Was ist Kreislaufwirtschaft

Hier erhalten Sie nützliches Wissen rund um die Grundidee der Kreislaufwirtschaft sowie deren wichtigste Aspekte und Prinzipien.

Wissen

In fünf Kapiteln wird das Konzept der Kreislaufwirtschaft erklärt und prägende Modelle dargestellt.

1 | Das lineare Wirtschaftsmodell und seine Grenzen

In unserem heutigen linearen Wirtschaftsmodell dominiert das Prinzip von «take-make-waste». Es werden also Rohstoffe abgebaut (take), um daraus Produkte herzustellen (make), die wir verkaufen, konsumieren und am Ende wegwerfen (waste). Da der Druck auf die natürlichen und endlichen Rohstoffe zunimmt, führt dieses Prinzip zu Rohstoffverknappungen, Abfall und Umweltbelastungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Dadurch stossen Klimastabilität und Ökosysteme weltweit bereits jetzt an die Grenzen ihrer Belastbarkeit (planetary boundaries / planetaren Grenzen).

 

Linearwirtschaft, von Circular Economy Transition

Der weltweite Verbrauch natürlicher Ressourcen hat sich seit den 70ern mehr als verdreifacht und wächst stetig. Auch die Schweizer Bevölkerung trägt mit ihrem hohen Ressourcenverbrauch pro Kopf dazu bei und zählt – trotz der Tatsache, dass wir laut BAFU (2020) rund 50% unseres Abfalls rezyklieren – zu den grössten Verbraucher- und Abfallproduktionsnationen der Welt.

Der ökologische Fussabdruck, zeigt, dass die Schweiz fast 3 Planeten  bräuchte, um ihr aktuelles Konsumlevel aufrechterhalten zu können. Um die planetaren Grenzen einzuhalten, müsste die Schweiz ihren aktuellen Ressourcenverbrauch um bis zu zwei Drittel reduzieren.

2 | Kreislaufwirtschaft – das Modell der Zukunft

Die Kreislaufwirtschaft (engl. Circular Economy) bietet im Vergleich zum linearen Wirtschaftsmodell und dem damit einhergehenden  Ressourcenverbrauch eine nachhaltigere Zukunftsperspektive.

“Die Kreislaufwirtschaft ist ein Modell, das eine ressourcenbasierte und systemische Sichtweise einnimmt (…) und der Gesellschaft dazu dient, das Wohlergehen innerhalb der planetaren Grenzen zu erreichen.”  Ziel der Kreislaufwirtschaft ist die Gestaltung eines Systems, in dem möglichst wenig Ressourcen auf effiziente Art und Weise mit höchst möglichem Wert in so geschlossenen Kreisläufen wie möglich wiederkehrend genutzt werden. “Güter und Dienstleistungen werden mit erneuerbarer Energie produziert und sind aus Materialien hergestellt, die entweder durch biologische Prozesse erneuerbar sind oder sicher in Kreisläufen gehalten werden können, was eine minimale Rohstoffextraktion erfordert und eine sichere Entsorgung der unvermeidlichen Abfälle und Verteilung in der Umwelt gewährleistet.” 

Die Teile (in Anführungszeichen) der Definition stammen vom Laboratory for Applied Circular Economy (LACE) aus der LACE Wissenstransfer-Notiz Nr. 1 “Eine Kreislaufwirtschaft innerhalb der planetaren Belastungsgrenzen Ein interdisziplinäres Forschungsteam erarbeitet eine robuste Definition einer nachhaltigen und ressourcenbasierten Kreislaufwirtschaft”.

 

Im Gegensatz zum linearen Wirtschaftssystem werden in einer Kreislaufwirtschaft Ressourcenverbrauch, Abfälle, Emissionen und Energieverluste minimiert. Material- und Energiekreisläufe werden dabei auf drei Arten verändert:

  • Verkleinerung der Material- und Energiekreisläufe, beispielsweise durch Effizienzsteigerungen und durch Einsparungen sowie bevorzugte Nutzung erneuerbarer Rohstoffe und Energiequellen.
  • Verlangsamung der Material- und Energiekreisläufe, beispielsweise durch Verlängerung der Produktlebensdauer mithilfe eines langlebigen und modularen Designs, durch Reparatur und Wartung sowie durch entsprechend ausgestaltete Geschäftsmodelle und Dienstleistungen, welche die Nutzung und den Service anstelle von Besitz in den Vordergrund stellen.
  • Schliessung der Material- und Energiekreisläufe, beispielsweise durch Kaskadennutzung, Wiederverwertung, Aufbereitung und als allerletzte Option durch Recycling.

