02. Jun 2017

Potenziale für Produkt- und Geschäftsmodellinnovation heben

Circular Economy

Was nützt eine steigende Material- und Energieeffizienz, wenn die Produktlebenszyklen immer kürzer werden? Eine Lösung bieten die geschlossenen Wertschöpfungskreisläufe einer Circular Economy.

Unternehmen sind bereits seit einigen Dekaden darauf fokussiert ihre Betriebsabläufe zu optimieren und Ressourcen einzusparen, um die Wettbewerbsfähigkeit zu erhöhen. Durch die steigende Bedeutung der Lebenszyklusorientierung – wie sie auch von zertifizierten Umweltmanagementsystemen seit kurzem gefordert wird (vgl. ISO 14001:2015) – rücken auch die Produkte zunehmend in diesen Fokus und werden nach Gesichtspunkten der Material- und Energieeffizienz optimiert. Dies sind sehr wichtige Schritte auf dem Weg zu umweltverträglichem Wachstum. Allerdings werden viele dieser Fortschritte durch immer kürzere Produktlebenszyklen konterkariert. So nimmt die Nutzungsdauer von Mobiltelefonen seit Jahren rapide ab. In anderen Branchen entsteht im Extremfall durch schlechtere Produktqualität ein Einwegcharakter, wie im Fall der Fast Fashion. Unsere heutige lineare Ökonomie, die auf „Take, Make, Waste“ ausgerichtet ist, stößt somit trotz steigender Ressourceneffizienz an ihre Grenzen. Da moralische Appelle zur längeren Nutzung von Produkten (sog. Suffizienz-Ansatz) meist nur in öko-affinen Nischen auf fruchtbaren Boden stoßen, verbleibt als weiterer Lösungsansatz jener der geschlossenen Wertschöpfungskreisläufe oder neudeutsch, der Circular Economy (Konsistenz-Ansatz).

 

Grundlagen der Circular Economy

Die Circular Economy basiert auf dem bereits aus den 1970er Jahren bekannten Konzept der Kreislaufwirtschaft, wurde aber konzeptionell erweitert und primär als Innovationsstrategie neu aufgelegt. Sie führt den Lebenszyklusansatz fort und ist darauf ausgerichtet Ressourcen, Komponenten oder Produkte in stabilen Nutzungskreisläufen zu halten, um den sehr energieintensiven und umweltschädlichen Abbau von Ressourcen drastisch zu senken. Diese Kreislauforientierung erfordert eine stärkere Fokussierung auf Service-Dienstleistungen für Wartung, Reparatur, Wiederaufbereitung und Recycling.

Da diese Prozesse überwiegend regional stattfinden müssen, entstehen neue (Service-) Arbeitsplätze vor Ort – im Gegensatz zur heute überwiegend in Übersee stattfindenden zentralisierten Produktion. Die Grundlogik der Circular Economy verspricht daher den Austausch von mit Primärressourcenabbau einhergehender Produktion durch serviceintensive aber umweltentlastende regionale Wertschöpfung. Aus diesem Grund ist auch die europäische Politik an der Förderung dieses Konzepts interessiert und hat Ende 2015 das erste Circular-Economy-Paket mit zahlreichen regulatorischen Verbesserungen verabschiedet.

(Abbildung 1: Kreisläufe der Circular Economy (Quelle: basierend auf EMF 2013, S.24) 

Technische Kreisläufe

Im Zentrum der Circular Economy stehen die technischen Kreisläufe – gemeinsame Nutzung (Sharing), Wartung/Reparatur, Wiederverwendung, Wiederaufbereitung und Recycling (siehe Tabelle 1). Aus Umweltsicht sind die engeren Kreisläufe den Weiteren vorzuziehen, da mehr Wert der Produkte erhalten bleibt und der Energie- und Materialaufwand der Kreisläufe geringer ist. Entsprechend kann mit wenig Aufwand durch Reparatur die Lebensdauer eines Produktes verlängert werden, während vollständiges Recycling und Neuproduktion deutlich aufwändiger sind. Beispielsweise basiert die internationale Marktführerschaft des Baumaschinenherstellers Caterpillar auf einem Wiederaufbereitungs-Geschäftsmodell (Remanufacturing), in dem ganze Maschinen oder Bauteile wiederaufbereitet und dem Markt in einer Qualität „wie neu“ zurückgeführt werden.

