In den zunehmenden Bestrebungen hin zu mehr Nachhaltigkeit wird der Ruf nach einer Kreislaufwirtschaft (Circular Economy) immer lauter. In einer Circular Economy werden Komponenten und Produkte so lange und häufig wie möglich verwendet und recycelt. Für traditionelle Geschäftsmodelle ist die Umstellung hin zu einer größeren Wiederverwendbarkeit in der Wertschöpfungskette eine große Herausforderung. Daher ist es notwendig, neue, zirkuläre Geschäftsmodelle auszuarbeiten. Diese stellen jedoch wiederum neue Anforderungen an den Produktaufbau.
Damit Unternehmen Produkte und Komponenten möglichst effizient und in großem Stil wiederverwenden können, braucht es ein modulares Produktkonzept. Ist ein Produkt modular aufgebaut, können seine Module über ihren Lebenszyklus hinweg unterschiedlich genutzt werden. Die modulare Struktur der Produktarchitektur erleichtert dabei die gezielte Planung der Wiederverwendung einzelner Komponenten, da von Anfang an genau festgelegt ist, welche Modulvarianten für welche Produktausfertigung verwendet und wie diese einer Wiederverwendung zugeführt werden können.
Um sich bestmöglich auf die Circular Economy vorbereiten zu können, müssen Unternehmen sowohl die Anforderungen und Herausforderungen der Kreislaufwirtschaft als auch die Kernideen der Modularisierung kennen und die Zusammenhänge verstehen. Genau diese Zusammenhänge werden wir Ihnen in diesem Blog-Artikel im Detail erklären.
Circular Economy stellt Unternehmen vor neue Herausforderungen
Nachhaltigkeitsbestrebungen und die Kreislaufwirtschaft stellen Unternehmen vor neue Herausforderungen. Zum einen werden sie mehr und mehr zu einem Qualifikationsmerkmal für Märkte und Industrie. Zum anderen wächst die Zahl der politischen Vorhaben und Verordnungen, die auf eine Förderung der Kreislaufwirtschaft abzielen und mehr Nachhaltigkeit fordern.
Der European Green Deal ist nur ein Beispiel dafür, wie die Politik versucht, die Industrie dazu zu bringen, bei der Entwicklung und Herstellung ihrer Produkte nachhaltiger vorzugehen und Konzepte der Kreislaufwirtschaft zu berücksichtigen. Zu potenziellen Maßnahmen, um das zu erreichen, zählen neue Regeln für den Handel und Vorgaben zur Klimaneutralität.
Die Kreislaufwirtschaft wird sich in mehrerer Hinsicht auf Unternehmen auswirken: in erster Linie auf die Art und Weise, wie Produkte entwickelt und aufgebaut werden, aber auch auf das Geschäftsmodell und die Organisation der internen Prozesse. Traditionelle Produktentwicklung und Ansätze, einzelne Produktbestandteile wiederzuverwenden, sind für die sich aktuell abzeichnenden Entwicklungen nicht ausreichend.
Um sich auf die Anforderungen der Kreislaufwirtschaft vorzubereiten, brauchen Unternehmen nicht nur die notwendigen Ressourcen, sondern auch passende Strategien und Lösungsansätze. Neben einem guten Verständnis der grundlegenden Konzepte der Circular Economy (z. B. die 10 Rs der Kreislaufwirtschaft) bedarf es auch neuer Methoden und Ansätze in den Bereichen Produktentwicklung und -Konstruktion. Die zentrale Frage, mit der sich Unternehmen in diesem Kontext auseinandersetzen müssen, lautet: Wie sollen Produkte in der Zukunft gestaltet, entwickelt und gewartet werden?
