„Ressourceneffiziente Kreislaufwirtschaft – Innovative Produktkreisläufe“
im Rahmenprogramm „Forschung für Nachhaltige Entwicklung – FONA3“.
Der jährliche inländische Rohstoffkonsum in Deutschland ist mit derzeit etwa 15 Tonnen pro Kopf doppelt so hoch wie der globale Pro-Kopf-Durchschnitt. Das ist Ausdruck einer überwiegend linearen Wirtschaftsweise von Rohstoffentnahme – Produzieren – Nutzen – Entsorgen. Die deshalb notwendige Transformation hin zu einer weitgehend geschlossenen ressourceneffizienten Kreislaufwirtschaft wird zu der genannten Entkopplung beitragen.
„Ressourceneffiziente Kreislaufwirtschaft“ bedeutet einen grundlegenden Umbau der linearen Wirtschaftsweise in weitgehend geschlossene Kreisläufe. Sie geht weit über den traditionell abfallwirtschaftlich geprägten Begriff der Kreislaufwirtschaft hinaus, welcher insbesondere auf Abfallmanagement bzw. das Recycling von Reststoffen fokussiert. Mit dem Konzept einer ressourceneffizienten Kreislaufwirtschaft wird das Ziel verfolgt, den Wert von Produkten, Komponenten und Rohstoffen innerhalb der Wirtschaft so lange wie möglich zu erhalten und möglichst wenig Abfall zu erzeugen. Dazu müssen Kreisläufe, branchenübergreifende Wertschöpfungsnetze oder Kaskadensysteme etabliert werden. Priorität hat dabei die verlängerte Nutzung und Kreislaufführung von Produkten, Baugruppen und Komponenten.
Das BMBF verfolgt das Ziel, mit Hilfe von Verbundvorhaben im Bereich der angewandten Forschung und industriellen Forschung und Entwicklung die Gesamtrohstoffproduktivität zu erhöhen, Abfälle zu vermeiden und Umweltbelastungen zu verringern.
Es werden Verbundvorhaben gefördert, die von den relevanten Akteuren in der Wertschöpfungs-kette und wissenschaftlichen Einrichtungen gemeinsam getragen werden. Eine interdisziplinäre und systemische Betrachtungsweise im Sinne der Nachhaltigkeit wird erwartet. Der sozioökonomische Kontext ist zu berücksichtigen. Vorausgesetzt wird ferner eine integrative und fachübergreifende Herangehensweise, welche Stoff- und Energieeinsätze der gesamten Wertschöpfungskette einbezieht und auch mögliche Problemverschiebungen und Leistungs- bzw. Qualitätseinbußen darstellt. Die alleinige Entwicklung oder Optimierung von stofflichen Recyclingverfahren für die Rückgewinnung von Sekundärrohstoffen liegt nicht im Fokus der Förderrichtlinie und ist nicht förderfähig.
Förderbereiche:
1. Designkonzepte für die Kreislaufführung von Produkten
Die Realisierung von Produkt- und Komponentenkreisläufen beginnt am Anfang der Wertschöpfungskette mit der Anpassung des Produktdesigns. Hier wird der größte Teil der Umweltbelastungen und Kosten über den gesamten Lebensweg eines Produktes festgelegt und die Möglichkeiten der späteren Kreislaufführung, der Reparatur- und Upgradefähigkeit vorbestimmt. Das Design soll nicht nur die Kreislauffähigkeit verbessern, sondern insgesamt zu Produkten führen, die weniger Ressourcen in Anspruch nehmen.