Kreislaufwirtschaft ist also sehr viel mehr als Recycling und betrachtet alle Stufen der Wertschöpfungskette – von der Rohstoffgewinnung über die Produktion und das Produktdesign, den Vertrieb und Handel, den Konsum und die Nutzung bis hin zu den Rücknahmesystemen, Recycling und Abfallmanagement.

Der Übergang zu einer Kreislaufwirtschaft besteht nicht nur aus Anpassungen, welche die negativen Auswirkungen der linearen Wirtschaft reduzieren. Vielmehr handelt es sich bei Kreislaufwirtschaft um einen systemischen Wandel, der Ressourcen schont, die Wirtschaft langfristig widerstandsfähiger macht, geschäftliche und wirtschaftliche Opportunitäten schafft sowie ökologische und gesellschaftliche Vorteile mit sich bringt.

 

Weitere Argumente und Vorteile finden Sie  hier: www.circular-economy-switzerland.ch/argumente

3 | Kreislaufwirtschaftsmodelle

Es gibt verschiedene Modelle, welche die Elemente einer Kreislaufwirtschaft erklären. Nachfolgend wird auf eine Auswahl an Modellen eingegangen, welche von Circular Economy Switzerland (CES) als relevant betrachtet werden.

 

Das «Butterfly»-Modell

Die Ellen MacArthur Foundation, eine der führenden Think Tanks in diesem Bereich, bildet die Grundprinzipien einer Kreislaufwirtschaft im «Butterfly»-Modell ab.

Ellen MacArthurFoudation (2019), Circular economy systems diagram

Das «Butterfly»-Modell veranschaulicht den kontinuierlichen Fluss von technischen und biologischen Materialien durch die Wertschöpfungskette. Eine wichtige Grundvoraussetzung einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft ist, dass die Energie für sämtliche Prozesse prioritär aus erneuerbaren Energien eingesetzt wird – nur so ist das System langfristig nachhaltig. Um Produkte, Ressourcen und Materialien möglichst lange und mit möglichst hohem Wert im Kreislauf zu halten, werden unterschiedliche Strategien genutzt, die Kreisläufe verlangsamen, verkleinern und schliessen.

Im Modell wird zwischen zwei unterschiedlichen Rohstofftypen unterschieden, woraus zwei verschiedene Kreisläufe entstehen: die technischen und biologischen Kreisläufe.

Der biologische Kreislauf

Links illustriert das «Butterfly-Modells» den biologischen Kreislauf mit den regenerativen Rohstoffen – also der Biomasse. Biologische Materialien sind beispielsweise Nahrungsmittel, Naturfasern, Holz und andere biobasierte Materialien.

Aus der Biosphäre werden – zum Beispiel durch Land- oder Forstwirtschaft – biologische Rohstoffe gewonnen und im Anschluss von Konsumenten genutzt. Nach der Verwendung werden die Bestandteile wieder in die Biosphäre zurückgegeben, wobei Mikroorganismen die Aufbereitung und Zersetzung durch natürliche biologische Prozesse übernehmen. Zentrales Element ist, dass im biologischen Kreislauf ausschliesslich Materialien (beispielsweise Chemikalien) eingesetzt werden, welche nicht toxisch sind.

Mikroorganismen können durch einen Fermentationsprozess organische Substanzen, welche nicht als «Nährstoff für andere biologische Kreisläufe verwendet werden können – zu Biokraftstoffen wie Biogas zerlegen, wobei das Nebenprodukt beispielsweise als Dünger oder als Faserplatten im Bau verwendet werden kann.

All diese Prozesse dienen der Wiederherstellung der Biosphäre – der Summe aller Räume eines Planeten, in denen Lebewesen vorkommen.

