Ganzheitlich-zirkuläres Product Lifecycle Management - Zirkuläre Strategieentwicklung zur Unterstützung einer klimafreundlichen Produktion

Laura Montag und Marion Steven

Die Produktion im 21. Jahrhundert ist mit komplexen Herausforderungen konfrontiert; ihre Rahmenbedingungen ändern sich aufgrund des anthropogenen Klimawandels grundlegend. Im Umgang mit diesen Herausforderungen wird dem Konzept der Circular Economy (CE) von Seiten der Wissenschaft und auch von Politik und Praxis großes Potenzial zugesprochen. Der Beitrag entwickelt Strategien zur Implementierung und Umsetzung der CE. Dazu erfolgt die Konzeption eines ganzheitlich-zirkulären Produktlebenszyklus, entlang dessen systematisch zirkuläre Strategien aufgezeigt werden. Deren Umsetzung wird durch ein Praxisbeispiel eines Smartphone-Herstellers verdeutlicht.

Fünf Makrotrends bestimmen aktuell unternehmerische Entscheidungen: Bevölkerungszuwachs, Ressourcenknappheit, Verlust von biologischer Vielfalt und Lebensräumen, Klimawandel sowie technologischer Wandel [1]. Zwar weisen alle Trends drastische, globale Folgen für Mensch und Umwelt auf, jedoch werden die ökonomischen, ökologischen und sozialen Auswirkungen des Klimawandels als am weitreichendsten eingeschätzt [2]. Um den Herausforderungen zu begegnen, die aus dem linearen Take-Make-Waste-Ansatz des traditionellen Wirtschaftens resultieren, bedarf es einer radikalen Transformation des Produktions- und Konsumsystems [1]. Die CE ist ein zukunftsfähiges Wirtschaftskonzept, das diesen Wandel vollziehen kann und dabei wirtschaftlichen Erfolg, ökologische Nachhaltigkeit und soziale Gerechtigkeit anstrebt [3].

Prinzipien der Circular Economy

Die Prinzipien der CE sind einfach, aber weitreichend (Bild 1): Werte in Form von Materialien und Produkten schaffen und auf höchstem Niveau in Gebrauch halten, natürliche Systeme regenerieren sowie in komplexen Systemen denken [4]. Das lineare System soll durch Materialkreisläufe zu einem zirkulären System transformiert werden, wobei die Umsetzung auf allen Ebenen angestrebt wird (Makro-, Mesound Mikroebene) [3].

Neben dem Recycling, das üblicherweise mit der CE in Verbindung gebracht wird, setzt diese weitere Strategien ein, die als R-Imperative in einer Verwertungshierarchie kategorisiert sind: Refuse, Rethink, Reduce, Reuse, Repair, Refurbish, Remanufacture, Repurpose, Recycle, Recover und Remine [5]. Weiter erfolgt eine Aufteilung der Materialkreisläufe: Im biologischen Zyklus werden organische Materialien, wie Holz, rückgeführt und regeneriert, während im technischen Zyklus technische Materialien, wie Stahl, aufbereitet werden [4].


Bild 1: Prinzipien der Circular Economy, eigene Darstellung i. A. an [4].

Ganzheitlich-zirkuläres PLM

Für eine erfolgreiche Umsetzung und Implementierung der CE sind strukturelle, tiefgreifende sowie ganzheitliche Veränderungen erforderlich. Viele Implementierungsbarrieren beziehen sich auf das interne Umfeld und die Unternehmensorganisation [6]. Neben technischen Hindernissen (z. B. Produktdesign, Qualitätsüberwachung) verhindern insbesondere ungeeignete Geschäftsmodelle und Managementsysteme das langfristige Verankern der CE [6, 7]. Die Entwicklung neuer bzw. die Anpassung bestehender Managementansätze, um die Prinzipien der CE zu integrieren, ist entscheidend für den Erfolg der Transformation [7]. Da die CE das Produkt und dessen Lebenszyklus n den Mittelpunkt stellt, muss das Management ein Denken in Stoffkreisläufen fokussieren [8].

Das Product Lifecycle Management (PLM) ist ein produktzentriertes und lebenszyklusorientiertes Managementsystem, das Produktdaten aller Lebenszyklusphasen zwischen den beteiligten Akteuren, Prozessen und Organisationen austauscht [9]. Dabei wird zwischen drei Lebenszyklusphasen unterschieden: Lebensanfang (Beginning of Life, BOL), Lebensmitte (Middle of Life, MOL) und Lebensende (End of Life, EOL) des Produkts [8].

Das traditionelle PLM ist jedoch ein linearer Managementansatz, der den Ansprüchen einer CE nicht genügt. Die ganzheitlichen und systemischen Veränderungen, die mit deren Implementierung einhergehen, erfordern ein – ebenfalls ganzheitliches, aber vor allem zirkuläres – PLM [10]. Die Weiterentwicklung des PLM und die Strategieentwicklung zur Umsetzung der CE werden im Folgenden aufgezeigt. Hierbei liegt der Fokus insbesondere auf der Verknüpfung der R-Imperative mit den diversen Phasen des Produktlebenszyklus (Bild 2).

BOL: zirkulärer Lebensanfang

BOL1 – Forschung, Design und Produktentwicklung

In dieser Phase werden langfristige und für den Umsetzungserfolg der CE richtungweisende Entscheidungen getroffen. Dabei wird unterschieden zwischen Strategien, die Ressourcenkreisläufe verlangsamen, und Strategien, die diese zu schließen versuchen [11]. Zu ersteren zählt, dass Produkte langlebig designt werden und ihre Lebenszeit durch Reparatur oder Erweiterungen verlängert wird. Zu letzteren gehören Designstrategien, die die Deund Remontage wie auch späteres Recycling im Stoffkreislauf berücksichtigen [11, 12]. Von den R-Imperativen der Abfallhierarchie lassen sich dieser Phase die Strategien Rethink und Reduce zuordnen. Produkte müssen bereits im Design dematerialisiert werden und weniger natürliche Ressourcen (Energie, Rohstoffe und Abfall) verbrauchen bzw. erzeugen [13].

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