Der steigende globale Ressourcenverbrauch und die begrenzte Verfügbarkeit von Primärrohstoffen stellen die industrielle Produktion vor strukturelle Herausforderungen. Die Transformation von linearen zu zirkulären Wertschöpfungsmodellen ist ein zentraler Ansatz zur Reduktion von Treibhausgasemissionen und zur Entlastung von Ökosystemen. Digitale Technologien gelten dabei als wesentlicher Enabler, da sie neue Formen der Vernetzung, Datennutzung und Prozesssteuerung ermöglichen.
Die Circular Economy basiert auf drei miteinander verknüpften Kreisläufen. Erstens steht die Verlängerung und Intensivierung der Produktnutzung im Mittelpunkt, etwa durch Sharing-, Re-Use- und Repair-Services sowie Product-as-a-Service-Modelle. Diese Nutzungsformen zielen auf eine effizientere Auslastung von Produkten und eine Reduktion des Neuproduktbedarfs. Zweitens rückt ein zirkuläres Produktdesign in den Fokus, das Wiederverwendung, Refurbishment und Remanufacturing ermöglicht. Drittens unterstützt der Einsatz von Künstlicher Intelligenz die Automatisierung von Sortier- und Recyclingprozessen, um die Qualität und Menge der Materialrückgewinnung zu erhöhen.
Ziel der Arbeiten ist die Weiterentwicklung bestehender Geschäftsmodelle hin zu zirkulären Ansätzen. Dabei werden die Zusammenarbeit unterschiedlicher Akteure entlang der Wertschöpfungskette sowie deren digitale Vernetzung in gemeinsamen Ökosystemen untersucht. Im Mittelpunkt stehen skalierbare Strukturen, die eine ressourceneffiziente Kreislaufwirtschaft unterstützen.
Ein weiterer Schwerpunkt des Zukunftslabors liegt auf der Analyse von Sharing-, Re-Use- und Repair-Modellen sowie deren digitaler Abbildung. Digitale Geschäftsmodelle und Services können dazu beitragen, Nutzungsentscheidungen stärker an Ressourceneffizienz und Produktlebensdauer auszurichten.
Für die erfolgreiche Umsetzung von Produkt-Service-Systemen ist die Akzeptanz auf Nutzerseite entscheidend. Vor diesem Hintergrund werden Logistikkonzepte analysiert und weiterentwickelt, darunter KI-gestützte Identifikations-, Sammel- und Sortiersysteme. Diese ermöglichen eine durchgängige Lebensdauernachverfolgung von Produkten und schaffen die Datengrundlage für eine optimierte Nutzung im Sinne einer digital unterstützten Circular Economy.
