Digitale Lösungen für den Übergang von KMU zur Kreislaufwirtschaft

Die Umstellung der Industrie von linearen auf zirkuläre Systeme ist ein wichtiges Ziel für die künftige Wirtschaft der Europäischen Union (EU) und macht die Kreislaufwirtschaft (CE) zu einer der wichtigsten Säulen des europäischen Green Deal. Mit dem Green Deal will die Europäische Union die europäischen Treibhausgasemissionen bis 2030 im Vergleich zu 1990 um 55 % senken. Europa soll bis 2050 der erste klimaneutrale Kontinent werden [1].

Der Aktionsplan für die Kreislaufwirtschaft [2] ist ein grundlegender Baustein zur Erreichung dieser Ziele, denn es hat sich gezeigt, dass der Übergang zu einer Kreislaufwirtschaft in der EU zu einer Verringerung der Treibhausgasemissionen um bis zu zehn Prozent führen und zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen beitragen wird. Auf politischer Ebene wurden die Ziele unter anderem auf den Textilsektor übertragen, was zur EU-Strategie für nachhaltige und kreislauffähige Textilien [3] führte. Die Textilwirtschaft (Textil- und Bekleidungsindustrie) hat traditionell sehr fragmentierte Wertschöpfungssysteme und Lieferketten und ist in Deutschland wie auch europaweit durch einen besonders hohen Anteil an KMU gekennzeichnet.

Nicht nur EU- und nationale Vorschriften sowie Initiativen von Interessengruppen üben großen Druck auf die Textilwirtschaft aus, sich in Richtung einer nachhaltigeren Kreislaufwirtschaft zu entwickeln. Zusätzlicher Druck entsteht durch die zunehmende Ressourcenknappheit und die gleichzeitig steigende Marktnachfrage nach Kreislaufprodukten aufgrund eines höheren Kundenbewusstseins in Bezug auf Nachhaltigkeit. Angesichts dieser Situation benötigen Unternehmen und insbesondere KMU einen niedrigschwelligen Zugang zu Informationen und Schulungen, um den künftigen Anforderungen gerecht zu werden und neue Marktchancen und Geschäftsmodelle nutzen zu können [4].

Um Textil-KMU in die Lage zu versetzen, erfolgreich in Kreislaufwirtschaftssystemen zu operieren, ist daher Unterstützung erforderlich [5], zum einen für die strategische Positionierung und Beteiligung von Unternehmen an neuen, kreislauforientierten Wertschöpfungsstrukturen, zum anderen für die entsprechende Transformation interner Prozesse und Kompetenzen. Digitale Lösungen haben dabei ein großes Potenzial für die Umsetzung einer solchen Unterstützung.

In diesem Artikel werden Beispiele für aktuelle Ansätze zur Unterstützung der Kreislaufwirtschaft vorgestellt: ein allgemeiner Ansatz, der alle Branchen umfasst, sowie ein spezifischer Ansatz für die Textilwirtschaft, der durch digitale Methoden unterstützt wird und besonders für KMU geeignet ist. Das Hauptziel dieses Artikels ist es, KMU insgesamt zu ermutigen, sich in Richtung Kreislaufwirtschaft zu entwickeln und dafür bestehende digitale Methoden zu nutzen, die aus der angewandten Forschung stammen und öffentlich zugänglich sind.

Zunächst werden allgemeine Bedürfnisse und Strategien für die Umstellung von KMU auf die Kreislaufwirtschaft skizziert. Dann wird eine mögliche Unterstützung für die Umsetzung der Grundsätze der Kreislaufwirtschaft in KMU beschrieben, gefolgt von einem Beispiel, das sich auf die Textilwirtschaft konzentriert und in dem sowohl die interorganisationale Wertschöpfungsperspektive als auch die unternehmensinterne Perspektive angesprochen werden. Abschließend werden die Vorteile und Herausforderungen erörtert und der weitere Forschungsbedarf aufgezeigt.

Notwendigkeit einer Kreislaufwirtschaft in der Textilwirtschaft

Der EU-Aktionsplan für die Kreislaufwirtschaft befasst sich mit verschiedenen Produktwertschöpfungsketten, die die Haupttreiber der Treibhausgasemissionen sind. Das Europäische Parlament (2023) schätzt, dass die Textilwirtschaft mit acht bis zehn Prozent der weltweiten CO₂-Emissionen aufgrund ihrer ausgedehnten Lieferketten und energieintensiven Produktionsmethoden einer dieser Treiber ist. Angesichts des Ziels des Green Deal der EU, die Treibhausgasemissionen bis 2030 um 55 % gegenüber 1990 zu senken, stehen Branchen mit hohen CO₂-Emissionen im Mittelpunkt der Übergangspläne zur Erreichung dieser Ziele.