Von der linearen zur zirkulären Wertschöpfungskette
Der Wandel hin zur Kreislaufwirtschaft hat einen direkten Einfluss auf die Struktur und Funktionsweise der Wertschöpfungsketten. Zu den Hauptakteuren, die typischerweise an den verschiedenen Phasen des Produktlebenszyklus beteiligt sind, gehören:
- Strategische Lieferanten
- Produzierende Unternehmen
- Kunden
- Handelsplattformen
- Service Hubs und Partner
- Verwertungs- und Recycling-Unternehmen
Wertschöpfungsketten sind normalerweise linear organisiert. Das heißt, die verschiedenen beteiligten Akteure treten in einer festen Abfolge auf, die sich an der jeweiligen Phase des Produktlebenszyklus orientiert.
Der Übergang hin zur Circular Economy erfordert jedoch, dass aus der linearen Wertschöpfungskette eine zirkuläre Wertschöpfungskette wird. Nur so kann der Kerngedanke einer Kreislaufwirtschaft umgesetzt werden.
In dieser zirkulären Wertschöpfungskette werden gegen Ende des Produktlebenszyklus Teile und Komponenten zur Wiederverwendung verfügbar gemacht und müssen dann an entsprechender Stelle wieder in die Wertschöpfungskette eingefügt werden.
Die Herausforderung hierbei besteht darin, dass Unternehmen entscheiden müssen, wie lang (oder kurz) diese Wiederverwendungsschleifen ausfallen sollen. Auf der einen Seite ist es vorteilhaft, wenn die Nutzungsdauer der Produkte möglichst lang ausfällt, um so wenig Material wie möglich benutzen zu müssen. Auf der anderen Seite bedeutet eine kurze Nutzungsdauer der Komponenten in einem Produkt bessere Aussichten, diese Komponente später wiederverwenden zu können. Ebenfalls unklar ist, wie die Konkurrenzfähigkeit zirkulärer Wertschöpfungsketten gegenüber linearen Wertschöpfungsketten sichergestellt werden soll.
Unabhängig davon, wie kurz oder lang der Produktlebenszyklus im Endeffekt ausfällt, steht ein Konzept bei der Vorbereitung auf die Circular Economy im Vordergrund: die Modularität der Produkte. Bei einem modularen Produkt lassen sich die verschiedenen Module über den primären Produktlebenszyklus hinaus in unterschiedlichen Konfigurationen in unterschiedlichen Produkten wiederverwenden.
Können die verschiedenen Teile eines Produktes unterschiedlich wiederverwertet werden, ist die Organisation und Umsetzung einer zirkulären Wertschöpfungskette um einiges leichter. Ein gutes Beispiel hierfür sind Batteriemodule in Smartphones. Diese müssen so verbaut sein, dass sie im Recyclingprozess einfach entfernt und separat recycelt werden können.
Modularisierung als Schlüsselfaktor für die Circular Economy
Unter Modularisierung versteht man den Prozess, bei dem ein System aus austauschbaren Funktionsbausteinen (Module) geschaffen wird, die sich flexibel zu verschiedenen Produkten zusammensetzen lassen. Organisiert werden die Module in Form eines modularen Baukastensystems, das zusätzlich alle Informationen bezüglich Schnittstellen und den geltenden Konfigurationsregeln bereitstellt.
Modulare Produkte sind der Schlüssel, um Produkte und Produktlebenszyklen in einer Kreislaufwirtschaft effizient zu verwalten. Zum einen vereinfacht die Strukturierung von Produkten in Form von unabhängigen Modulen, die alle über standardisierte Schnittstellen verfügen, die Wiederverwendbarkeit der Komponenten. Zum anderen lässt sich das Komplexitätslevel bei der Wiederverwendung reduzieren, wenn Entscheidungen darüber, was jeweils wofür wiederverwendet werden kann, von Anfang an auf Modulebene getroffen werden können.
Dabei müssen für jedes Modul vorab verschiedene Entscheidungen getroffen werden:
- In welchen Konfigurationen kann ein Modul im Laufe seines Lebenszyklus wiederverwendet werden?
- Wie kann eine bestimmte Konfiguration eines Produktes in der Zukunft zu einer neuen Konfiguration werden?
