Niedersächsisches Zukunftslabor Circular Economy

Ausgangssituation und Problemstellung

Die zunehmende Ressourcenverknappung, der steigende globale Materialverbrauch und der Klimawandel erfordern einen grundlegenden Wandel industrieller Produktionsweisen – weg von der linearen „Take-Make-Waste“-Logik hin zu einer Circular Economy (CE). Insbesondere in der industriellen Fertigung fehlen bislang durchgängige Transparenz über den Produktlebenszyklus, standardisierte digitale Informationsmodelle sowie strukturierte Konzepte zur Wiederverwendung von Komponenten. Ebenso mangelt es an intelligenten Technologien zur Demontage, Sortierung und Wiederverwertung von Produkten. Hinzu kommt der Mangel an gesellschaftlich akzeptierten Geschäftsmodellen, die Reparatur, Rückführung und nachhaltige Nutzung fördern. Ohne konsequente Digitalisierung in Kombination mit technischen Innovationen und Systemdenken ist eine wirksame Umsetzung der Circular Economy nicht realisierbar. Hier setzt das Vorhaben an.

Projektziele

Das ZL-CE begegnet den Herausforderungen der Circular Economy mit einem systemischen, interdisziplinären Forschungsansatz. Im Fokus stehen digitale Technologien wie digitale Zwillinge, Produktpässe, KI-gestützte Analysen und vernetzte Datenplattformen, die entlang des gesamten Produktlebenszyklus eingesetzt werden. Ziel ist die Entwicklung:

1. nachhaltiger Geschäftsmodelle (z. B. Product-as-a-Service, Sharing, Reparaturplattformen),
2. digital gestützter Methoden für Circular Design und Re-Use,
3. intelligenter Recyclingprozesse mittels KI, Sensorik und Automatisierung,
4. offener Dateninfrastrukturen für transparente Entscheidungen sowie
5. praxisnaher Reallabore zur Erprobung und gesellschaftlichen Verankerung.

Diese Ansätze werden in vier niedersächsischen Reallaboren prototypisch umgesetzt, anhand realer Produkte validiert und branchenübergreifend übertragbar gemacht. Die Ergebnisse fließen in eine offene Wissensbasis ein und stärken Innovation und nachhaltige Wertschöpfung auf regionaler, nationaler und internationaler Ebene.

Lösungsansatz

Das IMW identifiziert kreislaufrelevante Produkteigenschaften und entwickelt validierte Richtlinien für zirkuläres Produktdesign, mit Fokus auf Wiederverwendung gebrauchter Komponenten. Ziel ist die Gestaltung von Produkten, die bereits in der Konzeptphase auf Demontage, Reparatur und Recycling ausgelegt sind. Zudem erstellt das IMW Referenzszenarien, die Lebenszyklen und Kreislaufpotenziale exemplarischer Produkte strukturiert abbilden und vergleichbar machen – einschließlich Produktstruktur, Nutzung, Prozessen und Optionen für Wiederverwendung und stoffliche Rückführung.

Förderhinweis

Gefördert mit Mittel aus:

Ein gemeinsames Wissenschaftsförderprogramm des Niedersächsischen Ministeriums für Wissenschaft und Kultur und der VolkswagenStiftung und betreut vom Zentrum für digitale Innovationen (ZDIN).