Biologische Kreisläufe

Neben den technischen Kreisläufen können Produkte und Komponenten auch an biologischen Kreisläufen ausgerichtet werden (Siehe Abbildung 1). Hier geht es nicht um die direkte Wiederverwendung eines Materials, sondern um dessen Rückführung in die natürlichen Kreisläufe. So werden problematische Deponien und Verbrennung vermieden und Nährstoffe dem Boden zurückgegeben. Damit verbunden ist nicht nur die Forderung, dass Materialien grundsätzlich biologisch abbaubar, sondern auch unschädlich sein müssen, um keine Umweltprobleme zu erzeugen. Es ist daher naheliegend zunehmend Verpackungen aus kompostierbarem Plastik oder Mode in Form kompostierbarer Bekleidung (z. B. Trigema) herzustellen.

 

Qualität, Sicherheit und Gesundheit

Durch die technische und biologische Kreislaufführung von Materialien entstehen neue Herausforderungen an Qualität, Sicherheit und Gesundheit. So muss eine ausreichende Gleichwertigkeit der wiedergewonnenen Materialien erreicht werden, um die oft hohen Qualitätsanforderungen an Materialien (z. B. Festigkeit) und damit auch die Sicherheit von Produkten zu gewährleisten. Zudem kann nicht ausgeschlossen werden, dass Gesundheitsrisiken beim Recycling entstehen, da unterschiedliche, teils schädliche Materialien in den Stoffströmen rückgeführt werden. Welche Risiken hier bestehen, zeigen Skandale wie der eines österreichischen Zementwerks, in dem HCB-haltige Schlacke – ein Abfallprodukt der Chemieindustrie – zur Energiegewinnung verwendet wurde was zur Verseuchung der umliegenden Landwirtschaft führte; oder Studien, die giftige Rückstände in Recycling-Lebensmittelkartons, die während der Lagerung in die Lebensmittel diffundieren, nachweisen. Damit keine Schwierigkeiten in den rückführenden Prozessen entstehen, ist es eine Anforderung der Kreislaufwirtschaft, bereits in der Produktion toxische Stoffe gänzlich zu vermeiden. Während gesetzliche Rahmenbedingungen dieses Problem z. T. eindämmen (z. B. REACH-Verordnung; Lebensmittelsicherheit), zeigt die Praxis, dass dies oft nicht ausreicht. Daher entstehen neue Zertifizierungsstandards, die über die gesetzlichen Anforderungen hinausgehen und sich daher für die Differenzierung von Unternehmen eignen. Der Cradle to Cradle-Standard prüft z. B. die toxikologische Qualität von Produkten im Detail. Zertifizierte Unternehmen in den Branchen Baustoffe (Wienerberger), Chemie (Werner und Mertz/Erdal) und Druck (gugler* print) weisen auf die steigende Relevanz derartiger Ansätze hin. Mit der Einführung des ersten toxikologisch unbedenklichen, nach Cradle-to-Cradle zertifizierten Druckverfahrens, demonstriert beispielsweise gugler* print, wie gesunde Druckerzeugnisse hergestellt werden. Dafür wurden alle Bestandteile der Druckfarben in Zusammenarbeit mit den Lieferanten geprüft, bewertet und im Zweifelsfall veränderte Produktformeln entwickelt. Basierend auf einem Lizenz-Ansatz expandieren die Österreicher mit diesem Verfahren derzeit international.

 

Lösungskomponenten

Um als Unternehmen die Circular Economy erfolgreich als Innovationsstrategie zu nutzen, sind zahlreiche Veränderungen auf den Ebenen Produkt-Design, Produkt-Service-System und Geschäftsmodell anzugehen.

