Empowering Circularity

Die Zukunft heißt »Circular Economy«

Empowering circularity
© Fraunhofer-Allianz Chemie

Um die Lebensgrundlagen der Menschheit zu sichern, wird die bisher lineare Wirtschaftsweise Zug um Zug durch zirkuläres Wirtschaften ersetzt. Auf die Chemische und die Kunststoffindustrie übt diese Entwicklung enormen Reformdruck aus und führt zu neuen Produkten und Geschäftsmodellen.

Gegenwärtig wird zum Beispiel nur ein kleiner Teil der Kunststoffe im Kreislauf geführt. Mit den etablierten Methoden von Recycling und Kreislaufwirtschaft allein lässt sich Zirkularität nicht erreichen.

 

Dabei geht es um Wertschöpfungsketten, die auf Mineralien, Metallerzen, Biomasse, fossilen Rohstoffen, Wasser, Luft und Boden sowie komplexen Funktionen von Ökosystemen basieren. Zum nachhaltigen Management von Ressourcen ist mittlerweile das Konzept des »zirkulären Wirtschaftens« (Circular Economy – CE) international das Mittel der Wahl. Ziel der Circular Economy ist es, die Rohstoffentnahme aus der Umwelt so zu steuern, dass die Quellen und Senken geschont und das aus dem Bevölkerungswachstum resultierende Konsum- und Wohlstandswachstum dauerhaft befriedigt werden kann. Dies soll gelingen, indem bewirtschaftete Materialien effizient verwendet und lange in anthropogenen Kreisläufen gehalten oder aus erneuerbaren Quellen gespeist werden. Dabei meint Circular Economy wesentlich mehr als der in Deutschland gebräuchliche Begriff der »Kreislaufwirtschaft«, der im Wesentlichen eine Qualifizierung der Abfallwirtschaft darstellt. Circular Economy betrachtet die Produktions-, Konsum- und Entsorgungsphase integriert.
 

© Fraunhofer CCPE/ Recyclingkaskade als Beitrag von Fraunhofer CCPE zum advanced recycling


Auch wenn Circular Economy heute als Patentrezept gegen Rohstoffknappheiten und gleichzeitig als Motor für Jobs und Wohlstand gilt, nehmen de facto Rohstoffverbräuche und die damit verbundenen Umweltschäden zu. Weltweit wird nur ein kleiner Teil des insgesamt verarbeiteten Materials im Kreis geführt (ca. 7 %, ca. 15 % in der EU]). Menschen und Märkte erfordern eine Produktpolitik, die einen guten Lebensstandard bei geringerem Rohstoffbedarf ermöglicht. Produkte müssen von Anfang an kreislaufwirtschaftsfähig konzipiert, ihre Nutzungsphase optimiert und ihr hochwertiges Recycling Realität werden (vgl. R-Strategien der Circular Economy). Konsequenz daraus ist, dass sich Produktportfolios und Geschäftsmodelle verändern und zirkulär transformiert werden müssen – gerade auch in der chemischen und weiteren prozessorientierten Industrien. Diese Branchen stehen am Anfang der Wertschöpfungskette und beeinflussen die nachfolgenden Zirkularitätspotenziale maßgeblich.

 

Spinnen von hochschmelzenden Fasern aus Polymilchsäure (PLA)
© Fraunhofer IAP, Till Budde
Spinnen von hochschmelzenden Fasern aus Polymilchsäure (PLA) als Komponente für einen eigenverstärkten PLA-Kunststoff
iCycle® Demonstrationsanlage
© Fraunhofer UMSICHT (Sulzbach-Rosenberg)
iCycle® Demonstrationsanlage (Durchsatz ca. 30 kg/h) für das thermochemische Recycling von Verbundmaterialien
CIRCONOMY® Hubs
© Fraunhofer UMSICHT
Mit CIRCONOMY® Hubs Transformation gestalten – für die Branchen Chemie, Bau, Energie und Ernährung


Für die chemische Industrie stehen unter dem Thema »Kreislaufwirtschaft und Rohstoffversorgung der Zukunft«
folgende Themen im Vordergrund:

  • (Kunststoff-)Recycling (insbesondere auch chemisches Recycling)
  • Nutzung von Biomasse und
  • Schaffung von Kohlenstoffkreisläufen

Fortschritte bei diesen Themen können den Strombedarf für eine klimaneutrale Chemie 2045 um ca. 120 TWh senken.

»Empowering Circularity« ist daher eines von sechs Fokusthemen der Fraunhofer-Allianz »Chemistry«. Darunter werden Kompetenzen, Methoden, Anlagen und Infrastruktur gebündelt, um die zirkuläre Transformation in Wirtschaft und Gesellschaft zu beschleunigen. Zwei große Fraunhofer-Initiativen repräsentieren diesen Ansatz.

 

Fraunhofer CCPE

Der Fraunhofer Cluster of Excellence »Circular Plastics Economy CCPE« ist die zentrale Schaltstelle und Kompetenzbündelung bei Fraunhofer, um Grundlagen für die Transformation zu einer »Circular Plastics Economy« zu erforschen, passgenaue Handlungsoptionen für Wirtschaft und Gesellschaft zu eröffnen und Systemleistungen auf dem FuE-Markt anzubieten.

Im Fraunhofer Cluster CCPE wird erstmals am Beispiel Kunststoff erforscht, wie eine gesamte Wertschöpfungskette unter Prinzipien der Circular Economy gestaltet werden muss – entsprechend der Bedürfnisse von Kunststoffwirtschaft und Gesellschaft.
Derzeit kooperieren im Cluster vierzehn Fraunhofer-Institute, die Clusterleitung liegt bei Fraunhofer UMSICHT.

CIRCONOMY® Hubs

CIRCONOMY® Hubs sind verteilte Innovationsökosysteme, die aus kooperierenden Akteuren und Stakeholdern aus Wissenschaft, Wirtschaft, Politik, Administration und Gesellschaft bestehen. Sie befassen sich jeweils mit einem spezifischen Forschungsthema der Circular Economy (z. B. urbane Systeme, industrielle Biotechnologie, erneuerbare Energien) und unterstützen mit ihren spezifischen Ergebnissen die werteorientierte Transformation zum zirkulären Wirtschaften (Mission).

In jedem Hub widmen sich Fraunhofer-Institute und ihre Partner einer anderen Mission als Beitrag zur Circular Economy und entwickeln Innovationen für resiliente Wertschöpfungszyklen, Klimaneutralität, Zirkularität und Bioökonomie.