Nachhaltigkeit dank Kreislaufwirtschaft
26.06.2024
Was ist Kreislaufwirtschaft?
Kreislaufwirtschaft ist ein Wirtschaftsmodell, das auf Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung ausgerichtet ist. Das Ziel der Kreislaufwirtschaft ist es, die Nutzung von Rohstoffen zu optimieren und Abfall zu minimieren, indem Produkte, Materialien und Ressourcen in einem geschlossenen Kreislauf geführt und so lange wie möglich im Wirtschaftskreislauf gehalten werden. Per Definition werden in der Kreislaufwirtschaft Abfallprodukte als Sekundärrohstoffe angesehen, die durch Recyclingprozesse in den Produktionszyklus zurückgeführt werden können. In Deutschland wird die nachhaltige Kreislaufwirtschaft durch verschiedene Gesetze und Verordnungen gefördert, um die Umweltbelastung zu reduzieren und die Effizienz im Umgang mit natürlichen Ressourcen zu steigern.
Vorteile der Kreislaufwirtschaft
Die Kreislaufwirtschaft bietet zahlreiche Vorteile, die sowohl ökologische als auch ökonomische Aspekte umfassen. Durch das Prinzip der Wiederverwendung, Reparatur und des Recyclings von Produkten verringert die Kreislaufwirtschaft Abfallmengen und reduziert die Notwendigkeit, neue Rohstoffe zu gewinnen. Dies trägt zur Schonung natürlicher Ressourcen und zur Verringerung von Umweltverschmutzung bei.
Unternehmen, die kreislaufwirtschaftliche Modelle implementieren, können ihre Kosten für Materialien senken und gleichzeitig ihre Wettbewerbsfähigkeit durch Innovationen erhöhen. Kundenbeziehungen können durch das Angebot nachhaltiger Produkte und Dienstleistungen gefestigt werden, was das Unternehmensimage positiv beeinflusst.
Darüber hinaus fördert die Kreislaufwirtschaft die Schaffung neuer Arbeitsplätze, insbesondere im Bereich Recycling und Nachhaltigkeit. Die Reduktion von Treibhausgasemissionen durch effizientere Materialnutzung leistet außerdem einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz.
Aussteller und Produkte rund ums Recycling
- Recyclinganlagen
- Separier- & Sortiersysteme für Abfälle
- Zerkleinerungsmaschinen (Brecher, Zerfaserer, Mahlanlagen)
- Aufbereitungsanlagen
- Rezyklate
Die Umsetzung einer Kreislaufwirtschaft steht vor zahlreichen Herausforderungen, die sowohl ökonomische als auch ökologische Aspekte betreffen. Ein zentrales Kreislaufschema in der Wirtschaft zielt darauf ab, Ressourcen effizient zu nutzen und Abfall zu minimieren. In Deutschland wird das Kreislaufwirtschaft Recycling intensiv gefördert, um Abfallstoffe als Sekundärrohstoffe zurück in den Produktionsprozess zu führen.
Eine der größten Herausforderungen ist die Integration nachhaltiger Praktiken in bestehende Produktions- und Konsumprozesse. Dies erfordert Investitionen in neue Technologien und eine Anpassung der Infrastruktur. Zudem müssen Verbraucher für die Thematik sensibilisiert und zu einem Umdenken bewegt werden. Die gesetzlichen Rahmenbedingungen müssen ebenfalls stetig angepasst und optimiert werden, um Kreislaufwirtschaft im Abfallmanagement zu unterstützen und ökologisch wie ökonomisch tragfähige Anreize zu schaffen.
Aktueller Stand der Kreislaufwirtschaft im Kunststoffsektor
Die Kreislaufwirtschaft im Kunststoffsektor ist ein dynamisches Feld, das sich mit der nachhaltigen Nutzung und Wiederverwendung von Kunststoffmaterialien beschäftigt. Fortschritte in diesem Bereich umfassen die Entwicklung von biobasierten und biologisch abbaubaren Kunststoffen, innovative Recyclingtechnologien und verbesserte Sammel- und Sortierprozesse. Unternehmen und Forschungseinrichtungen arbeiten zusammen, um die Lebenszyklusanalyse von Kunststoffprodukten zu verbessern und so die Umweltauswirkungen zu verringern.
Politische Maßnahmen, wie die Erhöhung der Rezyklate-Quote in neuen Produkten und die Förderung von geschlossenen Materialkreisläufen, spielen eine entscheidende Rolle bei der Förderung der Kreislaufwirtschaft. Herausforderungen liegen weiterhin in der Reduktion von Kunststoffabfällen, der Vermeidung von Mikroplastik und der Implementierung von Standards für Kreislaufwirtschaft in Unternehmen. Die Entwicklung hin zu einer Kreislaufwirtschaft ist nicht nur für die Umwelt essenziell, sondern bietet auch ökonomische Chancen durch Effizienzsteigerungen und die Schaffung neuer Märkte.