 

Produktdesign

Zunächst erfordert die Kreislaufführung eine Veränderung des Produktdesigns, sodass ausgewählte Kreisläufe erfolgreich realisiert werden können. Produkte, die auf eine lange Lebensdauer ausgerichtet werden sollen, müssen wartungs- und reparaturfreundlich gestaltet sein. Beispielsweise zeigt der Smartphone-Hersteller Fairphone, wie ein kaputtes Display in wenigen Sekunden vom Kunden selbst ausgetauscht oder Zusatzmodule wie eine neue Kamera eingebaut werden können. Ein derartiges intelligentes Produktdesign ist häufig aufwändiger und führt zu höheren Kosten, die im Regelfall durch eine Innovations- und Differenzierungsstrategie im Markt erfolgreich kommerzialisiert werden müssen und dann zum Unternehmenserfolg und der Zukunftsfähigkeit von Unternehmen beitragen.

 

Produkt-Service-System und Geschäftsmodell

Zudem verspricht die Kreislaufwirtschaft ökonomischen Erfolg, wenn sich Unternehmen nicht rein als Produkthersteller, sondern als Lösungsanbieter verstehen. Im Bereich Business-to-Business zeigt Hilti Werkzeuge, wie ein umfassendes Service-Angebot zum Wettbewerbsvorteil und letztendlich zur Marktführerschaft führen kann. Im Extremfall werden gar keine Produkte mehr verkauft, sondern produktersetzende Dienstleistungen angeboten, wie im Fall von Sharing oder Contracting. Dies hat den Vorteil, dass die Hersteller das Eigentum am Produkt behalten, während der Nutzungsphase umfassende Informationen sammeln und diese in die Produktentwicklung zurückfließen lassen können. Hierbei handelt es sich um neue Geschäftsmodelle, die stark von der ursprünglichen Produktionsorientierung abweichen, aber auch schwieriger durch Wettbewerber imitierbar sind.

 

Chancen für Unternehmen und KMU

Unternehmen können mit unterschiedlichen Innovationsstrategien von der Circular Economy profitieren.

  • Differenzierungsstrategie: Insbesondere im Endkundenbereich können sich Unternehmen im Markt differenzieren, indem sie kreislauffähige, umweltfreundliche und gesunde Produkte anbieten. Dies kann vorhandene Produktlinien transformieren oder zusätzliche einführen. Hierzu sind begleitend Produktzertifizierungen nützlich, um die Glaubwürdigkeit im Markt zu stärken. Ein Beispiel sind die Cradle to Cradle zertifizierten Kleinkinderbücher von gugler* print.
  • Vertikale Integration: Unternehmen können ihren Wertschöpfungsfokus erweitern, indem sie der Produktion nachgelagerte Wertschöpfungsaktivitäten wie Reparatur oder Wiederaufbereitung übernehmen. Dies unterstützt eine Differenzierungsstrategie (Qualität, Image), ermöglicht eine verbesserte Kostenstruktur und stärkt die Kundenbindung. Gleichzeitig muss das Risiko der Kannibalisierung von originärem Produktverkauf und Dienstleistungen zur Lebensdauerverlängerung proaktiv gesteuert werden. Beispielsweise bietet das Bekleidungsunternehmen Patagonia neben dem Produktverkauf auch Reparatur und Rücknahmedienstleistungen an.
  • Spezialisierung: Unternehmen können sich auf einzelne Wertschöpfungsstufen bzw. Dienstleistungen der Circular Economy spezialisieren. In der Elektronikbranche entstehen daher zahlreiche spezialisierte Dienstleister für Reparatur, wie z. B. Akkutausch.de (Austausch von Batterien) oder für Wiederaufbereitung z. B. Teqcycle (gebrauchte Geräte für Zweitmärkte).
  • Umwelttechnologie-Anbieter: Zudem sind Unternehmen als Innovatoren gefragt: Neue Demontage-, Sortier-, und Recyclingverfahren müssen für die Umsetzung der Circular Economy entwickelt werden. Beispielsweise entwickelte das mittelständische Unternehmen Unisensor ein sehr effektives und effizientes Sortierverfahren zur homogenen Extraktion von PET Material aus der öffentlichen Wertstoffsammlung.

