Umweltpakt Bayern

ForCYCLE II

Der Projektverbund für mehr Ressourceneffizienz in der bayerischen Wirtschaft, insbesondere für KMU und Handwerk – ForCYCLE ist im November 2019 in eine zweite Runde gestartet. Universitäten, Hochschulen und außeruniversitäre Forschungseinrichtungen aus ganz Bayern arbeiten bei ForCYCLE II Hand in Hand. Mit derzeit über 45 Partnern aus der Wirtschaft legt der Projektverbund den Schwerpunkt auf Anwendung und Praxisbezug. Für diese Verbundforschung stellt das Bayerische Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz rund 3 Millionen Euro zur Verfügung.

ForCYCLE II besteht aus 10 Teilprojekten und einem Dachprojekt. In den kommenden drei Jahren sollen innovative Technologien und Verfahren zum effizienten Ressourceneinsatz und zum Recycling entwickelt werden, um so die Ressourceneffizienz in der bayerischen Wirtschaft weiter zu steigern. Der Projektverbund soll einen nachhaltigen Ressourceneinsatz, insbesondere bei KMU und Handwerk, praxisnah und anwendungsorientiert fördern.

Auftaktveranstaltung ForCYCLE II: Ressourcen schonen durch hochkarätige Forschung und Wissenstransfer

Der Projektverbund ForCYCLE startete mit einer feierlichen Auftaktveranstaltung am 06.11.2019 offiziell in die zweite Runde. Der wissenschaftliche Koordinator des Projektverbundes Prof. Dr. Mario Mocker von der Ostbayerischen Technische Hochschule Amberg-Weiden begrüßte die Anwesenden und freute sich über den Start der Arbeiten an den spannenden 11 Projekten.

Im Folgenden betonte Amtschef Dr. Christian Barth in seinen Grußworten, in Vertretung des bayerischen Umweltministers Thorsten Glauber, die Wichtigkeit einer hochkarätigen Forschung für innovative Technologien und Produktionsverfahren. Der effiziente Einsatz von Ressourcen schone das Klima, verringere die Importabhängigkeit und senke gleichzeitig Kosten in den Unternehmen. Nur so könne es gelingen, Ökonomie und Ökologie zusammenzubringen. Das Wirtschaftswachstum müsse vom Ressourcenverbrauch entkoppelt werden durch die Etablierung der Kreislaufwirtschaft und einer erfolgreichen Rohstoffwende. Die bayerische Regierung setze deshalb auf die Entwicklung von sauberen Zukunftstechnologien und einen zielgerichteten Transfer dieses Knowhows in die bayerischen Unternehmen. Der aktuelle Projektverbund ForCYCLE II und die zweite Projektphase des Ressourceneffizienz-Zentrums Bayern arbeiten für diese Zukunftsziele und werden dafür mit 5 Millionen Euro gefördert.

Prof. Dr. Uta Feser, Vorsitzende der Hochschule Bayern e.V., skizzierte in ihrer Begrüßung zunächst die sich gut entwickelnde bayerische Hochschullandschaft, die durch ihre Praxisnähe und angewandte Lehre stetig wachsende Studierendenzahlen verzeichnen kann. Die Chancen für die bayerischen Hochschulen durch Projektverbünde wie ForCYCLE lägen auf der Hand: zahlreiche Lehrstühle betreiben bereits Forschung im Bereich Ressourceneffizienz und das in guter Zusammenarbeit mit der Wirtschaft. Die staatlichen Fördermaßnahmen ermöglichen eine Weiterführung und Ausbau der hochqualifizierten Forschungsarbeiten.

Beim anschließenden Festakt wurde symbolisch ein Scheck an die Teilnehmenden der ForCYCLE Projekte durch den Amtschef Dr. Barth übergeben. Weiterhin wurde Prof. Dr. Armin Reller, seit 2019 emeritierter Professor für Ressourcenstrategie an der Universität Augsburg, das Bundesverdienstkreuz am Bande verliehen. Als einer der ersten Wissenschaftler Deutschlands erkannte Professor Reller, dass es innovative Ansätze für einen nachhaltigen Umgang mit endlichen Ressourcen braucht. Er hat Wegweisendes in Forschung und Lehre geleistet. Das Bundesverdienstkreuz ehrt sein eindrucksvolles Lebenswerk.