Der technische Kreislauf

Auf der rechten Hälfte des «Butterfly»-Modells wird der technische Kreislauf mit den nicht-erneuerbaren Rohstoffen – den mineralischen Rohstoffen – dargestellt. Diese können nicht in die Biosphäre zurückgegeben werden, weshalb ihr Wert in einem geschlossenen System möglichst lage mit dem höchst möglichen Wert wiederverwendet und zurückgewonnen werden sollte. Beispiele technischer Materialien sind Plastik, Metalle und synthetische Chemikalien. Zentral für die Umsetzbarkeit der Kreislaufnutzung ist dabei die vorgelagerte Wahl von Rohstoffen, welche für eine möglichst «endlose» Kreislaufführung geeignet sind.

Im technischen Kreislauf finden verschiedene Strategien in der sogenannten «Kaskadennutzung» Anwendung. Die Kaskadennutzung beinhalt die Wartung (Maintenance/Repair), die Wiederverwendung (Reuse, Redistribute), die Aufbereitung (Repair, Refurbish, Remanufacture) und – in allerletzter Konsequenz – das Recycling. Wichtig ist dabei, dass der nächstmögliche Schritt in der Kaskadennutzung (z.B. Recycling) erst zum Zug kommt, wenn sich ein Produkt nicht mehr länger anderweitig nutzen lässt und die vorgelagerten Strategien (Repair, Reuse, Refurbish, etc.) keine Anwendung mehr finden. Denn aus Umwelt-, Energie- und Ressourcensicht ist es in den allermeisten Fällen besser, ein Produkt bzw. ein Material möglichst lange zu nutzen, um so sein Potenzial maximal auszuschöpfen.

Ganzheitliche Betrachtung

Das «Butterfly»-Modell zeigt zusätzlich, dass es sich bei der Kreislaufwirtschaft um ein gesamtheitliches System handelt. Es sollte über die ganze Wertschöpfungskette Zirkularität sichergestellt werden: Vom Abbau der Rohstoffe über die Rücknahme der Produkte bis hin zur Wiederverwendung oder Wiederaufbereitung. Dieses Ziel bedarf einer gemeinsamen Ambition sowie neuer Formen der Zusammenarbeit und auch Denkweisen aller Akteure.

 

Das Modell des BAFU

Das Bundesamt für Umwelt (BAFU) hat eine Infografik entwickelt, welche die Ansätze der Kreislaufwirtschaft ebenfalls als Modell erklären.

BAFU (2019), Schematische Abbildung der Kreislaufwirtschaft

Im Vergleich zum «Butterfly»-Modell wird das gleiche Prinzip der Kreislaufwirtschaft vereinfacht darstellt. In der Grafik des BAFU werden im grossen Kreis die vier Schritte der Wertschöpfungskette aufgezeigt: Rohstoffaufbereitung, Design und Produktion, Distribution, Konsum und Nutzung. Anders als beim linearen Modell läuft das Modell der Kreislaufwirtschaft jedoch nicht zwangsläufig auf den letzten Schritt – Verbrennung und Deponie hinaus – sondern versucht, Produkte aus der Konsumphase (Konsum & Nutzung) auf verschiedene Arten wieder zurück in die vorgelagerten Phasen zurückzuspeisen. Im Modell kommt ausserdem zum Ausdruck, dass möglichst wenig “nicht-erneuerbare Ressourcen” ins System eingespeist sowie nur ein möglichst kleiner Teil der Ressourcen aus dem System per “Verbrennung und Deponie” ausgesteuert werden sollten. Das BAFU-Modell illustriert ebenfalls gut, dass die Nutzungs- und Lebensdauer (und somit auch der Wert der Ressourcen) von Produkten erhöht wird, wenn diese geteilt, wiederverwendet, repariert oder wiederaufbereitet werden. Erst in einer letzten Instanz, wenn sich das Produkt nicht länger nutzen lässt, kommt dieses ins Recycling, um die Rohstoffe aufbereiten und wieder nutzen zu können. Produkte müssen also von vornherein so designt, produziert und verteilt werden, dass sie sich z.B. für Wiederverwendung, Reparatur, Wiederaufbereitung und letztlich das Recycling eignen.

