02.08.2023

Analyse zur Kreislaufwirtschaft: Zwischen verschärften Vorschriften und neuen Marktchancen

Die globale Kreislaufwirtschaft tut sich schwer. Und das, obwohl sie sich längst von einer Nischenidee hin zum Trendthema entwickelt hat. Anlässlich des World Overshoot Day, der dieses Jahr auf den 2. August fällt, beleuchten wir die Probleme und Herausforderungen der Circular Economy und zeigen die Chancen für Startups in diesem spannenden Umfeld auf.
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Planet earth toy balloon deflated isolated on white background. Earth overshoot day, unsustainable resources consumption concept

Die weltweite Kreislaufwirtschaft ist rückläufig. Zu diesem Ergebnis kam Anfang 2023 der Circularity Gap Report, der seit 2018 in regelmäßigen Abständen die wichtigsten globalen Kennzahlen für Kreislaufwirtschaft liefert. Der Report zeigt, dass derzeit nur 7,2 Prozent der jährlich aus der Erde entnommenen neuen Materialien wiederverwendet oder ordnungsgemäß recycelt werden. Im Jahr 2019 betrug der Wert noch 9,1 Prozent.

Experte: Kreislaufwirtschaft gewinnt immer mehr an Bedeutung

Das Ergebnis ist durchaus überraschend, da sich Kreislaufwirtschaft in den letzten Jahren von einer Nischenidee hin zu einem Trendthema entwickelt hat. Harald Friedl, führender Experte für Kreislaufwirtschaft, erläutert die Gründe dafür wie folgt: “Global verbrauchen wir immer mehr Ressourcen, zugleich gewinnt aber das Thema Kreislaufwirtschaft in den letzten Jahren viel mehr an Öffentlichkeit und Breite.”

Harald Friedl, der 2018 den Circularity Gap Report mitbegründet hat und seit über zehn Jahren Regierungen und Unternehmen weltweit im Übergang von einer linearen zu einer kreislauffähigen Wirtschaft berät, verweist in diesem Zusammenhang auch auf die Regulatorik und den EU-Aktionsplan für Kreislaufwirtschaft. Dieser umfasst rund 30 Maßnahmen und steht im Einklang mit dem European Green Deal, der Europa zu einem grünen Vorreiter-Standort machen soll. Erst im November 2022 schlug die Kommission neue EU-weite Vorschriften für Verpackung vor. Nach den neuen Vorschriften sollen alle Verpackungen auf dem EU-Markt bis 2030 wiederverwendbar oder recycelbar sein. Zudem soll auch der bisherige Geltungsbereich der Ökodesign-Richtlinie erweitert werden, um die Reparierbarkeit von Produkten und deren Lebensdauer zu verbessern.

UN-Plastikabkommen

Neben EU-weiten Regelungen wird zudem auch auf internationaler Ebene verhandelt. Erst Anfang Juni ist in Paris die zweite von fünf zwischenstaatlichen Verhandlungsrunden für ein UNO-Plastikabkommen zu Ende gegangen. So wurde im Rahmen der UN-Konferenz erstmalig über eine mögliche Plastikobergrenze diskutiert, die weitreichende Folgen für die Plastikindustrie und künftige Investitionsentscheidungen hätte. Insgesamt sind fünf Verhandlungsabrunden für das Abkommen angesetzt, wobei Ende 2024 ein erster Entwurf vorliegen soll und 2025 das Abkommen beschlossen werden könnte. Ob eine derartige Obergrenze eingeführt wird, steht jedoch noch zur Disposition und wird Teil weiterer Verhandlungsrunden sein. So stehen Staaten wie die USA, China oder die Golfstaaten einem strengen Abkommen kritisch gegenüber.

Business Coalition for a Global Plastics Treaty

Mittlerweile hat aber auch die Wirtschaft die Dringlichkeit des Themas erkannt, wobei 2022 die sogenannte Business Coalition for a Global Plastics Treaty gegründet wurde. Dabei handelt es sich um eine weltweite Koalition aus Unternehmen, NGOs und Finanzinstituten, die sich dazu verpflichten, ein derartiges UN-Plastikabkommen zu unterstützen. Zudem verfolgen die Teilnehmenden laut Eigendefinition die Vision, dass „Kunststoff dank Kreislaufwirtschaft künftig nicht mehr zu Abfall wird”

Teil der Koalition ist beispielsweise die österreichische Greiner AG, die im Bereich Kunststoff- und Schaumstofflösungen zu den Weltmarktführern gehört. Unter anderem zählt das Unternehmen mit seiner Sparte Greiner Packaging zu den weltweit führenden Herstellern von Joghurtbechern und produziert für das Münchner Startup Air up die bekannten Trinkflaschen für die sogenannte Geruchslimonande. Die Greiner AG hat sich dabei zum Ziel gesetzt, bis 2030 ein „umfassend zirkuläres Unternehmen“ zu werden. Dabei setzt das Unternehmen unter anderem auf Innovationen, die sich durch ein neues Produktdesign auszeichnen. Eine noch recht junge Entwicklung ist beispielsweise ein sich selbsttrennender Karton­Kunststoff-Becher, der sich durch eine besonders hohe Recyclingfähigkeit auszeichnet.