Am Nachmittag erfolgte eine Kurzpräsentation der Einzelprojekte des Projektverbundes durch die Projektmitarbeiter. Raum für Diskussionen und dem direkten Austausch zwischen Wissenschaft, Unternehmen und den anwesenden Institutionen gab es im Anschluss daran in Form von moderierten „Bar Camps“. Diese bildeten die Themenschwerpunkte Digitalisierung, Integrierte Produktpolitik sowie Substitution ab. Die Veranstaltung endete mit der Vorstellung der Kollaborationsplattform "Vibe".

Ergebnisse der Online-Umfrage zur Ressourceneffizienz in der bayerischen Wirtschaft

Die Steigerung der bayerischen Ressourceneffizienz stellt eine wichtige gesellschaftliche Aufgabe dar. Durch eine ressourceneffiziente Gestaltung von Produktionsprozessen können Unternehmen die Abhängigkeit von Rohstoffimporten entscheidend verringern. Durch eine geringere Rohstoffentnahme verringern sich auch die damit verbundenen Umweltauswirkungen. Die betrieblichen Effizienzgewinne, die Anstrengungen der öffentlichen Hand und die Veränderungen im privaten Konsumverhalten tragen außerdem dazu bei, die auf Bundes- und Landesebene formulierten Nachhaltigkeitsziele in Bezug auf die Ressourceneffizienz zu erreichen.

Die Bayerische Staatsregierung räumt dem Thema seit langem hohen Stellenwert ein und hat unter anderem den vom Bayerischen Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz (StMUV) finanzierten Projektverbund »ForCYCLE – Rohstoffwende Bayern« ins Leben gerufen. Zur Fortführung dieses erfolgreichen Verbundes und einer noch engeren Verzahnung mit der betrieblichen Praxis wurde im Auftrag des StMUV eine Online-Umfrage in der bayerischen Wirtschaft durchgeführt, die weitere Forschungsthemen und Anforderungen an Ressourceneffizienzmaßnahmen in Unternehmen abgefragt.

Mit der Gestaltung und Auswertung der Umfrage sowie der Verarbeitung der Ergebnisse wurde ein Konsortium, bestehend aus der Ostbayerischen Technischen Hochschule (OTH) Amberg-Weiden (Prof. Dr. Mario Mocker) und dem Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT, Institutsteil Sulzbach-Rosenberg (Hon. Prof. Dr.-Ing. Matthias Franke), beauftragt.

Die anonymisierte und über verschiedene digitale Kanäle versandte Umfrage sollte in etwa 5 Minuten durch die Unternehmen beantwortet werden können. Dazu wurden allgemeine unternehmensspezifische Daten zu Branche, Mitarbeiteranzahl und Jahresumsatz erhoben und spezifische Fragen in den folgenden vier Kategorien gestellt:

  1. Werkstoffe und Materialien
  2. Produkte
  3. Prozessgestaltung
  4. Organisation

Weiter sind die Fragen zu den einzelnen Kategorien in die nachfolgenden vier auswählbaren Optionen (Mehrfachnennungen möglich) untergliedert worden, die zusammen mit den vier genannten Kategorien eine Ergebnismatrix ergeben.

  1. Zu diesem Thema sind in den letzten 5 Jahren Maßnahmen zur Steigerung der Ressourceneffizienz in unserem Unternehmen unternommen worden.
  2. Zu diesem Thema sehen wir in den kommenden 5 Jahren Potenziale zur Steigerung der Ressourceneffizienz in unserem Unternehmen.
  3. Bei diesem Thema sehen wir Hindernisse / Hemmnisse zur Umsetzung von Ressourceneffizienzmaßnahmen.
  4. Bei diesem Thema sehen wir Forschungsbedarf.

Im Folgenden sollen die wichtigsten Ergebnisse der Umfrage dargestellt werden.

Unternehmensdaten

84 % der Unternehmen, die an der Umfrage teilgenommen haben, sind in den Branchen »verarbeitendes Gewerbe« (47 %) und »Handel, Verkehr, Gastgewerbe, Dienstleistungen« (37 %) tätig, 11 % der Befragten wurden dem Baugewerbe zugeordnet. Aus weiteren Branchen haben meist nur einzelne Unternehmen teilgenommen (je 2 %). Hinsichtlich der Anzahl der Mitarbeiter sowie des Jahresumsatzes ergab sich, wie Abbildung 1 zeigt, hingegen eine deutlich homogenere Verteilung, mit leichter Tendenz zu Großunternehmen (>251 Mitarbeiter, Jahresumsatz >50 Mio. Euro).

