Forschungsprojekt DigiPrime: Eine Plattform für die Kreislaufwirtschaft

Ausrangierte Batteriemodule aus Elektrofahrzeugen erhalten als stationäre Heimspeicher für Solarstrom ein zweites Leben.
Ausrangierte Batteriemodule aus Elektrofahrzeugen erhalten als stationäre Heimspeicher für Solarstrom ein zweites Leben. – Bild: EDAG Engineering GmbH

Die Kreislaufwirtschaft bildet einen vielversprechenden Ansatz, um die Wirtschaft ressourcenschonender zu gestalten: Statt nach dem Gebrauch entsorgt zu werden, sollen Produkte, Bauteile und Wertstoffe möglichst lange im Wertstoffkreislauf gehalten und wiederverwendet werden. Doch der Umbau hin zu solch geschlossenen Wertschöpfungskreisläufen bleibt eine Herausforderung. Genau hier setzen europäische Initiativen wie etwa das Forschungsprojekt DigiPrime an. Das von der EU geförderte Konsortium aus 36 Partnern und zwölf Ländern hat eine digitale Plattform entwickelt, die eine Kreislaufwirtschaft in Branchen wie der Automobilindustrie, Elektronik, Textilindustrie und im Bausektor ermöglichen soll. Ziel ist es, Informationsdefizite zwischen den vielen verschiedenen Akteuren entlang der komplexen, sektorübergreifenden Wertschöpfungsketten zu überwinden.

Über die Plattform sollen Produkte, Bauteile und Wertstoffe möglichst lange und effizient im Kreislauf gehalten werden.
Über die Plattform sollen Produkte, Bauteile und Wertstoffe möglichst lange und effizient im Kreislauf gehalten werden. – Bild: EDAG Engineering GmbH

Eine digitale Drehscheibe

Die Idee dahinter ist einfach: Auf einer dezentralen, offenen Plattform werden Daten, Dienste und Geschäftsmodelle gebündelt. Diese helfen dabei, Produkte, Bauteile und Wertstoffe möglichst lange und effizient im Kreislauf zu halten. Hersteller können hier auf Sekundärrohstoffe und Recyclingmaterialien aus anderen Branchen zugreifen und sie in ihre Produktionskreisläufe integrieren. Verwerter finden neue Absatzmärkte und Vertriebswege für ihre aufbereiteten Reststoffe und Recyclate. Logistikunternehmen optimieren die Transportwege der zirkulierenden Güter- sowie Materialströme und Dienstleister bieten Services rund um Inspektion, Zustandsbewertung, Reparatur und professionelle Aufbereitung der Sekundärressourcen an. Durch die Vernetzung relevanter Akteure – von Herstellern über Zulieferer, Verwerter und Logistiker bis hin zu Plattform-Betreibern – lassen sich die Verbräuche an Primärrohstoffen, Energie und Transportleistungen reduzieren. So können etwa Materialkreisläufe geschlossen und Wertstoffzyklen über Sektorgrenzen hinweg optimal gebündelt werden.

Dezentrale Architektur und Datensicherheit

Der Aufbau einer solchen Plattform-Ökonomie ist komplex. Die Projektbeteiligten haben dafür eine neuartige Architektur aus miteinander verbundenen digitalen Knoten geschaffen, die über eine einheitliche offene Schnittstelle und standardisierte APIs verfügen. Jeder Knoten kann eigene Dienste und Daten hosten, aber bei Bedarf auch auf die Ressourcen anderer Knoten zugreifen. So lassen sich Dienstleistungen und Datenbestände verschiedener Anbieter nach Bedarf flexibel verknüpfen. Intelligente Konnektoren erleichtern die Integration von Drittanbietern-Services und den sicheren Datenaustausch zwischen den verschiedenen Kreislaufakteuren.

Um sensible Unternehmensinformationen zu schützen, setzen die Beteiligten auf robuste Datenschutzstandards sowie eine gemeinsame, semantisch aufbereitete Dateninfrastruktur. Ein Policy-Rahmen regelt Aspekte wie Authentifizierung, Sicherheit und Datenschutz der ausgetauschten Datensätze. So können die Firmen sicher zusammenarbeiten, ohne kritische Betriebs- und Geschäftsgeheimnisse preiszugeben. Jeder Knoten behält die Hoheit über seine sensitiven Daten, kann aber standardisierte Informationen mit den anderen Plattformteilnehmern teilen.

Kreislaufprodukte mit hohem Nutzwert

Das Potenzial zeigen erste Pilotprojekte: Aus gebrauchten Autobatterien konnten mithilfe der DigiPrime-Services, wie etwa Demand-Supply-Matching und Track & Trace-Systemen, intelligente Energiespeichersysteme für Solaranlagen entwickelt werden. Die ausrangierten Batteriemodule aus Elektrofahrzeugen erhielten im Rahmen eines Second-Life-Einsatzes eine neue Nutzung als stationäre Heimspeicher für Solarstrom. Auch aus Kunststoffkomponenten und Rotorblättern von Windkraftanlagen wurden etwa Fahrzeugbauteile mit bis zu 100 Prozent Rezyklateinsatz gefertigt. Die DigiPrime-Services wie etwa Co-Creation-Tools erleichterten hier die unternehmensübergreifende Zusammenarbeit.

Revolution der Wertschöpfung durch Digitalisierung

Gerade für die Automobilindustrie bietet die Kreislaufwirtschaft Chancen. Rohstoffe wie Stahl, Aluminium oder Kunststoffe für die Fahrzeugproduktion werden zunehmend knapp und teuer. Gleichzeitig fallen bei der Herstellung sowie durch Altfahrzeuge jährlich viele Tonnen Reststoffe an. Mithilfe digitaler Plattformen ließen sich diese Sekundärrohstoffe sehr viel effizienter identifizieren, aufbereiten und für den Produktionskreislauf zurückgewinnen.

