien zur Realisierung der Kreislaufwertschöpfung nutzen
Abbildung 1: Digitale Technologien zur Realisierung der Kreislaufwertschöpfung nutzen
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