Für die Textilwirtschaft wurde dies in der EU-Strategie für nachhaltige und kreislauffähige Textilien festgelegt. Sie zielt darauf ab, die Umweltauswirkungen der Branche zu verringern und gleichzeitig ihre Wettbewerbsfähigkeit zu steigern. Initiativen zur Erreichung dieser Ziele richten sich an verschiedene Akteure im komplexen Gesamtsystem und umfassen sowohl unternehmenszentrierte Ansätze wie z. B. die Förderung von Kreislaufwirtschaftsmodellen als auch verbraucherzentrierte Ideen wie ein Recht auf Reparatur [3].

Strategien für die Kreislaufwirtschaft

Eine ganzheitliche Transformation von linearen Industrien wie der Textilwirtschaft hin zu einer zirkulären Wertschöpfung erfordert neben einer Veränderung des Kundenverhaltens auch eine koordinierte industrielle Umstellung [4]. Aus der Perspektive eines einzelnen Unternehmens ist es zwingend erforderlich, zunächst seine eigene Positionierung innerhalb des Wandels der Branche zu entwickeln.

Ein systematischer Ansatz zu diesem Zweck kann auf dem Rahmen der R-Strategien basieren. Obwohl die Anzahl der verschiedenen R-Strategien in verschiedenen Veröffentlichungen variiert (siehe die Übersichtstabelle in [6]), ermöglicht dieser Rahmen im Allgemeinen eine umfassende Sicht auf die Möglichkeiten und Anforderungen im Zusammenhang mit CE-Strategien.

Der weit verbreitete R-Strategien-Rahmen des UNEP [7] beschreibt die folgenden neun Strategien: Refuse (R1), Reduce (R2), Reuse (R3), Repair (R4), Refurbish (R5), Remanufacture (6), Repurpose (R7) und Recycle (R8) sowie das Prinzip Reduce by Design (R9). Die ersten drei Strategien gelten als nutzerzentriert, während Repair, Refurbish und Remanufacture auf Interaktionen zwischen Nutzern und Unternehmen abzielen und Repurpose und Recycle sich auf Business-to-Business-Kontexte konzentrieren. Darüber hinaus wird „Reduce by Design“ als wichtiges Leitprinzip für eine nachhaltige Produktion angesehen.

Während R-Strategien allgemeine Grundsätze beschreiben, die für jede Branche relevant sind, muss ihre Anwendung die Besonderheiten der jeweiligen Branche berücksichtigen, die ihre Umsetzung entweder ermöglichen oder behindern. Darüber hinaus können sich aus der Sicht eines einzelnen Unternehmens zusätzliche einschränkende oder fördernde Bedingungen ergeben.

In einer Studie über die niederländische Textilwirtschaft [8] wurden neben den rechtlichen Hindernissen für CE auch kulturelle, marktbezogene und technische Barrieren sowohl auf Branchen- als auch auf Unternehmensebene identifiziert. Zu den branchenweiten Hemmnissen gehören beispielsweise eine begrenzte Bereitschaft zur Zusammenarbeit in der Wertschöpfungskette und ein begrenztes Volumen an Kreislaufwertströmen. Zu den Barrieren auf Unternehmensebene gehören mangelndes Wissen und Können sowie eine zögerliche Organisationskultur.

Unterstützungsbedarf von KMU bei der Umstellung auf die Kreislaufwirtschaft

Ausgewählte CE-Ansätze wie die On-Demand-Produktion, die Produktion kleiner Losgrößen in räumlicher Nähe (Short Runs) und die Individualisierung, die allesamt auf die Reduzierung von Überproduktion und Verschwendung abzielen, halten teilweise bereits Einzug in Unternehmen der Textilwirtschaft. Dies trägt zu der Forderung bei, das „… CE-Konzept in einen neuen Kontext zu stellen, weg von einer freiwilligen unternehmerischen Nachhaltigkeitsstrategie hin zu einer kollektiven gesellschaftlichen Umsetzungsanstrengung“ [9].

Das gesamte Spektrum der R-Strategien ist jedoch noch nicht anwendungsorientiert erforscht worden. Insbesondere diejenigen Strategien, die sich nicht nur auf die Aktivitäten eines einzelnen Unternehmens stützen, sondern eine umfassende Neugestaltung der interorganisationalen Wertschöpfungsstrukturen erfordern, sind eine Herausforderung in einer Branche, in der diese Strukturen traditionell stark fragmentiert sind und zahlreiche KMU-Akteure involvieren.

