Regulierungen werden strenger, Ressourcen knapper und der gesellschaftliche Anspruch an Nachhaltigkeit wächst. Die Kreislaufwirtschaft kann Unternehmen helfen, diese Herausforderungen zu bewältigen. Doch die Transformation zu zirkulären Geschäftsmodellen ist anspruchsvoll. Hier setzt das neue it’s OWL-Projekt „GoProZero“ an: Es befähigt Unternehmen, zirkuläre und ressourceneffiziente Produkte zu entwickeln.
„Klimaschutz braucht Technologie und die findet in Nordrhein-Westfalen statt. Durch praxisnahe IT-Tools und digitale Lösungen stärkt das Projekt ‚GoProZero‘ die Wettbewerbsfähigkeit und zeigt, wie ökologische Verantwortung und wirtschaftlicher Erfolg zusammengehen. Die Transformation hin zu einer Kreislaufwirtschaft ist kein Zukunftsthema mehr – sie ist dringende Notwendigkeit. Nordrhein-Westfalen geht als führende Region für Kreislaufwirtschaft und nachhaltige Industrieentwicklung voran. Das schafft neue Jobs, stärkt die Wettbewerbsfähigkeit unserer Unternehmen und schützt das Klima“, sagt Mona Neubaur, Ministerin für Wirtschaft, Industrie, Klimaschutz und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen.
„Nachhaltigkeit ist längst ein zentraler Wettbewerbsvorteil“, erklärt Günter Korder, Geschäftsführer von it’s OWL.
„Mit Projekten wie ‚GoProZero‘ und dem noch laufenden Projekt ‚ZirkuPro‘ zeigen wir, wie Unternehmen in Ostwestfalen-Lippe mit innovativen Lösungen für die Kreislaufwirtschaft vorangehen. Wir wollen sie aktiv dabei unterstützen, diesen Wandel erfolgreich zu gestalten.“
Das Projekt zahlt dabei auf die strategische Ausrichtung des Netzwerks ein, unterstreicht Prof. Dr. Roman Dumitrescu, Geschäftsführer von it’s OWL: „Mit GoProZero machen wir Nachhaltigkeit greifbar – direkt in den Entwicklungsabteilungen unserer Unternehmen. Damit bringen wir unsere Vision von Industrie.Zero in die Praxis: Mit intelligenten technischen Systemen, die Produkte nicht nur smarter, sondern von Anfang an kreislauffähig und ressourcenschonend machen. Das ist der Schlüssel zu echter Zukunftsfähigkeit – für Unternehmen in OWL und darüber hinaus.“
Kreislaufwirtschaft als Chance für Unternehmen
Kernthema des Projekts ist die Kreislaufwirtschaft. Sie liefert eine Antwort auf die Frage, wie Materialien und Produkte effizienter genutzt werden können. Mechanismen wie Recycling, Wiederverwendung oder die Aufwertung von Bauteilen helfen, den Lebenszyklus von Produkten zu verlängern und Emissionen zu senken. Doch wie können Unternehmen diesen Wandel bewältigen?
„Es gibt viele Gründe für produzierende Unternehmen, kreislauffähige Produkte zu entwickeln: Von regulatorischen Anforderungen über die Sicherung der Verfügbarkeit von raren Materialien bis hin zur Differenzierung im Wettbewerb. Es bedarf jedoch neuer technologiebasierter Ansätze, um Unternehmen zu befähigen, das traditionelle Geschäft in die Kreislaufwirtschaft zu transformieren. Insbesondere Entwicklungsmanagement, -prozesse und -IT-Systeme müssen hierzu angepasst werden“, sagt Dr.-Ing. Christian Koldewey, Projektkoordinator und Oberingenieur der Fachgruppe Advanced Systems Engineering (ASE) an der Universität Paderborn.
Das Kompetenznetzwerk it’s OWL bietet mit dem Projekt GoProZero Unternehmen und Forschungseinrichtungen aus OstWestfalenLippe eine ideale Plattform, die erforderlichen neuen digitalen Technologien und nachhaltige Strategien für Unternehmen zu entwickeln. In sechs Leuchtturmprojekten werden die Forschungsergebnisse in enger Zusammenarbeit mit Unternehmen wie CLAAS, HARTING, WAGO und Weidmüller umgesetzt. Ziel ist es, praxistaugliche Ansätze und IT-Tools zu entwickeln, die langfristig von anderen Unternehmen übernommen werden können. Dabei spielen digitale Technologien wie KI und digitale Zwillinge eine zentrale Rolle.
Elektronik nachhaltig modernisieren
Als führender Hersteller von Landmaschinen nimmt CLAAS die Weiterverwendung und Modernisierung von Elektronikkomponenten in den Blick. Mähdrescher haben eine Lebensdauer von etwa zehn Jahren, deren Komponenten sogar bis zu 20 Jahren. Ziel des Projekts ist es, durch modulare Hardware und softwaregestützte Updates die Funktionalität älterer Maschinen zu optimieren und ihre Lebensdauer zu verlängern. Digitale Zwillinge kommen zum Einsatz, um die Leistung der Maschinen zu überwachen und die Wirksamkeit von Maßnahmen wie Refurbishment und Remanufacturing zu quantifizieren.
