Recycling und Remanufacturing – Produzieren im Wertschöpfungskreislauf

Für Produkte gibt es in einer Kreislaufwirtschaft keinen Ablauf ihrer Produktlebensdauer mehr, kein »end of life«. Ressourcen werden möglichst lange innerhalb des Kreislaufsystems genutzt; Materialien werden für mehrere Verwendungszwecke eingesetzt und konsequent in den Wertstoffkreislauf zurückgeführt.

Die Industrie produziert energieeffizient und klimaneutral, schont natürliche Ressourcen, vermeidet Produktionsabfälle oder setzt die Reststoffe komplexer Produkte wieder als Rohstoffe ein – das verstehen wir unter smarter Kreislaufwirtschaft. Wir schließen Material-, Produktions- und Logistikkreisläufe und unterstützen den Übergang von Linearwirtschaft zu Kreislaufwirtschaft.

Mit intelligenter Kreislaufwirtschaft zu »Zero-Waste-Lösungen«

In der industriellen Produktion in Deutschland ist die Linearwirtschaft das zur Zeit vorherrschende System, in dem Rohstoffe genutzt, Produkte gebraucht und verbraucht und am Ende Abfälle entsorgt werden. Die Knappheit bestimmter unverzichtbarer Rohstoffe und die globalen Klima- und Umweltziele stellen das Überleben des linearen Systems in Frage.

Zukunftsfähige Kreislaufkonzepte werden nötig, damit dem wirtschaftlichen Wachstum nicht durch endlich verfügbare Rohstoffe und Ressourcen die Grundlage entzogen wird.

Der erforderliche Bedarf an Primär-Rohstoffen kann durch intelligentes Wiederverwenden (Repair, Re-Use, Remanufacturing), also durch das Aufarbeiten auf Produkt- und Komponentenbasis, sowie durch ein stoffliches Recycling signifikant reduziert werden. Gleichzeitig lassen sich energetisch günstigere Prozesse gestalten.

Eine große Chance ergibt sich, wenn schon in die Planung von Neuem die Recyclingfähigkeit der eingesetzten Materialien und die Eignung für Aufarbeitung und Zerlegung durch intelligentes Produktdesign mitgedacht werden.

Assistenzsysteme für das Remanufacturing 4.0

In aktuellen Remanufacturing-Prozessen erfolgt die Demontage von Produkten weitestgehend manuell. Bei einer Neuproduktion sind alle Einzelteile und Baugruppen in einem definierten, bekannten und einwandfreien Zustand. Die Demontage gebrauchter Güter hingegen ist durch viele Unsicherheiten gekennzeichnet. Schrauben können verrostet, Schraubköpfe verschlissen, Komponenten deformiert oder beschädigt sein. Digitale Technologien der Industrie 4.0 und smarte Lösungen sind Enabler für geschlossene Wertstoffkreisläufe und für ein hocheffizientes manuelles Recycling. Wir unterstützen mit unseren digitalen Werkerassistenzsystemen Fachkräfte bei der zerstörungsfreien Demontage, Reinigung und Wiederaufbereitung von Produkten zum Zweck des Remanufacturing in einen zweiten Lebenszyklus.

Automatisierung in der Reparatur und Wiederaufbereitung

Gerade weil die Demontage von Altprodukten weit komplexer ist als eine einfache Umkehr der ursprünglichen Produktion, gibt es wenige Beispiele für automatisierte Anlagen, die in der Lage sind, ein Produkt bzw. eine Produktfamilie zu zerlegen. Die wenigen Automatisierungslösungen sind sehr spezialisiert und sie benötigen einen hohen Engineering-Aufwand für Aufbau und Inbetriebnahme. Verbesserungen in der Produktgestaltungen, ein reparaturgerechtes Produktdesign und Standardisierungen werden künftig bessere digitale Daten für ein Remanufacturing in Form von geometrischen Modellen (CAD-Daten), Funktionsbeschreibungen und Demontageanleitungen liefern. Die digitalen Zwillinge, die in vielen Industriezweigen schon etablierter Standard sind, können dann auch in dieser Lebensphase von Produkten und Anlagen für die Ersatzteilplanung oder das Ermitteln von Upcycling-Potenzialen eingesetzt werden.

Einsatz ressourcenschonender Materialien

Die Ressource Holz ist einer der wichtigsten nachwachsenden Rohstoffe für eine biobasierte Wirtschaft. Schon heute wird das Holz in Deutschland nachhaltig erzeugt und verwendet. Aus unserem täglichen Leben und Wirtschaften ist es nicht wegzudenken. Oft bleibt Holz jedoch noch nicht lange genug im Stoffkreislauf. Durch die Nutzung in Kaskaden, durch Wiederverwendung und Verwertung kann und muss die Nutzung dieses wertvollen Rohstoffes noch effizienter gestaltet werden.  

Hier sind einerseits innovative Produktideen z.B. zur Verlängerung der Lebensdauer und zur besseren Wiederverwendbarkeit gefragt. Andererseits braucht es Lösungen zur Optimierung der Prozess- und Verarbeitungskette, um Holz lange im Wirtschaftskreislauf zu halten und so zum Klimaschutz beizutragen.  

Stets mit Blick auf die ökonomische und ökologische Vereinbarkeit des wirtschaftlichen Handelns tragen unsere Entwicklungen/Lösungen zu ressourcenschonenden, effizienten Produktions- und Logistikprozessen und einer nachhaltigen Rohstoffversorgung in allen Verarbeitungsstufen bei.

Wiedergewinnung von Rohstoffen

Im Mittelpunkt des Abfallmanagements steht in der Kreislaufwirtschaft nicht mehr die Beseitigung, sondern die Vermeidung und umweltsichere stoffliche Verwertung von Abfällen. Abfall selbst wird zu einem strategisch wertvollen Rohstoff. In Elektroschrott stecken Edelmetalle wie Gold, Platin und Silber und viele Seltene-Erden-Metalle. Klärschlamm enthält wertvollen Phosphor. Wir entwickeln Verfahren, um Sekundärrohstoffe aus Industrie- und Haushaltsabfällen zu gewinnen und zu Ausgangsstoffen für neue Produkte weiterzuverarbeiten.