Um neue Kreislaufstrategien und erfolgreiche neue Geschäftsmodelle zu entwickeln, müssen Textil- und Bekleidungsunternehmen zunächst ihre eigenen aktuellen und zukünftigen Praktiken und Fähigkeiten in Bezug auf textile Kreisläufe und die damit verbundenen R-Strategien verstehen. Bei der Umsetzung der neuen CE-Strategien müssen diese Unternehmen dann in vielen Fällen neue Kooperationen mit Partnern eingehen, um z. B. die Ressourceneffizienz zu erhöhen, Textilabfälle zu recyceln, Überproduktionen zu reduzieren, Reparaturdienstleistungen anzubieten oder Partner zu finden, die die Prinzipien des „Reduce by Design“ anwenden.

Textil- und Bekleidungsunternehmen, insbesondere KMU, brauchen also Unterstützung sowohl für den Entwicklungsschritt als auch für den Umsetzungsschritt von CE-Ansätzen. In der Entwicklungsphase benötigen KMU Informationen, z. B. über etablierte und fundierte Leitlinien und Richtlinien, und können von Benchmarks und Leuchtturmbeispielen nicht nur aus ihrer eigenen Branche, sondern auch aus anderen Branchen profitieren. Darüber hinaus benötigen sie Informationen und Ratschläge, wie sie die breite Palette an CE-Ansätzen mit digitalen Werkzeugen unterstützen können. In [10] wird aufgezeigt, welchen Beitrag die Digitalisierung, insbesondere in der Textilwirtschaft, zur Unterstützung einer nachhaltigen Entwicklung leisten kann.

In der Umsetzungsphase benötigen KMU Zugang zu potenziellen Partnern. Das Spektrum der Partner reicht von Dienstleistungspartnern, z. B. für die Implementierung digitaler Werkzeuge im Unternehmen, bis hin zu Produktionspartnern, um die komplexen interorganisationalen Wertschöpfungsstrukturen zu vervollständigen, auf denen der jeweilige CE-Ansatz aufbaut.

Unterstützung von KMU bei der Digitalisierung in Richtung Kreislaufwirtschaft

In einem branchenübergreifenden Ansatz bieten die vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz geförderten Mittelstand-Digital-Zentren (MDZ) in Deutschland KMU aller Branchen umfassende Unterstützung für ihre individuelle digitale Transformation [11]. Die MDZ fungieren als Innovationszentren, die drei Kategorien von Unterstützungsaktivitäten anbieten: Sensibilisieren, Qualifizieren und Umsetzen. Die Zentren sind über ganz Deutschland verteilt. Sie haben jeweils einen eigenen thematischen Schwerpunkt, sind aber untereinander vernetzt, sodass ratsuchende KMU je nach Bedarf an das passende Zentrum verwiesen werden können.

Unter diesen MDZ heißt das Zentrum, das sich auf die Digitalisierung als Treiber für CE konzentriert, „Smarte Kreisläufe“. Hier werden KMU in allen Fragen der Digitalisierung und zu Themen der Arbeitsgestaltung und der Künstlichen Intelligenz unterstützt [12]. Dazu gehören verschiedene Dienstleistungen zur Umsetzung von CE-Ansätzen, zur Unterstützung des digitalen Engineerings und der Produktion, zur Anwendung von Methoden der Künstlichen Intelligenz, aber auch zur Ermöglichung neuer Arbeitsansätze und zur Unterstützung des Change Managements.

Neben Demonstratoren und Umsetzungsprojekten gibt es eine Reihe von praxisorientierten und kostenlosen Informationsveranstaltungen, Laborführungen und Workshops sowie Branchendialoge. Einige der Demonstratoren und abgeschlossenen Projekte, die auf der Website dieses Zentrums vorgestellt werden, haben mit der Textilwirtschaft zu tun. Beispiele sind intelligente Haushaltslampen aus wiederverwertbarem Papiergarn oder die Bereitstellung von Lernmaterialien für digitale Partnerschaften [12].

Die Unterstützung, die das MDZ „Smarte Kreisläufe“ bietet, wird von KMU sehr geschätzt. In den ersten 15 Monaten haben mehr als 8000 Branchenvertreter (3300 aus KMU) aus 4300 Unternehmen (davon 2350 KMU) an den insgesamt 570 Aktivitäten des Zentrums teilgenommen. Während die Dienstleistungen des MDZ Unternehmen dabei helfen können, ihre individuellen digitalen Ansätze für CE auf Unternehmensebene zu entwickeln und umzusetzen, wird die interorganisationale Perspektive, die besonders für die Textilwirtschaft relevant ist, in der Regel nicht berücksichtigt. Daher ist ein zusätzlicher branchenspezifischer Ansatz erforderlich.