Auffangwannen für eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft
DENIOS, Spezialist für Umweltschutzprodukte, arbeitet im Rahmen von GoProZero an einem zirkulären Geschäftsmodell für Auffangwannen aus Kunststoff und Stahl. Neben der Rücknahme und Wiederaufbereitung gebrauchter Produkte soll die Rückführung von Sekundärrohstoffen in den Wirtschaftskreislauf optimiert werden. Gleichzeitig wird eine IT-Infrastruktur geschaffen, die Nachhaltigkeitskennzahlen nach den Anforderungen des Digitalen Produktpasses und der Environmental Product Declaration analysiert. So wird geprüft, unter welchen Bedingungen zirkuläre Geschäftsmodelle nachhaltiger sind als lineare Ansätze.
Ressourceneffizienz durch Daten
HARTING legt den Schwerpunkt auf die Entwicklung ressourceneffizienter Systeme für Maschinen und Anlagen. Ziel ist es, durch modulare Designs und intelligente Nutzung von Produktionsdaten den Materialeinsatz zu reduzieren und die Energieeffizienz zu steigern. Dies soll nicht nur die Betriebskosten senken, sondern auch den CO2-Fußabdruck der Produkte verringern.
Intelligente Lebensdauerberechnung
Die GEA Westfalia Separator Group entwickelt innovative Ansätze, um Separatoren – eine Schlüsseltechnologie in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie – nachhaltiger zu gestalten. Auf Basis von Nutzungsdaten und Condition Monitoring wird eine Lebensdauerabschätzung kritischer Bauteile erstellt, um Wartungsintervalle zu optimieren und Bauteile länger im Einsatz zu halten. Dies minimiert unnötigen Materialverbrauch und senkt Kosten. Gleichzeitig werden digitale Zwillinge genutzt, um den Zirkularitätsgedanken frühzeitig in der Entwicklung zu berücksichtigen.
Transparenz durch digitale Transformation
Weidmüller Interface untersucht, wie aktuelle und zukünftige Produkte wie PLCs (speicherprogrammierbare Steuerungen) hinsichtlich Soft- und Hardware effizient geupdated und wiederverwendet werden können. Ziel ist es, diese Maßnahmen direkt im Engineering-Prozess zu verankern – also schon bei der Entwicklung so zu denken, dass Updates und Wiederverwendung einfach möglich sind. So sollen Lebenszyklen verlängert und Ressourcen gespart werden.
Recycling und Wiederverwendung von Elektronik
Das Projekt von WAGO zielt darauf ab, elektronische Komponenten so zu gestalten, dass sie leichter recycelt und wiederverwendet werden können. Durch innovative digitale Tools und KI-basierte Analysen wird der gesamte Lebenszyklus von Produkten berücksichtigt, um deren Nachhaltigkeit zu maximieren.
„Letztlich kommt es immer auf die konkrete Ausgangslage im Unternehmen an, welche Ansätze der Kreislaufwirtschaft zweckmäßig umgesetzt werden können. Ob und wie Materialkreisläufe geschlossen, verlangsamt oder verengt werden können, muss genau geprüft werden“, sagt Projektleiterin Anja Rasor.
Neue Ansätze für eine nachhaltige Produktentwicklung
Über die individuellen Leuchtturmprojekte hinaus, verfolgt das Projekt fünf zentrale Themen, die alle Aspekte der Produktentstehung umfassen. So arbeiten die Partner daran, Produkte und Entwicklungsprozesse von Grund auf nachhaltiger und zirkulärer zu gestalten. Dafür werden zunächst neue Ansätze entwickelt, mit denen Unternehmen ihre Produkte so designen können, dass sie leichter repariert, wiederverwendet oder recycelt werden können. Gleichzeitig wird erforscht, wie sich Entwicklungsprozesse und Unternehmensstrukturen besser an die Anforderungen der Kreislaufwirtschaft anpassen lassen, damit nachhaltige Strategien effizient umgesetzt werden können.
Ein wichtiger Baustein des Projekts ist die Nutzung digitaler Technologien, wie etwa digitaler Zwillinge, um den gesamten Lebenszyklus eines Produkts schon in der Planungsphase besser berücksichtigen zu können. Auch die Verknüpfung von Daten aus Entwicklung, Produktion und Nutzung spielt eine zentrale Rolle, um diese Informationen leichter zugänglich zu machen und dadurch fundierte Entscheidungen zur Ressourcenschonung zu ermöglichen. Ergänzend setzt GoProZero auf Künstliche Intelligenz und versetzt Unternehmen in die Lage, komplexe Daten auszuwerten und nachhaltige Produkte schneller und effizienter zu entwickeln.
KONTEXT
Das Projekt GoProZero vereint Partnern aus Wissenschaft und Industrie, die ihre Expertise in die Entwicklung zirkulärer Produktentstehungssysteme einbringen. Unter der Konsortialführung der Universität Paderborn sind Forschungseinrichtungen wie die Universität Bielefeld, die Hochschule Bielefeld, die Technische Hochschule OWL und das Fraunhofer IEM und das Fraunhofer IOSB-INA beteiligt. Zusätzlich bringen Unternehmen wie CLAAS, DENIOS, GEA, HARTING, WAGO und Weidmüller ihre praktischen Erfahrungen und spezifischen Herausforderungen in die Leuchtturmprojekte ein. Unterstützt wird das Projekt vom KI-Marktplatz, S&N Invent und dem Netzwerk InnoZent OWL.
