Elektronikforum OWL


 

Im Rahmen des Elektronikforums beschäftigen wir uns auch mit Möglichkeiten und Chancen der Circular Economy bzw. der zirkulären Wertschöpfung.

Circular Economy (CE) oder auch „zirkuläre Wertschöpfung“ /zW) verfolgt das Ziel, eingesetzte Materialien und Rohstoffe so lange wie möglich innerhalb eines idealerweise geschlossenen Kreislaufs zu halten. Dabei wird der gesamte Wertschöpfungsprozess vom Produkt-Design bis zum Recycling erfasst. Der Begriff wird hierzulande oft als Kreislaufwirtschaft übersetzt, deren Prinzip auf dem Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz aus dem Jahr 1996 beruht. Das greift jedoch zu kurz., denn Circular Economy ist ganzheitlicher gedacht als nur im Zusammenhang mit Abfall und Recycling.
Die CE ist definiert durch die sogenannte R-Strategien (Reduce, Reuse, Repair, Refurbish, Remanufacture, Recycle), die darauf abzielen, Produkte möglichst intensiv zu nutzen, z.B. auch durch Sharing-Modelle sowie möglichst lange in Form einer Kaskadennutzung zu halten.

Für einen großen Teil des weltweiten Müllberges ist mittlerweile Elektroschrott verantwortlich und er ist einer der am schnellsten anwachsenden Teile des weltweiten Müllberges - und gleichzeitig einer der bedenklichsten. Die europäische Umweltbehörde hat berechnet, dass die Menge an Elektroschrott - jährlich nahezu 40 Millionen Tonnen - rund dreimal schneller wächst, als jede andere Art von Hausmüll. Und nur 20% dieses Abfalls wird recycelt. Immer kürzere Produktzyklen lassen den Elektroschrottberg immer rasanter anwachsen. Gleichzeitig ist das Wachstumspotential für Elektrogeräte, auch bedingt durch die Digitalisierung und loT (Internet of Things) Entwicklung enorm.
Neben Edelmetallen wie Gold, Palladium und Silber spielen seltene und endliche Elemente eine immer wichtigere Rolle bei der Herstellung elektronischer Bauteile. Daher lohnt es sich, bzw. wird in Zukunft wahrscheinlich zwingend erforderlich, diese endlichen und knapper werdenden Rohstoffe in Kreisläufen zu halten.
Der Verein Deutscher Ingenieure hat das Thema Zirkuläre Wertschöpfung zu seinem Jahresthema 2020 gemacht und dazu eine informative Übersicht erstellt "VDI Zirkuläre Wertschöpfung, VDI Handlungsfelder", die unter anderem auf verschiedene relevante Richtlinien verweist.
www.vdi.de/themen/zirkulaere-wertschoepfung

Eine aktuell drängende Herausforderung ist es, Kreisläufe in der Elekromobilität zu schließen. Beispielsweise die wiederaufladbaren Batterien in batterie.elektrischen Fahrzeugen /BEV), Elektrofahrzeugen mit Reichweitenverlängerung (REEV) und Hybrid- (HEV) bzw. Plug-In-Hybridfahrzeuge (PHEV) enthalten wertvolle und teilweise auch versorgungskritische Ressourcen wie Kobalt, Lithium, Nickel und Kupfer, wofür eine nahezu vollständige zirkuläre Wertschöpfung stofflicher und energetischer Art noch nicht Stand der Technik in skalierbaren Größen ist. Nur ein großflächiges Batterierecycling kann nach aktuellem Wissensstand die benötigten Ressourcen langfristig als Rohstoffquelle zur Verfügung stellen und damit einen Versorgungsengpass vermeiden.
Quelle: VDI, Zirkuläre Wertschöpfung, Antriebe für die Mobilität der Zukunft
https://www.vdi.de/fileadmin/pages/vdi_de/redakteure/themen/Zirkulaere_Wertschoepfung/Dateien/9549_Flyer_Zirkulaere_Wertschoepfung_-_FVT_Internet.pdf