Erste Leuchtturmprojekte zeigen, dass eine digitalisierte Kreislaufwirtschaft möglich ist. Arbeiten Unternehmen hier künftig – etwa über Plattformen – zusammen, könnte dies den Wendepunkt auf dem Weg in eine effizientere, nachhaltigere Zukunft bilden.

DigiPrime wurde im Rahmen von Horizon 2020 unter GA n°873111 von der Europäischen Union gefördert.



  • Erster photonischer Quantencomputer in Deutschland rechnet in Paderborn

    Erster photonischer Quantencomputer in Deutschland rechnet in Paderborn

    Auch wenn Quantencomputer seit einigen Jahren Gegenstand intensiver Forschung sind, ist es bisher nicht gelungen, ausreichend robuste Systeme zu realisieren.

    mehr lesen: Erster photonischer Quantencomputer in Deutschland rechnet in Paderborn

  • BuildingSmart International und IDTA unterzeichnen Kooperationsvereinbarung

    BuildingSmart International und IDTA unterzeichnen Kooperationsvereinbarung

    Die BuildingSmart International (bSI) und die Industrial Digital Twin Association (IDTA) wollen künftig auf gemeinnütziger Basis zusammenzuarbeiten, um eine offene digitale Interoperabilität in der Gebäudetechnik zu fördern.

    mehr lesen: BuildingSmart International und IDTA unterzeichnen Kooperationsvereinbarung

  • Energieverbrauch beim Umformen und in der Zerspanung reduziert

    Energieverbrauch beim Umformen und in der Zerspanung reduziert

    Daten werden benötigt, um in hochspezialisierten Prozessen Maschinen und Anlagen zu steuern.

    mehr lesen: Energieverbrauch beim Umformen und in der Zerspanung reduziert

  • Erste agile Batteriezellfertigung eröffnet

    Erste agile Batteriezellfertigung eröffnet

    Die Nachfrage nach Batteriezellen wird aktuell vor allem durch kostengetriebene Massenproduktion in Asien und Nordamerika gedeckt, was auch Auswirkungen auf den Maschinen- und Anlagenbau hat.

    mehr lesen: Erste agile Batteriezellfertigung eröffnet

  • Eclipse Foundation und DIN kooperieren

    Eclipse Foundation und DIN kooperieren

    Die Eclipse Foundation, eine der weltweit größten Open-Source-Stiftungen, und das Deutsche Institut für Normung (DIN) haben eine Absichtserklärung bekannt gegeben.

    mehr lesen: Eclipse Foundation und DIN kooperieren

  • Machine-Vision-Industrie erwartet Umsatzrückgang

    Machine-Vision-Industrie erwartet Umsatzrückgang

    Die VDMA Fachabteilung Machine Vision rechnet für die Bildverarbeitungsindustrie in Deutschland mit einem Umsatzrückgang von 10 Prozent nominal im laufenden Jahr.

    mehr lesen: Machine-Vision-Industrie erwartet Umsatzrückgang

  • Mathematische Modelle für einen effizienteren Emissionshandel

    Mathematische Modelle für einen effizienteren Emissionshandel

    Der Emissionshandel ist ein zentrales Instrument im Kampf gegen den Klimawandel. Die Einführung von CO2-Zertifikaten soll Anreize für Unternehmen schaffen, ihre Emissionen zu reduzieren.

    mehr lesen: Mathematische Modelle für einen effizienteren Emissionshandel

  • Mission KI und Xayn entwickeln KI-basiertes Prüfsystem für sicheren Datenaustausch

    Mission KI und Xayn entwickeln KI-basiertes Prüfsystem für sicheren Datenaustausch

    Um die Attraktivität von Datenräumen und den datenraumübergreifenden Austausch von Daten zu erhöhen, entwickelt das Berliner KI-Startup Xayn im Rahmen der Initiative Mission KI ein KI-basiertes Sicherheits- und Qualitäts-Monitoring. Die…

    mehr lesen: Mission KI und Xayn entwickeln KI-basiertes Prüfsystem für sicheren Datenaustausch

  • Die Welt der additiven Fertigung in Frankfurt

    Die Welt der additiven Fertigung in Frankfurt

    Bis Ende September haben sich 820 Unternehmen für die Formnext in Frankfurt angemeldet. Die Messe für Additive Manufacturing (AM) findet vom 19. bis zum 22. November 2024 statt. Besucher können…

    mehr lesen: Die Welt der additiven Fertigung in Frankfurt

  • Der IT.Connect meets Cybersecurity Day 2024

    Der IT.Connect meets Cybersecurity Day 2024

    Am 5. November 2024 wird die Congresshalle Saarbrücken im Rahmen des IT.Connect meets Cybersecurity Day zu einem Zentrum der IT- und Cybersicherheitsbranche.

    mehr lesen: Der IT.Connect meets Cybersecurity Day 2024

  • Die Krux mit der Kundenzufriedenheit

    Die Krux mit der Kundenzufriedenheit

    Syncron, ein Hersteller für Service-Lifecycle-Management (SLM), hat die Studie ‚Modernizing the Aftermarket‘ veröffentlicht.

    mehr lesen: Die Krux mit der Kundenzufriedenheit

  • Schwache Entwicklung der regionalen Arbeitsmärkte

    Schwache Entwicklung der regionalen Arbeitsmärkte

    Wie das Institut für Arbeitsmarkt und Berufsforschung nun mitteilt, steigt die sozialversicherungspflichtige Beschäftigung nicht mehr in allen Bundesländern – die Arbeitslosigkeit nimmt überall zu.

    mehr lesen: Schwache Entwicklung der regionalen Arbeitsmärkte