 

Fazit

Die Circular Economy ist ein Innovationsansatz, um Wirtschaft, Umweltschutz und regionale Beschäftigung in Einklang zu bringen. Neben der politischen Agenda bedarf es primär innovativer Unternehmer, die Wertschöpfungspotenziale entwickeln und ausschöpfen. Zahlreiche erfolgreiche Pioniere – große und kleine – zeigen, dass dies ein fruchtbarer Weg sein kann, wenn er konsequent beschritten wird. Eine ganzheitliche Lebenswegbetrachtung der Produkte eines Unternehmens und der intensive Austausch mit den diversen Anspruchsgruppen sind Voraussetzungen, ihn zu meistern. Für diese Entwicklungsrichtung können Qualitäts- und Umweltmanagementsysteme eine gute Basis sein, da sie diese Anforderungen teilen. Allerdings nur, wenn sie als Teil der Unternehmens- und Innovationsstrategie aufgegriffen werden und nicht rein als Dokumentationswerkzeug dienen. Um die Potenziale der Circular Economy besser zu verstehen und für Unternehmen zugänglich zu machen, hat das neu gegründete Institute for Integrated Quality Design (IQD) der Johannes Kepler Universität (JKU) Linz bereits mehrere Forschungsprojekte gestartet.

Autoren

Univ.-Prof. Erik G. Hansen
Leiter des Institute for
Integrated Quality Design (IQD)
der JKU Linz

Julia Schmitt, MSc 
Universitätsassistentin
Institute for Integrated Quality Design (IQD) der JKU Linz

Download

Ausgewählte Quellen

Ellen MacArthur Foundation (2012): Towards the Circular Economy Vol. 1: an economic and business rationale for an accelerated transition 

foodwatch (2015): Mineralöle In Lebensmitteln – Ergebnisse des foodwatch-Tests 

Hansen et al. (2009): Sustainability innovation cube – A framework to evaluate sustainability-oriented innovations, International Journal of Innovation Management, 13 (4), S. 683-713.

Ansprechpartner Umwelt und Energie

Team

Herr DI Axel Dick, MSc

Prokurist Business Development Umwelt und Energie, CSR

Netzwerkpartner

Herr Ing. Wolfgang Hackenauer, MSc

Netzwerkpartner, Produktexperte Umwelt und Energie

Netzwerkpartner

Herr DI Peter Sattler, MAS

Netzwerkpartner, Produktexperte FSC CoC, PEFC CoC und ISO 38200

Institute für Integrated Quality Design

Das Institute for Integrated Quality Design (IQD) der Johannes Kepler Universität Linz (JKU) wurde im Oktober 2015 gegründet und erforscht, wie (a) Qualität bereits in frühen Phasen der Produkt- und Dienstleistungsentwicklung beeinflusst werden kann; (b) wie Produkte und Dienstleistungen im Sinne von Produkt-Service-Systemen kombiniert werden können, um ganzheitliche Qualität über den gesamten Produktlebenszyklus zu erreichen; und (c) welchen Beitrag dazu Integrierte Qualitätsmanagementsysteme leisten können. Das Institut ist Partner der Ellen MacArthur Foundation (EMF) in England, die sich für die internationale Verankerung der Circular Economy in Forschung und Lehre einsetzt. Weitere Informationen: http://www.jku.at/iqd

 

Projekte

Cradle to Cradle Innovationsprozesse (CCIP): Der Cradle to Cradle Innovationsprozess ist komplex, wissens- und zeitintensiv. Ziel des Projekts ist es, Tiefenverständnis über die tatsächlichen Innovationsprozesse zu generieren, die zum erfolgreichen Entwickeln und Kommerzialisieren von Cradle to Cradle zertifizierten Produkten führen.

Industrie 4.0 und Lebenszyklus (I4L): Weit über intelligente Produktionssysteme (Industrie 4.0) hinaus wird das Internet der Dinge zukünftig Herstellern erlauben, Produkte mit ihren Nutzern und der gesamten Wertkette zu verbinden. Ziel des Projekts ist es, Chancen und Herausforderungen solcher digitalisierten Wertschöpfungsketten für das Produktlebenszyklusmanagement zu identifizieren.

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