Beispielhafte Forschungsthemen sind u. a.:
- Neue Designkonzepte und Instrumente zur Berücksichtigung der zusätzlichen Anforderungen der Kreislaufwirtschaft und von Geschäftsmodellen an Produkte, Komponenten, Gebäude oder Infrastruktur (z. B. Modularisierung, Reparatur- und Upgrade-Fähigkeit, Standardisierung von Komponenten, Einsatz wiederverwendeter Bauteile und Erhöhung des Rezyklatanteils in Produkten)
- Integration von zusätzlichen Funktionen und Schnittstellen für digitale Systeme zur Steuerung von Produktflüssen, Langzeitkompatibilität von Komponenten, Systeme zur Produkt-/Bauteilkennzeichnung, Datenmanagement zwischen Designer und nachfolgenden Wertschöpfungsstufen, zuverlässige Datenlöschung von Gebrauchtgeräten
2. Innovative Geschäftsmodelle, Dienstleistungen und Kooperationsformen
Beispielhafte Forschungsthemen sind u. a.:
- Entwicklung neuer Geschäftsmodelle oder Kooperationsformen zur Umsetzung einer ressourceneffizienten Kreislaufwirtschaft, insbesondere unter Nutzung der Möglichkeiten der Digitalisierung
- Entwicklung unternehmensübergreifender Symbiosen, in denen (Neben)Produkte und Stoffe sowie gegebenenfalls Abfälle oder Abgase eines Unternehmens als Input-Material für ein anderes Unternehmen genutzt werden. Entwicklung von Tools insbesondere für KMU zur Unterstützung der optimalen Verwertung von Materialien
- Betriebswirtschaftliche Forschung zur Bewertung von neuen Geschäftsmodellen
- Praxistaugliche Bewertungswerkzeuge für die erwarteten Umweltverbesserungen durch die neuen Geschäftsmodelle sowie Einbindung in Reportingmechanismen
3. Kreislaufschließung durch digitale Technologien
Digitale Technologien ermöglichen neue Ansätze und Werkzeuge für die Umsetzung einer ressourceneffizienten Kreislaufwirtschaft. In Abgrenzung von anderen Fördermaßnahmen des BMBF zur Digitalisierung sind Projekte, die sich vorrangig der Entwicklung von Einzeltechnologien (z. B. Mikroelektronik, Sensorik, Robotik) widmen, nicht förderfähig. Im Rahmen dieser Förderrichtlinie sollen vielmehr durch innovative Kombination, Anpassung und neuartige Anwendungen dieser Technologien Innovationspotenziale zur Schließung von Produktkreisläufen erschlossen werden.
Beispielhafte Forschungsthemen sind u. a.:
- Intelligente Vernetzung von Maschinen, Geräten und Menschen zur Erhöhung der Ressourceneffizienz und Kreislaufschließung, Internet der Dinge, Maschine-zu-Maschine-Kommunikation, hybride oder autonome Robotersysteme, Zustandsüberwachung von Anlagen und Gerätekomponenten
- Erfassung, Management und Analyse produkt-/anlagenbezogener Daten entlang des gesamten Lebenszyklus, Nachverfolgung und Rückführung von Produkten und Komponenten durch intelligente Anlagen und Produkte (z. B. RFID, marker- oder sensorgestützte Technologien), Urban Mining (z. B. digitale Modelle von Infrastrukturen, Gebäuden oder Verkehrsmitteln)
- IT-gestützte Werkzeuge für das Closed Loop Supply Chain Management, Steuerung von Produkt- und Stoffströmen zur Kreislaufschließung und Steigerung der Ressourceneffizienz in Betrieben oder über ganze Wertschöpfungsketten hinweg inkl. Rückflüsse von Gütern (Reverse Logistik-Ketten)
- Stoffstromverfolgung am Produkt-Lebensende, Verifizierung des Einsatzes hochwertiger Reparaturverfahren, Vermeidung illegaler Exporte
- Innovative Refabrikationstechnologien und -prozesse, Vor-Ort-Entscheidungsunterstützung zum Handling von Altprodukten in Echtzeit, Produkt-Informationssysteme für eine Optimierung von Demontageprozessen, Digitalisierung der Produkte (Inventar-, Haltbarkeits-, Schadstoff-Signale) zur Steuerung der Zuordnung zu Anlagen oder Ausschleusung aus dem Kreislauf
- IT-basierte Lösungen für die Umsetzung von Geschäftsmodellen wie Sharing-Konzepte oder Kollaborationsplattformen, Ergänzung gängiger ERP-Systeme (Enterprise-Resource-Planning) zur optimalen Verwertung von Produktionsabfallströmen
- Modellierung, Simulation und Steuerung von Ressourceneffizienzeffekten im Lebenszyklus, Einsatz künstlicher Intelligenzsysteme, Prozessoptimierung und -kontrolle, simulationsbasiertes Design for Recycling
Es ist darüber hinaus beabsichtigt, ein übergreifendes Vernetzungs- und Transfervorhaben zu fördern, das die Innovationskraft der umsetzungsorientierten Verbundprojekte durch eine gezielte Vernetzung der Verbünde untereinander sowie mit ihrem Umfeld stärken soll.
Antragsberechtigt sind Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft, Hochschulen und außeruniversitäre Forschungseinrichtungen sowie Gebietskörperschaften. Die Förderquote beträgt bis zu 50 % der projektbezogenen Kosten.
Projektträger: PtJ – Vorlage von Projektskizzen bis zum 26. April 2018