Circular Economy Startups im Aufwind

Neben großen Unternehmen erkennen aber auch immer mehr Startups das Feld Kreislaufwirtschaft für sich und haben in den letzten Jahren zahlreiche Innovationen hervorgebracht. Erst Anfang April 2023 veröffentlichte die Initiative Circular Republic des Innovations- und Gründungszentrums UnternehmerTUM ihre erste Startup-Landkarte für den Bereich Kreislaufwirtschaft. Aktuell gibt es in Deutschland 171 Startups, die laut Circular Republic die notwendigen Kriterien erfüllen, um als Circular Economy Startup zu gelten.

Circular Republic hat erstmals eine Startup-Landschaft für die Kreislaufwirtschaft ­veröffentlicht, die zeigt: Die Kreislaufwirtschaft wird immer mehr zum Kern des Geschäfts­modells junger Unternehmen in Deutschland | (c) Circular Republic

Dazu zählen beispielsweise Startups, die Produkte aus erneuerbaren oder recycelten Materialien herstellen. Eines von ihnen ist das 2020 gegründete Hamburger Bioökonomie-­Startup traceless rund um die beiden Gründerinnen Johanna Baare und Anne Lamp. Das Unternehmen entwickelt Verpackungen und Folien aus Naturfasern, die eine Alternative zu konventionellen Kunststoffen darstellen. Erst im Mai dieses Jahres hat das Unternehmen vom Bundesumweltministerium eine Förderung in Höhe von fünf Millionen Euro für den geplanten Bau einer Demonstrations-Produktionsanlage erhalten.

Die Landschaft listet aber auch Startups, die sich beispielsweise im Bereich der Sharing Economy bereits am Markt etabliert haben. Dazu zählen beispielsweise bekannte Unternehmen wie das Kölner Startup Vytal, das in Zusammenarbeit mit Restaurants ein pfandfreies Mehrwegsystem auf den Markt gebracht hat und damit bereits erfolgreich ins Nachbarland Österreich expandierte, oder der Berliner E-Scooter­Anbieter Tier.

Die Vytal-Gründer haben in Zusammenarbeit mit Restaurants ein pfandfreies Mehrwegsystem auf den Markt gebracht und dieses erfolgreich nach Österreich und Frankreich exportiert | (c) VYTAL Global GmbH

Ein weiterer Bereich umfasst die Rückgewinnung von Materialien am Ende ihrer Lebenszeit. An dieser Stelle lässt sich das Münchner Startup Tozero nennen. Das Unternehmen möchte ein neuartiges Verfahren zur Rückgewinnung kritischer Materialien wie Lithium, Nickel und Kobalt aus Lithium-Ionen-Batterien einführen und plant dafür, eine Pilot-Recyclinganlage in München zu errichten. 2022 konnte das Startup rund um das rein weibliche Gründungsduo Sarah Fleischer und Ksenija Milicevic zudem eine Finanzierungsrunde in Höhe von 3,5 Millionen Euro abschließen. Aufgrund der großen Nachfrage nach Lithium ergeben sich im Bereich des Batterie-Recyclings künftig große Wachstumschancen. Einer neuen Studie der Unternehmensberatung McKinsey zufolge wächst der Recycling-Markt für E-Auto-Batterien jährlich um 25 Prozent.

Kreislaufwirtschaft ist weit mehr als nur das Einhalten von Vorschriften

Recycling ist jedoch nur ein Teil der Kreislaufwirtschaft, wie Experte Harald Friedl kritisch anmerkt: „Das Thema kommt in letzter Zeit aber zum Glück immer mehr aus der ,Recycling-Ecke‘ heraus und wird stärker designgetrieben gedacht.“ Dies umfasst beispielsweise das Produktdesign, das sich im Idealfall am Cradle­to-Cradle-Prinzip orientiert, und reicht bis hin zur Langlebigkeit von Produkten und deren Materialien. Zudem sollte sich Kreislaufwirtschaft nicht nur auf das Einhalten von Vorschriften beschränken. Das Konzept umfasst nämlich auch ein weitreichendes Wertesystem, das unsere Wirtschaft und Gesellschaft nicht mehr linear, sondern eben zirkulär denkt.

Ohne Vorschriften wird es aber schlussendlich doch nicht gehen. Dies betrifft auch die Problematik des Greenwashings. Mit der Green-Claims-Verordnung auf europäischer Ebene könnte Unternehmen hier künftig ein Riegel vorgeschoben werden. Zudem stimmten die EU-Staaten erst im Mai 2023 für einen digitalen Produktpass, der Verbraucher*innen künftig mehr Informationen über gekaufte Textilien und Co. liefern soll. Inwiefern die praktische Umsetzung erfolgt, ist noch nicht final geklärt.


Der Artikel erschien zuerst in der jüngsten Ausgabe von StartingUp.

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OVE, LCM
(c) OVE/Fürthner - (v.l.) Johann Hoffelner, Josef Passenbrunner und Hubert Mitterhofer von LCM.