Recycling
Die umweltverträglichste Form des Recyclings von Elektronikschrott ist die Wiederverwendung der Geräte oder einzelner Komponenten unter Umständen nach einer Reparatur. Wenn das nicht sinnvoll oder möglich ist, bietet sich die stoffliche Verwertung der enthaltenen Metalle oder Kunststoffe an. Dabei muss – je nach Komplexität und Schadstoffgehalt (elektronische Bauteile) – das Gerät oder die Baugruppe manuell demontiert werden, bevor eine maschinelle Verarbeitung (z. B. Schredder) vorgenommen werden kann. Auch wirtschaftliche Aspekte sind neben den Umweltgesichtspunkten von Bedeutung: Gestiegene Preise für Metalle machen das Recycling von Elektroschrott kommerziell attraktiv, wobei nur etwa die Hälfte des Elektronikschrotts in der Europäischen Union dem Recycling zugeführt wird. Neben sekundären Rohstoffen wie Metallen aller Art fallen vor allem Kunststoffe an, die heute meist in Ergänzung zu den sonst benötigten Brennstoffen in Müllverbrennungsanlagen verbrannt werden.
Quelle: Wikipedia: https://de.wikipedia.org/wiki/Elektronikschrott#cite_note-10

Unser Projektunterstützer Interseroh Dienstleistungs GmbH bietet Herstellern und Vertreibern ein zuverlässiges Rücknahmesystem für Elektroaltgeräte und entwickelt individuelle Lösungen nach Maß - auch für die Verwertung.
https://www.interseroh.de/leistungen/recycling/elektroaltgeraete/
Im Rahmen des chemPLANT-Wettbewerbs hat ein Team von angehenden Verfahrensingenieuren ein mehrstufiges Konzept zum Recycling von Smartphones entwickelt.  
www.vdi.de/news/detail/kreative-ingenieure-gegen-den-smartphone-schrott

Remanufacturing
Beim Remanufacturing werden aufgearbeitete Komponenten oder Geräte, die gleichwertig oder sogar höherwertiger als ein Neuprodukt sind, erneut in den Markt geführt. Die Nutzung von Primärrohstoffen und der Einsatz u.a. von Energie, Roh-, Hilfs- und Betriebsstoffen für eine Neuproduktion entfallen folglich für mindestens einen Lebenszyklus. Das spart Ressourcen, darunter Energie, CO2-Emissionen und viel Geld. Entsprechend breit angelegte Geschäftsmodelle, die auf einer Reverselogistik basieren, werden benötigt und stellen gleichzeitig eine große Herausforderung für die gesamte Wirtschaft dar. Erst wenn es gelingt, diese Rücklaufschleife in den Kreislauf zu integrieren, lässt sich das gesamte Potenzial der zirkulären Wirtschaft nutzen. Remanufacturing wird zunehmend in politischen Instrumenten verankert, so etwa direkt über die Fortschreibung des Ressourceneffizienzprogramms oder indirekt über die Ökodesign-Richtlinie(2009/125/EG).
Quelle: VDI Zirkuläre Wertschöpfung, Remanufacturing und Instandhaltung
www.vdi.de/fileadmin/pages/vdi_de/redakteure/themen/Zirkulaere_Wertschoepfung/Dateien/9545_Flyer_Zirkulaere_Wertschoepfung_-_GPL_Internet.pdf

Ein gutes Beispiel für Remanucturing ist die AfB gGmbH, Europas größtes gemeinnütziges IT-Unternehmen mit Standorten u.a. in Paderborn und Borchen. Sie schafft durch Aufarbeitung und Verkauf gebrauchter IT- und Mobilgeräte Arbeitsplätze für Menschen mit Behinderung. AfB ist Spezialisten für IT-Recycling und -Remarketing. AfB übernimmt gebrauchte IT von Unternehmen, die nach zertifizierter Datenlöschung für die Wiederverwendung aufgearbeitet wird. So werden der Produktlebenszyklus erweitert, natürliche Ressourcen geschont und Emissionen reduziert.  
www.afb-group.de/home/