Eine digitale Plattformlösung zur Unterstützung der textilen Kreislaufwirtschaft

Der oben beschriebene Bedarf erfordert eine Lösung, die sowohl branchenspezifische als auch unternehmensspezifische Barrieren bei der Umsetzung von CE in der Textilwirtschaft überwindet. Der Grundgedanke der im Folgenden beschriebenen Lösung ist es daher, Unternehmen der Textilwirtschaft zu qualifizieren und ihre Zusammenarbeit mithilfe einer cloudbasierten Plattform zu unterstützen. Die im DBU-Förderprojekt TCready4CE entwickelte Lösung nutzt digitale Dienste, um Textil- und Bekleidungsunternehmen beim Aufbau ihrer CE-orientierten Kompetenzen zu unterstützen und neue CE-orientierte Kooperationen zu initialisieren [13].

Hauptziel des Projekts war es, Unternehmen der Textilwirtschaft mithilfe eines digitalen Dienstes auf einer cloudbasierten Kooperationsplattform in die Lage zu versetzen, sich für die (textile) Kreislaufwirtschaft zu qualifizieren. So werden nicht nur firmenspezifische Hilfestellungen gegeben, sondern es können auch effektive neue Kooperationen für zirkuläre (reparierbare, wiederverwendbare, biologisch abbaubare oder recycelbare) Textilien einfach initiiert und optimiert werden, indem die Akteure der Lieferkette mit intuitiv nutzbaren digitalen Werkzeugen unterstützt werden. Damit wird die Lücke bei der Umstellung von Unternehmen der Textilwirtschaft auf die Kreislaufwirtschaft mit einer Lösung geschlossen, die darauf abzielt, Hindernisse auf beiden Ebenen, d. h. branchenweit und unternehmensspezifisch, gleichzeitig zu überwinden.

Der Ausgangspunkt für ein Unternehmen ist die Bewertung und Verbesserung seiner Bereitschaft für die Kreislaufwirtschaft. Zu diesem Zweck wurden digitale Dienste zur Selbstdiagnose und zur Befähigung von Unternehmen für die Kreislaufwirtschaft entwickelt. Diese Dienste umfassen drei Hauptinstrumente: Erstens ein Tool zur Selbstdiagnose (Self-Assessment Tool (SAT)); zweitens ein Bewertungs- und Benchmarking-System; und drittens ein Schulungsmodul mit sieben Kursen für selbstgesteuertes Lernen. Diese Instrumente ermöglichen es einem Textil- oder Bekleidungsunternehmen, sich selbst in Bezug auf seine Fähigkeiten und seinen Wissensstand zu analysieren und zu entwickeln.

Das Diagnosetool und die Schulungskurse werden als digitale Dienste auf der digitalen Kooperationsplattform für die Modeproduktion Sqetch.co zur Verfügung gestellt. Durch die große Anzahl von Textil- und Bekleidungsunternehmen im etablierten Sqetch-Netzwerk können die neuen Instrumente eine große Reichweite entwickeln und über die bestehende Plattform eine Hebelwirkung entfalten. Die Plattform selbst kann auf diese Weise zu einem wichtigen Akteur in der textilen Kreislaufwirtschaft mit Breitenwirkung werden.

Als Pilotbereich wurde der Fokus auf das Matching geeigneter Partner für die Produktion von Bekleidung und für die Beschaffung von textilen Materialien und Accessoires gelegt. Potenzielle Adressaten der Dienste sind demnach Bekleidungshersteller, die ihre lineare Produktion auf eine Kreislaufproduktion umstellen wollen, Modemarken und Einzelhändler, die ihre Lieferanten bei der Qualifizierung für die Kreislaufwirtschaft unterstützen, und Lieferanten von Kreislaufmaterialien und -komponenten sowie Dienstleister der Kreislaufwirtschaft (wie Recycling-Betriebe und Logistikunternehmen).

Über die etablierte Sqetch-Plattform können Unternehmen auf die digitalen Dienste, den SAT (einschließlich des Bewertungssystems) und das Schulungsmodul zugreifen: Mithilfe des SAT kann ein Unternehmen seine Fähigkeiten in Bezug auf Kreislaufwirtschaft diagnostizieren. Untersucht werden Bereiche wie CE-Wissen, Nutzung erneuerbarer Ressourcen, Abfallerzeugung und -verwendung sowie die Erstellung und Kommunikation von Nachhaltigkeitsdaten und -zertifikaten. Der im Rahmen des Projekts entwickelte und getestete Fragebogen besteht aus 71 Fragen, von denen Bild 2 ein Beispiel zeigt.