Seit August des heurigen Jahres hat das LCM mit Johann Hoffelner einen neuen CEO – brutkasten berichtete. Rund drei Monate später darf man sich über den OVE Innovation Award freuen.

Pankl Turbosystems beschäftigt sich mit Brennstoffzellen-Luftversorgungssystemen (FCAS – Fuel Cell Air Supply) sowie mit elektrisch unterstützten Abgasturboladern (EAT – Electrically Assisted Turbocharger) für Kleinserien. Weil aber Turbosysteme technologisch extrem anspruchsvoll sind, setzt die Mannheimer (Deutschland) Firma bei der Optimierung spezieller Komponenten auf externe Entwicklungspartner.

LCM mit Neuauslegung des E-Motors

“Die Elektromotoren für den Antrieb der Verdichterräder sind das Herzstück in FCAS-Systemen. Mit der kompletten Neuauslegung dieses Elektromotors hat LCM einen unentbehrlichen Beitrag zum gelungenen Innovationssprung und Wettbewerbsvorsprung geleistet”, erklärt Pankl Turbosystems-Geschäftsführer Gerhard Krachler.

Konkret hat es neun Monate gedauert, bis das LCM-Team rund um Hubert Mitterhofer und Josef Passenbrunner die ersten Funktionsmuster für den Elektromotor lieferte. Diese erfüllten die Erwartungen von Pankl und liefern Drehzahlen von bis zu 140.000 U/min und eine Nennleistung von 22kW. In diesem Sinne könnte ein FCAS von Pankl Turbosystems, in dem ein von LCM ausgelegter Motor arbeitet, schon bald bei einem Stratosphärenflug an Bord sein, heißt es.

Im Auftrag der britischen Stratospheric Platforms Ltd, eines Herstellers von Bauteilen für die Luft- und Raumfahrt, hat Pankl gemeinsam mit weiteren internationalen Unternehmen an der Entwicklung eines unbemannten Zero-Emission-Flugobjekts gearbeitet: “Selbst wenn dieses Projekt noch in einem sehr frühen Stadium ist, unterstreicht es die enorme Dynamik in der Brennstoffzellen-Technologie”, so Krachler weiter.

“Begrenzter Bauraum”

So unterschiedlich die Einsatzgebiete der FCAS sind, haben sie doch eine Gemeinsamkeit: Der Bauraum ist immer extrem begrenzt. Mithilfe der LCM-Software-Plattform “SyMSpace” konnte aus dieser Not eine Tugend gemacht werden. Damit wurden alle Komponenten – von der Baugröße des Motors über die Materialauswahl bis zur Dimensionierung jedes Bauteils – so aufeinander abgestimmt, dass die errechnete Motorauslegung nicht mehr verbessert werden kann, wie es in einer Aussendung heißt.

“Aus mehreren tausenden Varianten entsteht auf diese Art ein Elektromotor in der geforderten Baugröße, der in der Simulation 97 Prozent Wirkungsgrad erreicht. Es lässt sich kein Parameter weiter verbessern, ohne einen anderen zu verschlechtern”, erklären Passenbrunner und Mitterhofer.

Welches enorme Potential Brennstoffzellen haben, unterstreicht auch das Projekt SkalTABs (skalierbares Thermomanagement und Antriebsstrang für Brennstoffzellen-Nutzfahrzeuge). In dem vom deutschen Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Forschungsprojekt arbeiteten mit der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen (RWTH) neben Infineon, GreenIng, AVL LIST und MACCON auch Pankl Turbosystems zusammen.

Das Ziel war es, für mittelständische Unternehmen und Fahrzeughersteller mit kleineren Stückzahlen einen Baukasten für verschiedene Leistungsstufen eigener Brennstoffzellensysteme zu erforschen: “Selbstverständlich war auch unser gemeinsam mit LCM entwickeltes FCAS mit an Bord”, sagt Krachler. Weitere Förderprojekte für Antriebssysteme im Megawatt-Bereich werden gerade vorbereitet.

Award für LCM mit Signalwirkung

Dass LCM und Pankl Turbosystems für ihr Projekt mit dem OVE Innovation Award ausgezeichnet werden, hat für Hoffelner Signalwirkung. Gerade bei nicht-fossilen Antriebtechnologien sei Reichweite das entscheidende Kriterium: “Reichweite ist immer eine Frage der Effizienz. Je effizienter Antriebsysteme arbeiten, desto mehr Reichweite ist möglich. Mit der Zusammenarbeit am FCAS haben wir die Grenzen des Möglichen gemeinsam ein wenig verschoben”, sagen Hoffelner und Krachler.

Bernhard Jakoby, OVE-Juryvorsitzender und Vorstand des Instituts für Mikroelektronik und Mikrosensorik an der Linzer Johannes Kepler Universität (JKU), begründet die Entscheidung LCM zu prämieren wie folgt: “Das ausgezeichnete Projekt zeigt wieder einmal, dass es in Österreich gelingt, innovative Technologien aus der Forschung in die Praxis zu bringen und am Weltmarkt zu etablieren.”

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