Erläuterung im vorangehenden TextBild vergrössern Abbildung 1: Anzahl der Mitarbeiter und Jahresumsatz der Unternehmen, die an der Umfrage teilgenommen haben

Werkstoffe und Materialien

In der Kategorie "Werkstoffe und Materialien" wurden drei grundlegende Bereiche sowie ein allgemeiner / sonstiger Bereich abgefragt, wobei Mehrfachnennungen möglich waren:

  1. Neu- und Weiterweiterentwicklungen von Materialien / Werkstoffen (z.B. Ressourceneinsparung durch Entwicklung eines leistungsfähigeren oder haltbareren Materials),
  2. Substitution von Werkstoffen / Materialien,
  3. Erhöhter Einsatz von Recyclingmaterial und
  4. Sonstige Maßnahmen im Kontext »Materialien«.

In allen der drei erstgenannten Bereiche sind bei mehr als 50 % der Unternehmen bereits Maßnahmen erfolgt (letzte 5 Jahre) und/oder geplant (kommende 5 Jahre). Anders ergibt sich dieses Bild hingegen bei Hindernissen / Hemmnissen in der Umsetzung: Hier haben nur vergleichsweise wenige Unternehmen (29 %) angegeben, Hindernisse / Hemmnisse im Bereich der Neu- und Weiterentwicklungen zu sehen, während rund die Hälfte der Unternehmen (54 %) diese im Bereich der Substitution und mehr als ¾ alle Befragten (79 %) bei einem erhöhten Einsatz von Recyclingmaterial sahen. Entgegengesetzt sagten jedoch 81 % bzw. 77 % der Befragten aus, Forschungsbedarf wäre bei Neu- und Weiterentwicklungen bzw. der Substitution gegeben.

Erläuterung im vorangehenden TextBild vergrössern Abbildung 2: Ergebnisse der Online-Umfrage in der Kategorie »Werkstoffe und Materialien«

Mit der, in Bezug auf die Substitution gestellten Frage »Welche Werkstoffe und Materialien wurden / sollen verändert werden?« gaben die meisten Unternehmen »Kunststoffe« (52 %) an, gefolgt von

  • Verbundwerkstoffe wie z.B. glas- und carbonfaserverstärkten Kunststoffen (GFK, CFK) oder Wärmedämmverbundsysteme: 36 %,
  • Massenmetalle und ihren Legierungen (Al, Cu, Fe, Pb, Zn): 32 % und
  • Naturprodukte (z.B. aus nachwachsenden Rohstoffen: 29 %)

Werkstoffe / Materialien bezogen auf Technologiemetalle, Edelmetalle und ihre Legierungen wurden hingegen von nur 23 % der Befragten genannt.

Die größten Hindernisse / Hemmnisse zum Erreichen einer Substitution von Werkstoffen und Materialien gaben 55 % der befragten Unternehmen mit mangelnder Technologiereife und -verfügbarkeit an. Hinsichtlich Hindernissen / Hemmnissen für einen erhöhten Einsatz von Recyclingmaterial wurde mit 59 % der gleiche Grund genannt sowie mit 53 % entgegenstehende Anforderungen an die Produkt- und Prozessgestaltung (z.B. Produktsicherheit, gesetzl. Auflagen, Kundenwünsche).

Produkte

In der zweiten Kategorie "Produkte" wurden folgende Bereiche abgefragt (Mehrfachnennungen möglich):

  • Maßnahmen der Produktpolitik (z.B. Verbraucherhinweise für eine ressourcenschonende Produktnutzung),
  • Maßnahmen zur Steigerung der Produktlebenszeiten (z.B. Reparierbarkeit, Wartungsfreundlichkeit),
  • Maßnahmen zur Verbesserung des Recyclings von Produkten an ihrem Lebensende,
  • onstige Veränderungen des Produktdesigns (z.B. Gesamtzyklusbetrachtung, Verringerung des Materialeinsatzes durch Veränderung des Produktdesigns) und
  • Sonstige Maßnahmen im Kontext »Produkte«.