 

Der UNEP Circularity Ansatz

Ein drittes eingängiges Modell ist jenes des UN Environmental Programme (UNEP). Ähnlich wie das «Butterfly»- und das BAFU-Modell baut das UNEP-Modell auf der Darstellung einer linearen Wirtschaft auf (graue Linie) und illustriert darauf aufbauend das Modell der Kreislaufwirtschaft. Im Unterschied zu den anderen Modellen greift dieses Modell das übergreifende Prinzip «Reduce by Design» auf, welches zur Gestaltung von Produkten und Dienstleistungen führt, die weniger Materialien pro Produktionseinheit und Nutzung verbrauchen (Effizienz) und Ressourceneffektivität fördern (orange Linie). Dieses Prinzip sollte entlang der gesamten Wertschöpfungskette zum Tragen kommen, wenn man das bestehende Wirtschaftssystem hin zu einer Kreislaufwirtschaft entwickeln möchte. Was in diesem Modell jedoch gänzlich fehlt, ist eine Unterscheidung zwischen dem technischen und dem biologischen Kreislauf, bzw. es wird ausschliesslich der technische Kreislauf dargestellt.

Zudem unterscheidet das UNEP-Modell auch die unterschiedlichen Strategien zur Verlangsamung, Verkleinerung und Schliessung von Kreisläufen nach Akteursgruppen: User-to-User, User-to-Business und Business-to-Business.

  • User-to-User: Konsument*innen können ihren Konsum reduzieren (reduce), Produkte erneut nutzen (reuse) oder – ebenfalls ein zentraler, jedoch in den anderen Modellen untervertretener Aspekt – auf den Konsum auch ganz verzichten(refuse).
  • User-to-Business: Zwischen Konsument*innen und Produzenten kommen in einer Kreislaufwirtschaft verschiedene Strategien zur Anwendung: Erneuerung (refurbish), Wiederaufbereitung (remanufacture) und Reperatur (repair) von Produkten.
  • Business-to-Business: Und zwischen den Produzenten stellt vor allem die Umnutzung (repurpose) und das das Rezyklieren (recycle) die Hauptrolle dar.

United Nations Environment Programme (2019), das UNEP circularity Modell

4 | Ursprünge und prägende Denkschulen

Natürliche Kreisläufe haben sich lange vor dem Aufkommen des Menschen entwickelt: der Wasserkreislauf, der Fauna- und Flora-Kreislauf, der Chlorophyll- oder CO2-Kreislauf. Diese Kreisläufe bildeten die Grundlage für die Ökosysteme unseres Planeten und produzieren keinen Abfall: Alle „verlorenen“ Ressourcen werden wieder zu Nahrung oder Bausteinen. Die Idee der Rückkopplung an sich ist demnach uralt, ihre Anwendung in industriellen Prozessen hat aber speziell in den 70er Jahren langsam an Fahrt aufgenommen. Kreislaufwirtschaft  hat somit historische und philosophische Ursprünge und lässt sich nicht auf auf ein spezifisches Datum zurückführen oder einen Autoren, einer Autorin,, sondern ist in verschiedenen Schulen der Philosophie zu finden, (Ellen MacArthur Foundation)

 