Waste4Future: Ein Projekt Kreislaufwirtschaft in der Praxis zu implementieren
Ebenfalls dem Thema Kreislaufwirtschaft widmen sich im Projekt Waste4Future sieben Fraunhofer-Forschungsteams (siehe Kasten). Hier dreht sich alles um die treffsichere Sortierung von Abfällen, um möglichst sortenreine Rezyklate herstellen zu können. Kernstück des Projekts: eine Sensorsuite für Sortieranlagen. Mit ihr solle es zum Beispiel auch möglich sein schwarze Abfallpartikel zu erkennen. Diese werden bislang von vielen Systemen nicht erkannt und aussortiert – zum Beispiel bei schwarzen Duschgel-Verpackungen, die dann in der Verbrennungsanlage landen. Auch Joghurtdeckel stellen häufig ein Problem dar, wenn sie nicht vom Plastik des Bechers getrennt wurden. Dann wandern sowohl Aluminiumdeckel als auch Plastikbecher in den Aluminiumkreislauf und damit in der Schmelze – und der Kunststoff ist für das Recycling verloren.
Die Sensorsuite hilft dabei Stoffe zu erkennen und bestimmt, ob eine Probe noch für das Recycling geeignet ist. Je nach Alter der Fraktion ist eine mechanische oder chemische Wiederverwertung denkbar. Die erhobenen Daten werden schließlich mittels maschinellen Lernens verknüpft und ausgewertet. Da sehr viele Daten erhoben werden, kommt zusätzlich ein digitaler Zwilling zum Einsatz. Dr. Gert Homm, Wissenschaftler am Fraunhofer IWKS, erklärt in einer Pressemitteilung zum Thema: "Digitale Zwillinge helfen, den Wust an Daten auf die elementaren Kerndaten zu reduzieren und diese an ein Bewertungsmodell weiterzugeben, das wir im Projekt entwickeln und das die bislang prozessgeführte Recyclingkette zu einer stoffgeführten Kette reorganisiert." Auch der Energieverbrauch und der CO2-Fußabdruck werden erhoben. Insgesamt liefert das System Daten darüber, wie die Kunststoffe optimal zu recyceln sind und wo sie somit im Vergleich stehen. Zum Abschluss im Dezember 2024 möchten die Forschenden dann einige aus altem Kunststoff hergestellten Bauteile mit neuen Produkten vergleichen. Wir sind gespannt auf das Ergebnis!
- Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS
- Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP
- Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS
- Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB
- Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR
- Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF
- Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV
Aussteller & Produkte rund um Digitalisierung
- CAD-Systeme
- Simulationssoftware
- Qualitätssicherungssoftware (SPC/SQC)
- Wartungssoftware
- Geräte & Software für Produktionsleitsysteme (MES)
Optimierung der Kreislaufwirtschaft durch Industrie 4.0: Das Projekt PlasticBOND
Auch am Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen forscht man gezielt daran, die Kreislaufwirtschaft zu optimieren. So versucht man im Projekt PlasticBOND in Zusammenarbeit mit der Industrie Lösungen zu finden, die in die Industrie 4.0 integriert werden und zu besseren Produktentwicklungen und Prozessen zum Beispiel für Rezyklate führen. Ziel ist es, auch die Nachhaltigkeit von Kunststoffwerkstoffkreisläufen mittels Digitalisierung zu verbessern. Auch wird geprüft, ob und wie ein Materialpass für Produkte dabei eine Rolle spielen kann. Wer sich weiter über das Projekt informieren möchte, kann das hier tun.
Die Bedeutung der Kreislaufwirtschaft für eine nachhaltige Zukunft
Die Kreislaufwirtschaft wird auf jeden Fall eine zentrale Rolle für eine nachhaltige Zukunft spielen. Denn durch die Minimierung von Abfall und die Maximierung der Wiederverwendung von Ressourcen tragen Unternehmen zur Schonung natürlicher Ressourcen bei. Die Implementierung von kreislauforientierten Prozessen in der Abfallwirtschaft ist deshalb unerlässlich. Es fördert nicht nur die Nachhaltigkeit, sondern auch die Effizienz und Wirtschaftlichkeit in Produktion und Konsum.
Unternehmen, die sich der Kreislaufwirtschaft verschreiben, sind oft Vorreiter in Innovation und Nachhaltigkeitspraktiken. Sie gestalten ihre Geschäftsmodelle so, dass Produkte und Materialien in geschlossenen Kreisläufen geführt werden, was zu einer Reduzierung der Umweltbelastung und zur Schaffung von nachhaltigem Wert führt.
In der Zusammenfassung ist festzuhalten, dass die Kreislaufwirtschaft ein unverzichtbarer Bestandteil einer nachhaltigen Entwicklung ist und sowohl ökologische als auch ökonomische Vorteile bietet.
Simone Ernst (Redaktion K-Mag)