Hier ergab sich sowohl zu den Fragen hinsichtlich bereits erfolgter als auch geplanter Maßnahmen, ebenso wie bei Hindernissen / Hemmnissen folgendes Bild: rund die Hälfte aller befragten Unternehmen (40 - 70 %) nannten die ersten drei oben aufgeführten Bereiche, wobei nur den Maßnahmen zur Steigerung der Produktlebenszeit eine meist leicht untergeordnete Wichtigkeit eingeräumt wurde; eine zukünftig leicht erhöhte Bedeutung wird in den kommenden 5 Jahren hingegen Maßnahmen zur Verbesserung des Recyclings von Produkten eingeräumt. Im Kontext dieser geplanten Maßnahmen wird von einem Großteil der Unternehmen (82 %) aber auch gleichzeitig ein hoher Forschungsbedarf gesehen.

Erläuterung im vorangehenden TextBild vergrössern Abbildung 3: Ergebnisse der Online-Umfrage in der Kategorie »Produkte«

Prozessgestaltung

In der dritten Kategorie Prozessgestaltung wurden insgesamt sechs Bereiche abgefragt (Mehrfachnennungen möglich):

  • Automatisierung und Digitalisierung,
  • Verringerung von Ausschuss-/ Fehlerquoten bei der Produktion,
  • Externe Kreislaufführung von Produktionsrückständen,
  • Betriebsinterne Kreislaufführung von Produktionsrückständen,
  • Sonstige Maßnahmen der Abfallvermeidung (z.B. durch Reduzierung des Verschnittes) und
  • Sonstige Maßnahmen im Kontext »Prozessführung«.

Die Wichtigkeit des in den Medien bereits häufig angesprochenen Themas »Automatisierung und Digitalisierung« zeichnet sich auch in den Ergebnissen der Umfrage ab: So gaben 84 % der befragten Unternehmen an, in den letzten 5 Jahren hierzu bereits Maßnahmen ergriffen zu haben und 61 % diese in den kommenden 5 Jahren vornehmen zu wollen. Hindernisse / Hemmnisse sowie Forschungsbedarf sehen dabei rund die Hälfte der befragten Unternehmen, wobei die häufigsten Hindernisse / Hemmnisse eine mangelnde Technologiereife und -verfügbarkeit sowie fehlende personelle Ressourcen sind. Auch der Bereich »Verringerung von Ausschuss-/ Fehlerquoten in der Produktion« spielte bereits bei 74 % der Befragten eine große Rolle und soll zukünftig von 58 % der Unternehmen betrachtet werden. Hindernisse / Hemmnisse sowie Forschungsbedarf bestehen hier jedoch nur bei 38 bzw. 35 %. Einen geringeren Stellenwert nahm in den letzten 5 Jahren und wird in den kommenden 5 Jahren hingegen die externe und betriebsinterne Kreislaufführung von Produktionsrückständen einnehmen. Grund hierfür können – vor allem bei der externen Kreisaufführung – Hindernisse / Hemmnisse sein, die 56 % der befragten Unternehmen angaben. Die größten Hindernisse / Hemmnisse gaben die Unternehmen dabei nicht nur mit mangelnder Technologiereife und -verfügbarkeit sowie entgegenstehenden Anforderungen an die Produkt- und Prozessgestaltung (je 44 %) an, sondern auch mit Bedenken zur Wirtschaftlichkeit (z.B.: personeller Aufwand, Kosten-Nutzen-Verhältnis) sowie fehlenden, bzw. geeigneten personellen Ressourcen (je 33 %).

Erläuterung im vorangehenden TextBild vergrössern Abbildung 4: Ergebnisse der Online-Umfrage in der Kategorie »Prozessgestaltung«

Organisation

In der letzten, abgefragten Kategorie wurden im Kontext "Organisation" folgende Bereiche beleuchtet (Mehrfachnennungen möglich):

  • Einführung innovativer Geschäftsmodelle (z.B. »Nutzen statt besitzen«, Leasing- und Sharing-Modelle),
  • Benennung/ Einstellung eines Betriebsbeauftragten für Ressourceneffizienz und
  • Sonstige Maßnahmen im Kontext »Organisation«.

Die Einführung innovativer Geschäftsmodelle war bislang bei nur 47 % der Unternehmen ein Thema, entsprechende Maßnahmen sollen aber hingegen bei 57 % der Unternehmen in den kommenden 5 Jahren ergriffen werden. Gründe hierfür können vor allem Hindernisse / Hemmnisse sein (77 % nannten die Wirtschaftlichkeit als wichtigsten Grund), was sich auch in einem hohen Forschungsbedarf (78 % der Unternehmen) widerspiegelt. Die Benennung / Einstellung eines Betriebsbeauftragten für Ressourceneffizienz wurde bereits von knapp ¾ der Unternehmen durchgeführt, während 57 % hierzu mittelfristig Maßnahmen planen. Während zu diesem Bereich zwar kaum Forschungsbedarf besteht, sehen mehr als die Hälfte der Unternehmen Hindernisse / Hemmnisse, wobei 90 % der Unternehmen die Wirtschaftlichkeit als Hauptgrund angaben.