- Wie soll das Produkt am Ende des Produktlebenszyklus weiterverwendet werden? Sprich: Soll es recycelt, repariert, neu konfiguriert etc. werden?
Damit der Kreislauf funktioniert, müssen diese Entscheidungen mit allen beteiligten Akteuren der zirkulären Wertschöpfungskette geteilt werden. Auch die Verbindungen zwischen den einzelnen Modulen und Produkten müssen für alle Akteure klar sein.
Umgesetzt werden kann dieses Zusammenspiel über ein durchgehendes Informationssystem, das nicht nur innerhalb des Unternehmens abteilungsübergreifend genutzt wird, sondern auch die anderen Stakeholder in der Wertschöpfungskette mit einbindet. Die Informationen, die im zentralen Informationssystem gesammelt werden, können weiter dazu verwendet werden, verschiedene Szenarien zu modellieren, die sich in der Zukunft ergeben könnten.
Zusammengefasst bedeutet das für Unternehmen:
- Modulare Produktstrukturen implementieren.
- Entscheidungen bzgl. Komponentenwiederverwendung auf Modulebene treffen, um Komplexität zu reduzieren.
- Entscheidungen mit allen an der Wertschöpfungskette beteiligten Akteuren herbeiführen und mitteilen.
- Abteilungsübergreifendes Informationsmodell erstellen, um Entscheidungen zu kommunizieren und Informationen einheitlich strukturiert sowie zentralisiert zu sammeln.
Je nach Branche und Situation werden die Implikationen der Kreislaufwirtschaft für Unternehmen unterschiedlich ausfallen. Es werden sich unterschiedliche Szenarien ergeben, auf die sich Unternehmen einstellen müssen. Für eine erfolgreiche Umsetzung sollten Unternehmen diese verschiedenen Szenarien untersuchen, evaluieren und ihre modularen Produktarchitekturen entsprechend ausrichten und aufstellen. Die dank Modularisierung reduzierte Komplexität in der Wertschöpfungskette macht es einfacher, sich auf unterschiedliche Szenarien einzustellen.
Modulares Design als Voraussetzung für erfolgreiche und effiziente Kreislaufwirtschaft
Die Circular Economy stellt Unternehmen vor neue Herausforderungen, auf die sie bisher noch nicht vorbereitet sind. Um eine möglichst hohe Wiederverwendbarkeit der Produktkomponenten zu erreichen, müssen Unternehmen die Art und Weise, wie sie ihre Produkte konzipieren und strukturieren, überdenken. Der Modularisierung von Produkten kommt hierbei eine zentrale Rolle zu.
Sind Produkte modular gestaltet, wird es für Unternehmen einfacher zu verstehen und zu planen, welche Komponenten wie und in welchen anderen Produkten wiederverwendet werden können, wenn das Produkt, in dem sie ursprünglich verbaut waren, das Ende seines Lebenszyklus erreicht. Auch ein unterschiedlicher Einsatz in verschiedenen Lebensphasen wird dadurch ermöglicht.
Betrachtet man Produkte auf Modulebene, wird dadurch außerdem die Komplexität in der Wertschöpfungskette reduziert. Denn so ist es leichter zu erkennen, wie und in welcher Form die verschiedenen Module recycelt werden können. Unternehmen, die wichtige Entscheidungen zur Umsetzung der Anforderungen der Kreislaufwirtschaft auf Modulebene treffen, fällt es zudem leichter, sich in einem unsicheren und dynamischen regulatorischen Umfeld zu bewegen, was zweifellos auf die Circular Economy zutrifft.
Für detaillierte Einblicke in die Herausforderungen der Kreislaufwirtschaft und wie Unternehmen sich auf die bestehenden Ungewissheiten mithilfe von Modularisierung vorbereiten können, empfehlen wir Ihnen unser Webinar “Circular Economy: Mit modularer Architektur die unsichere Zukunft meistern”. Die Aufzeichnung des englischsprachigen Webinars können Sie sich hier kostenlos herunterladen.