  • Das heutige Verständnis der Kreislaufwirtschaft fasst mehrere wichtige Denkschulen und -ansätze zusammen:
  • Die «industrielle Ökologie» entstand aus der Erkenntnis, dass die wirtschaftliche Tätigkeit des Menschen unannehmbare Umweltveränderungen verursacht und entstand in den 1970er Jahren. Sie untersucht Material- und Energieflüsse in einem Netzwerk «industrieller» Ökosysteme.
  • Die «funktionale Dienstleistungsökonomie» (Performance Economy) hat mit dem Architekten Walter Stahel 1976 erstmals die Idee des «geschlossenen Kreislaufs» in der Wirtschaft aufgebracht.
  • Auch der Begriff «Cradle to Cradle» (C2C) war geprägt von Walter Stahel, jedoch wurde das Konzept zunächst vom Architekten William McDonough und dem Chemier Dr. Michael Braungart in ihrem Buch “Cradel to Cradle: Remaking the way we make things” entwickelt. Bei der Cradle-to-Cradle-Designphilosophie gibt es keinen Abfall – Materialien und Produkte sind in letzter Konsequenz immer Nährstoffe für die Produktion neuer Güter und Materialien.
  • «Regenerative Design» überträgt den Regenerationsgedanken aus der Landwirtschaft auf jegliche andere Systeme und hat das Konzept der Kreislaufwirtschaft massgeblich mitgeprägt.
  • Der «natürliche Kapitalismus» beschreibt die Einheiten der Natur (z.B. Erde, Wasser, Luft, Lebewesen) als eigenständiges Kapital im Unterschied zu menschengemachten Kapitalformen sowie die daraus resultierenden Interdependenzen.
  • Die «Blue Economy» beschreibt eine Wirtschaft nach dem Prinzip der Natur, in der Bedürfnisse mit dem was lokal verfügbar ist abgedeckt werden. Sie ist eine Open-Source-Bewegung, die konkrete Fallbeispiele aufzeigt, mit dem Ziel, Unternehmende zu inspirieren und neue innovative Geschäftsmodelle im lokalen Bereich zu implementieren. Als einer der grössten Verfechter der Blue Economy gilt Gunter Pauli (Belgischer Geschäftsmann und ehemaliger CEO von Ecover).
  • «Biomimicry» wird als eine neuere Disziplin definiert, die die besten Designideen der Natur studiert und diese imitiert, um innovative und nachhaltige Lösungen für die Gesellschaft bereitzustellen (The Biomimicry Institute 2017).

5 | Prinzipien einer Kreislaufwirtschaft

Die Ellen MacArthur Foundation, hat dafür drei Prinzipien der Kreislaufwirtschaft definiert, die auf bestehenden Modellen und Theorien wie Cradle-to-Cradle und der Performance Economy basieren:

  • Eliminieren von Abfall im Designprozess
  • Wiederverwendung von Materialien
  • Natürliche Systeme regenerieren

 

Die Non-Profit-Organisation Circle Economy hat weitere sieben Prinzipien definiert.  Die Beispiele sollen zur praktischen Orientierung dienen und sind in untenstehender Tabelle zusammengefasst.

Prinzip mit Unternehmens- und Projektbeispielen

  • Zukunftsfähiges Design (Fair Phone / Desso)
  • Nutzen digitaler Technologie (Floow2 / DHL)
  • Erhalten und Verlängern von Bestehendem (ACtronics / Royal Philips)
  • Natürliche Ressourcen bevorzugen (SkyNGR / Vitens)
  • Abfall als Ressource wiederverwenden (Ioniqa / Renewi)
  • Geschäftsmodelle neu denken (Bundles / Auping)
  • Kollaboration (Dutch Awearness / DSM)

Lesen Sie mehr über die sieben Prinzipien von Circle Economy hier.

 

Die EMPA hat zusammen mit dem Laboratory for Applied Circular Economy (LACE) zusammengetragen, welche Prinzipien beim «Circular Design» für die Reduzierung der Ressourcenbelastung eines Produktes zentral sind.

 

  1. Materialien nutzen, welche innerhalb der planetaren Grenzen verfügbar sind
  2. Benötigte Masse in der Produktion reduzieren
  3. Produktionsverluste minimieren
  4. Verlängerung der Lebensdauer eines Produkts oder Teilproduktes
  5. Reduktion und wo möglich Vermeidung von Primärressourcen
  6. Reziklierbarkeit erhöhen
  7. Erhöhung der Kaskadennutzungsfähigkeit von Material, das nicht recycelt werden kann

Die Umsetzung zirkulärer Prinzipien braucht Kollaborationen. Als Circular Economy Switzerland leben wir dies vor und haben die Texte in Zusammenarbeit mit Circular Hub (und allen Mitgliedern des CES Executive Committees) geschrieben.

Lohnenswert ist auch die Lektüre der Broschüre von Circular Economy Transition, die Webseite von Circular Hub oder die Informationsseite über Kreislaufwirtschaft der Ellen MacArthur Foundation mit Audio und Videomaterial sowie auch die UNEP circularity platform. Das Thema Kreislaufwirtschaft wurde auch vom Laboratory for Applied Circular Economy (LACE) in den Wissenstransfer-Notizen aufgearbeitet.

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