In der Region Ostwestfalen-Lippe liefert die ZF Friedrichshafen AG ein gutes Beispiel. Als einer der führenden Erstausrüster von Fahrzeugherstellern und Zulieferer für den Aftermarket engagiert sich das ZF-Unternehmen in Bielefeld bereits seit 1963 im Remanufacturing und bietet ein breites Spektrum an industriell aufgearbeiteten Tauschaggregaten an. Bis zu 50 Tonnen Altteile werden hier pro Tag angeliefert, sortiert und aufgearbeitet. Überwiegend Kupplungen, Kupplungsscheiben, Ausrücksysteme und Drehmoment-Wandler, die ansonsten verschrottet werden müssten, erhalten in Bielefeld ein neues Leben. Die praktische Umsetzung einer zirkulären Wertschöpfung führt insbesondere in den Bereichen Kunststoff- und Elektrotechnik zu großen Herausforderungen. Wie diese gelöst werden können, zeigt das Beispiel des pneumatischen Ausrückzylinders ConAct® der ZF Friedrichshafen AG, der nach Cradle to Cradle zertifiziert wurde.
Ausführliche Darstellung als Praxisbeispiel: https://www.cirqualityowl.de/2020/06/10/in-der-koenigsklasse-unterwegs-circular-economy-und-elektronik/

Von links: Jörg Witthöft, Thorsten Krug, Gerd Bobermin präsentieren den ConAct 
Foto: ZF Friedrichshafen AG, Standort Bielefeld 

Das Unternehmen Lorenz GmbH & Co. KG aus Schelklingen - Ingstetten hat den Deutschen Innovationspreis für Klima und Umwelt 2020 erhalten. Gewürdigt wird die Entwicklung und intelligent vernetzte Produktion vollständig wiederverwertbarer Smart Meters sowie deren Rücknahme und Refabrikation im Rahmen eines tiefgreifenden Kreislaufwirtschaftskonzepts. Durch die Materialkosteneinsparungen bleibt die Produktion am Standort Deutschland wettbewerbsfähig gegenüber low-cost Fabrikaten aus Niedriglohnländern.
https://www.lorenz-meters.de/aktuelles/circular-economy-und-smart-metering-lorenz-erhaelt-deutschen-innovationspreis-fuer-klima-und-umwelt/

ReUse / Repair
Die UNIS Group gibt defekter Elektronik ein zweites Leben, indem sie einen nachhaltigen Reparaturservice anbietet, um die Lebensdauer industrieller Geräte zu verlängern. Hier werden die Materialien so weit wie möglich wiederverwertet und nicht mehr brauchbare Teile umweltgerecht recycelt.
https://www.unisgroup.de/ueber-uns/zirkularen-industrie/

Viele größere Unternehmen beschäftigen sich mittlerweile mit Circular Economy Ansätzen.
Vodafone
https://www.vodafone.com/our-purpose/planet/building-a-circular-economy
Philips Electronics Nederland B.V.
https://www.philips.com/a-w/about/sustainability.html
https://www.philips.com/a-w/about/sustainability/sustainable-planet/circular-economy/recycle.html
https://www.usa.philips.com/healthcare/solutions/refurbished-systems
Fujitsu
https://www.fujitsu.com/au/imagesgig5/Fujitsu_Responsible_Business_Circular_Economy.pdf
Dell
https://www.dell.com/learn/ag/en/agcorp1/corp-comm/circular-economy
https://corporate.delltechnologies.com/en-us/social-impact/advancing-sustainability/sustainable-products-and-services.htm
Electrolux
https://www.electroluxgroup.com/sustainabilityreports/2018/case-studies/case-studies/going-full-circle/
Siemens
https://assets.new.siemens.com/siemens/assets/public.1560878206.9b426399-7679-4146-b38a-f225f5b82087.circular-economy-position-statement.pdf
BMW
https://www.bmwgroup.com/en/responsibility/sustainable-stories/popup-folder/circular-economy.html
Volvo
https://knowledgehub.volvotrucks.com/technology-and-innovation/how-can-the-trucking-industry-be-a-part-of-the-circular-economy

Zertifizierungen / Labels
TCO Certified ist die weltweit umfassendste Nachhaltigkeitszertifizierung für IT-Produkte und hilft, verantwortungsvolle Produktentscheidungen zu treffen, die die Branche in eine nachhaltige Richtung lenken. Der Einsatz von TCO Certified unterstützt auch die Bemühungen von Unternehmens, Risiken zu reduzieren und den nächsten Schritt in der sozialen und ökologischen Verantwortung zu gehen.
https://tcocertified.de/tco-certified/