Erläuterung im vorangehenden TextBild vergrössern Abbildung 5: Ergebnisse der Online-Umfrage in der Kategorie »Organisation«

Durchgeführt und erstellt durch:

Ostbayerische Technische Hochschule (OTH) Amberg-Weiden
Prof. Dr. Mario Mocker.

Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT, Institutsteil Sulzbach-Rosenberg
Dr. Peter Hense
Hon. Prof. Dr.-Ing. Matthias Franke.

Die Projekte

Im Folgenden finden Sie eine Kurzvorstellung der Teilprojekte des Projektverbundes ForCYCLE II sowie der Projektträger:

Teilprojekt 1: NetCYCLE II - Dachprojekt

Im Dachprojekt von ForCYCLE II werden die Vernetzung und Bewertung innovativer Ressourceneffizienzpotenziale in der bayerischen Wirtschaft durch die Ostbayerische Technische Hochschule Amberg-Weiden (federführend) und Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (Fraunhofer UMSICHT) erforscht.

Teilprojekt 2: REV3D

Die Erhöhung der Ressourceneffizienz durch den Einsatz von verwendungsortnahen 3D-Drucktechnologien hat das Teilprojekt 2 zum Inhalt, das durch die Hochschule für angewandte Wissenschaften Neu-Ulm (HNU) (federführend) und die Universität Augsburg ausgeführt wird.

Teilprojekt 3: VaporCoat

Die Universität Bayreuth (federführend) und InVerTec – Institut für Innovative Verfahrenstechnik e. V. zielen mit ihrem Projekt auf die Erhöhung der Nachhaltigkeit in der Behälterglasindustrie durch Vermeidung von Beschichtungen ab.

Teilprojekt 4: HB(Ca)V

Die Optimierung der Holz-Beton-Verbundbauweise durch Verwendung natürlicher und ökologischer Werkstoffe wird im Projekt der Hochschule Augsburg verfolgt.

Teilprojekt 5: KMU DigiCheck Abfall

Der Fokus des Teilprojektes der Technischen Hochschule Ingolstadt (THI) (federführend) und des Instituts für angewandte Nachhaltigkeit - inas GmbH (INAS) liegt auf der Steigerung der Ressourceneffizienz bei KMU und Handwerk durch digitales Benchmarksystem für Abfallvermeidungs- und Abfallverwertungspotenziale.

Teilprojekt 6: DIMOP

Das Teilprojekt DIMOP der Universität Würzburg (federführend) zusammen mit der SKZ-KFE gGmbH forscht zum Thema digitale multikriterielle Materialauswahl zur optimierten Kreislauffähigkeit von Kunststoffprodukten.

Teilprojekt 7: Chlor-Plattform

Eine Plattformtechnologie zur Verwertung chlorhaltiger Abfälle und Rückgewinnung kritischer Metalle wird durch die Ostbayerische Technische Hochschule Amberg-Weiden (federführend), die Universität Regensburg sowie das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (Fraunhofer UMSICHT) entwickelt.

Teilprojekt 8: MiKa

Im Teilprojekt 8 geht es um die chemische Mobilisierung und Mikroalgen-basierte Bioadsorption von Seltenen Erden aus Kaolinit und anderen Wertstoffen. Das Projekt wird von der Technische Universität München durchgeführt.

Teilprojekt 9: BGMR

In ihrem Teilprojekt widmen sich die Universität Augsburg (federführend) und das bifa Umweltinstitut GmbH dem Thema Rohstoffsicherung und -erhalt durch Aufbereitung und Verwertung von Gießerei-Stäuben - Bayerisches Konsortium für Gießereistaub-Metall-Rückgewinnung.

Teilprojekt 10: IRVE

Die Hochschule Aschaffenburg (federführend) forscht zusammen mit der Fraunhofer-Projektgruppe für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie – IWKS an innovativen Recyclingverfahren für Elektroschrott.

Teilprojekt 11: WDVS

In dem Teilprojekt WDVS der Technischen Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm (federführend) und des Fraunhofer-Instituts für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV geht es um das Recycling von Wärmedämmverbundsystemen.