Je nach den spezifischen Ergebnissen der Selbstbewertung und des Scorings wird ein Schulungsprogramm vorgeschlagen, das klare und strukturierte Maßnahmen und Aktionen enthält, die von den KMU durchgeführt werden können. Dabei handelt es sich um eine maßgeschneiderte Auswahl aus den sieben entwickelten Schulungskursen. Diese sieben Schulungskurse decken die Aspekte Beschaffung, Entwicklung neuer Produkte, Produktion und Vertrieb ab. Im Detail gibt es einen Einführungskurs sowie sechs thematische Kurse zu den Themen Design für die Kreislaufwirtschaft (Bild 3), Herstellung für die Kreislaufwirtschaft, Verpackung und Logistik, Recycling, interne und externe Kommunikation und Datenaustausch sowie Vorschriften, Gesetze und Zertifikate für CE.

Der SAT und das Schulungsmodul wurden mit Pilotmarken und -herstellern getestet und validiert. Eine Gruppe von 5 Referenzanwendern wurde auf der Grundlage ihrer Kompetenz und ihres Schwerpunkts innerhalb des Wertschöpfungssystems ausgewählt. Die Gruppe bestand aus drei KMU, einem Textilverband, der mit den Bedürfnissen seiner Mitglieds-KMU sehr vertraut ist, und einem großen, weltweit führenden Unternehmen, das ein Geschäftspartner von KMU ist, um ein breites Feedback zu erhalten und das Tool für so viele Nutzer wie möglich neu zu gestalten.

Die Referenznutzer testeten sowohl den SAT als auch die Schulungskurse und wurden gebeten, einen detaillierten Feedback-Fragebogen auszufüllen. Ihr Feedback wurde anschließend analysiert und zur Überarbeitung und Erstellung der endgültigen Versionen des SAT und der Schulungskurse verwendet.

Seit dem Start des digitalen Angebots im Herbst 2023 haben 49 Unternehmen die Dienste genutzt und mindestens einen der Kurse besucht. Eine solche Qualifizierung auf Unternehmensebene kann dann die plattformgestützte Bildung neuer Wertschöpfungsstrukturen zur Realisierung von CE vorantreiben.

Branchenspezifische Lösungen auf dem Weg zur Kreislaufwirtschaft

Um den Übergang zu CE zu meistern, ist Unterstützung für KMU erforderlich. Neben der branchenübergreifenden Unterstützung für Lösungen auf Unternehmensebene, wie sie in den MDZ angeboten wird, sind branchenspezifische Lösungen erforderlich, die Lösungen auf Branchen- und Unternehmensebene in einem gemeinsamen Ansatz behandeln, der nicht nur neue Geschäftsmodelle, sondern auch die entsprechenden neuen Wertschöpfungsstrukturen unterstützt.

Es gibt zahlreiche Instrumente, die eine Bewertung der Kreislaufwirtschaft ermöglichen, aber sie alle haben Defizite im Hinblick auf die in diesem Beitrag skizzierten Bedarfe. Zu den Unzulänglichkeiten gehört, dass sie sich auf Grundlagen beschränken [14], hauptsächlich mit der Nachverfolgung von CO₂ oder von Verschmutzung arbeiten [15, 16], nur ein Konzept für ein bestimmtes Ökosystem mit einer geringen Anzahl von Fällen erproben [17] oder nicht auf die branchenspezifischen Bedürfnisse von Textil- und Bekleidungs-KMU eingehen.

In diesem Beitrag wurden zwei unterschiedliche, mit öffentlichen Mitteln geförderte Ansätze vorgestellt, die darauf abzielen, KMU zu ermutigen, ihren individuellen Transitionspfad zur Kreislaufwirtschaft zu spezifizieren und bestehende Unterstützungsangebote für Digitalisierung zu diesem Zweck zu kombinieren und zu nutzen.

Dieser Beitrag verwendet Ergebnisse aus den Projekten „Mittelstand-Digital Zentrum Smarte Kreisläufe“, das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) im Rahmen von Mittelstand-Digital gefördert wird, sowie „Kreislauffähige Textil- und Bekleidungsunternehmen Entwicklung und Pilotierung eines Services zur Qualifikation von Unternehmen der Textilwirtschaft für die Kreislaufproduktion von Textilien und Bekleidung“, das von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) unter dem Aktenzeichen 37821/01 gefördert wurde.

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