Cradle to Cradle® ist ein Designprinzip, das in den 1990er Jahren von Prof. Dr. Michael Braungart, William McDonough und EPEA Hamburg entwickelt wurde. Es steht für Innovation, Qualität und gutes Design. Übersetzt heißt es „Von der Wiege zur Wiege“ und beschreibt die sichere und potentiell unendliche Zirkulation von Materialien und Nährstoffen in Kreisläufen. Alle Inhaltsstoffe sind chemisch unbedenklich und kreislauffähig. Müll im heutigen Sinne, wie er durch das bisherige „Take-Make-Waste“-Modell entsteht, gibt es nicht mehr, sondern nur noch nutzbare Nährstoffe.
Der Cradle to Cradle Certified™ Produktstandard sieht vor, dass Produktmaterialien und Verarbeitungsprozesse in fünf Kategorien bewertet werden:

  • Materialgesundheit der eingesetzten Inhaltsstoffe
  • Kreislauffähigkeit des Produktes im technischen oder biologischen Kreislauf
  • Nutzung von erneuerbaren Energien
  • Verantwortungsvolles Wassermanagement
  • Einhaltung sozialer Standards

https://epea.com/ueber-uns/cradle-to-cradle

Studien & Materialien
2018: Ellen MacArthur Foundation, Circular Consumer Electronics: an initial exploration
This paper offers an initial overview of how the principles of a circular economy could be applied to the electronics industry and where the industry is in terms of transitioning to such a system. Built on insights from over 40 interviews with leading companies and researchers, this paper is based on research supported by Google and undertaken by the Ellen MacArthur Foundation in 2017.
https://www.ellenmacarthurfoundation.org/publications/circular-consumer-electronics-an-initial-exploration

2019: A New Circular Vision for Electronics - Time for a global reboot, World Electronic Forum
Die Studie beleuchtet Ansätze zur zirkulären Wertschöpfung im Elektronikbereich. Hier werden vor allem auch die ökonomischen Potenziale der zirkulären Wertschöpfung betrachtet sowie die Notwendigkeit veränderter Geschäftsmodelle.
https://pacecircular.org/sites/default/files/2019-03/New%2BVision%2Bfor%2BElectronics-%2BFinal%20%281%29.pdf

2019: Designing plastics circulation - electrical and electronic products, Nordic Councils of Ministers
Electrical and electronic equipment (EEE) should be the next big focus in EU efforts to establish a circular economy. Some 80% of the pollution and 90% of the manufactering costs associated with EEE are the result of decisions made at the product design stage, the report says, calling for new circular design principles to be put in place. Using receycled plastic in an electrical or electronic produkt could reduce its environmental impact by over 20%, while up to half of the 1.2 million tonnes of waste electrical and electronic equipment (WEEE) plastics in the EU could be receycled, up from the current rate of 20%.
https://www.impel.eu/new-circular-economy-report-focuses-on-electrical-and-electronic-equipment-eee/

April 2020: Stellungnahme des ZVEI zum New Circular Economy Action Plan
https://www.zvei.org/themen/gesellschaft-umwelt/der-neue-europaeische-aktionsplan-fuer-die-kreislaufwirtschaft-stellungnahme/

Projekte
C-Servees aims to boost a ressource-efficient circular economy in the electrical and electronic (E&E) sector through the development, testing, validation and transfer of new circular economic business models (CEBMs) based on systemic eco-innovative services that include: eco-leasing of EEE, product customization, improved WEEE management, and ICT services to support the other eco-services. ICT tools (relying on QR codes) will be developed as the driver of the proposed eco-innovative services to take full advantage of the potential and synergies of two major revolutions of our time: the circular economy and the Industry 4.0.
https://c-serveesproject.eu/

Das Elekronikforum OWL ist Bestandteil von CirQuality OWL und wird aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) sowie vom Land NRW gefördert. Die Teilnahme ist kostenfrei.