Kreislaufwirtschaft (Circular Economy)

Unsere aktuelle Forschung zeigt, dass eine Kreislaufwirtschaft nicht nur Ressourcen schont, sondern strukturelle Veränderungen in Wirtschaft und Gesellschaft ermöglicht, die langfristig zu geringeren Umweltbelastungen und resilienteren System führen. Einige Beispiele unserer aktuellen Forschungsergebnisse:

Modell Deutschland Circular Economy: Modellierung und Folgenabschätzung einer Kreislaufwirtschaft in Deutschland

Mit dem »Modell Deutschland Circular Economy« haben WWF Deutschland, Öko-Institut, Fraunhofer ISI und FU Berlin ein umfassendes Bild für zirkuläres Wirtschaften und zirkulären Konsum in Deutschland entwickelt. Die modellbasierte ökologische und ökonomische Folgenabschätzung einer Circular Economy in Deutschland schafft fundierte, wissenschaftliche Grundlagen zur Ableitung von quantifizierbaren Zielen und Festlegung von Prioritäten. Sie deckt Folgendes ab: Neun Sektoren (Fahrzeuge und Batterien, Hoch- und Tiefbau, IKT und Haushaltsgeräte, Lebensmittel und Ernährung, Textilien, Möbel, Beleuchtung und Verpackungen), 63 Circular-Economy-Maßnahmen (Betrachtung aller R-Strategien), sieben Wirkkategorien (Treibhausgasemissionen, Ressourceninanspruchnahme, Landnutzung, Biodiversität, Bruttowertschöpfung, Arbeitskräftebedarf und Rohstoffkritikalität und Versorgungssicherheit), ein hybrides Modellsystem [Multiregionales Input-Output-Modell (EE-MRIO), Ökobilanz (LCA), Industrie-Simulationsmodell FORECAST und Materialflussmodell (MFA)].

Stan4SWAP: Standardisierung und Lösungsansätze für Leichtfahrzeuge

Das Projekt STAN4SWAP zielte darauf ab, ganzheitlich und entlang der gesamten Wertschöpfungskette leichter Verkehrsmittel (L-Cat-Fahrzeuge wie E-Scooter, E-Bikes, Roller oder Micromobility-Anwendungen) mit allen relevanten Akteuren zusammenzuarbeiten, um Probleme, Herausforderungen, Lücken und Hindernisse zu identifizieren, bei denen eine Standardisierung zu Lösungsansätzen beitragen kann. Ziel war, die Kompatibilität zwischen verschiedenen Fahrzeugen sowie zwischen Fahrzeugen und Batterie-Wechselstationen für Nutzer:innen und Infrastruktur zu gewährleisten. Um den industriellen Einsatz dieser innovativen Technologie zu fördern, hat STAN4SWAP unter Beteiligung des Fraunhofer ISI und auf Basis seiner Bedarfserhebung eine Standardisierungsroadmap für austauschbare Batteriesysteme der L-Cat-Fahrzeuge entwickelt. Diese Roadmap wird in den nächsten Jahren ein vollwertiger Bestandteil des EU-Standardisierungsprogramms sein und ein deutliches Signal an alle Beteiligten der Wertschöpfungskette setzen. Zur Unterstützung der Standardisierungsmaßnahmen wurde unter Leitung des Fraunhofer ISI zudem Schulungsmaterial erstellt.

Innovative Technologien & Geschäftsmodelle: Circular Business Models mittels innovativer Methoden & Kompetenzen

Aufgabe im Projekt war die Unterstützung eines Unternehmens aus der Elektrogerätebranche in den Bereichen Innovationskultur, Geschäftsmodellierung und Nachhaltigkeit. Das Unternehmen befindet sich mitten im digitalen und nachhaltigen Wandel. In den vergangenen Jahren hat das Unternehmen bereits Vision, Mission und strategische Ziele erarbeitet. Nun möchte das Unternehmen die Technologie- und Innovationsführerschaft in seinem Markt einnehmen, um das Produktportfolio zukunftsfähig aufzustellen und als Organisation erfolgreich zu wachsen.

Am Fraunhofer ISI bearbeiten wir jedes Jahr rund 400 Forschungsprojekte – viele davon mit Berührungspunkten zum Bereich Kreislaufwirtschaft. Eine kleine Auswahl unserer derzeitigen Aktivitäten zum Thema Circular Economy:

TRANSIENCE

Im Projekt TRANSIENCE wird eine umfassende Bewertung der Kreislaufwirtschaft im Hinblick auf die Dekarbonisierung der Grundstoffindustrien vorgenommen, indem es die »twin transition« der europäischen Industrie unter Gesichtpunkten globaler Wettbewerbsfähigkeit, Innovation und Nachhaltigkeit betrachtet. Endprodukt ist das Modell für die Kreislaufwirtschaft und Klimaschutzmaßnahmen in der europäischen Industrie (Model for European Industry Circularity and Climate Change mitigation, MIC3), welches aus einer Vielzahl von »Satellitenmodulen« besteht, welche einzelne Aspekte vertieft beleuchten. Das Fraunhofer ISI fokussiert hierbei auf die Modellierung von Materialflüssen und des zukünftigen Industriesektors. MIC3, die dazugehörigen »Satellitenmodule« und die daraus abgeleiteten Szenarioübungen werden gemeinsam mit relevanten Interessengruppen aus Industrie, Politik und Zivilgesellschaft entwickelt und validiert. Sie dienen als Grundlage für Bewertungen und Übergangsstrategien auf EU- und Länderebene, auf globaler Ebene sowie innerhalb von vier heterogenen regionalen Industrieclustern in Europa, um ihre Verwendbarkeit und Nutzung in realen Anwendungsfällen sicherzustellen.

ESPR Label – Ein übersichtliches und effektives Ökodesign-Label für Europa

Die ESPR-Richtlinie von 2024 (Ecodesign for Sustainable Products Regulation) soll einen wirksamen Produktvergleich ermöglichen, damit Verbraucher:innen fundierte Entscheidungen treffen und sich nachhaltig verhalten können. Vorrangiges Ziel des Forschungsprojekts ist es, eine evidenzbasierte wissenschaftliche Grundlage für die Konzeption, Gestaltung und das Design der neuen ESPR-Kennzeichnungen zu schaffen. Im Rahmen des Projekts sollen bestimmte Elemente des neuen ESPR-Labels untersucht werden, um eine wirksame, klare und leicht verständliche Kommunikation gegenüber Verbraucher:innen zu gewährleisten, die an die besonderen Merkmale der Produktgruppen und die relevanten Zielgruppen in der gesamten EU angepasst werden kann.

ESTELLA 

Im ESTELLA-Projekt wird daran geforscht, hochgradig recycelbare Biokomposite zu gewinnen und sie für industrielle Anwender interessanter machen. Das ESTELLA-Projekt bringt europäische Expert:innen zusammen, die in der Lage sind, die gesamte Wertschöpfungskette abzudecken, von der Gewinnung von Biomasse-Vorläufern über die Rohstoffgestaltung bis hin zu Herstellungs- und Recyclingprozessen. Dies soll die Herstellung von Materialien mit hervorragenden Eigenschaften und einer maximalen Rückgewinnungsrate ihrer Bestandteile gewährleisten und die ökologische und wirtschaftliche Dimension der Wertschöpfungskette von Duroplasten stärken.