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.



  • Wo Technologien berufliche Tätigkeiten ersetzen können

    Wo Technologien berufliche Tätigkeiten ersetzen können

    Der Anteil der Tätigkeiten, die heute schon potenziell von Computern erledigt werden könnten, ist in Fachkraftberufen mit 4,6 und Spezialistenberufen mit 4,8 Prozentpunkten zwischen 2016 und 2019 stark angestiegen. In…

    mehr lesen: Wo Technologien berufliche Tätigkeiten ersetzen können

  • Materialmangel behindert die Produktion

    Materialmangel behindert die Produktion

    Deutschen Industrieunternehmen fehlt es an Material. In einer Ifo-Umfrage geben rund 64 Prozent der befragten an, dass Probleme bei Vorlieferungen die Produktion behindern.

    mehr lesen: Materialmangel behindert die Produktion

  • Die Maschine per Abo

    Die Maschine per Abo

    Laut einer Analyse von KPMG gewinnt der Ansatz des Equipment as a Service (EaaS) an Bedeutung. Mehr als die Hälfte der befragten Unternehmen kann sich vorstellen, in den nächsten 5…

    mehr lesen: Die Maschine per Abo

  • Welt-Elektromarkt erholt sich 2021 deutlich

    Welt-Elektromarkt erholt sich 2021 deutlich

    Der Weltmarkt für elektrotechnische und elektronische Güter kam im vergangenen Jahr auf 4,6Bio.€. „Damit hat er sein 2019er-Niveau trotz Corona-Pandemie halten können“, so ZVEI-Finanzexperte Dr. Andreas Gontermann.

    mehr lesen: Welt-Elektromarkt erholt sich 2021 deutlich

  • Material wird knapp

    Material wird knapp

    Materialmangel erschwert die Produktion im Maschinebau. Laut einer Studie des Ifo Instituts berichten bereits 70 Prozent der Unternehmen von Versorgungsproblemen.

    mehr lesen: Material wird knapp

  • Cyber-Sicherheitsnetzwerk startet im Oktober

    Cyber-Sicherheitsnetzwerk startet im Oktober

    Durch Angriffe auf IT-Systeme entstehen in Deutschland jährlich Schäden in zweistelliger Milliardenhöhe. Expertise zu Vorfallbehandlung können Unternehmen ab Oktober über das Cyber-Sicherheitsnetzwerk erhalten.

    mehr lesen: Cyber-Sicherheitsnetzwerk startet im Oktober

  • Generationenwechsel bei GFOS

    Generationenwechsel bei GFOS

    Beim Digitalisierungsspezialisten GFOS hat die nächste Generation übernommen. Gunda Cassens-Röhrig übernimmt den Vorsitz der Geschäftsführung. Stellvertreterin wird Katharina Röhrig.

    mehr lesen: Generationenwechsel bei GFOS

  • 79 Prozent gefährden bewusst die Cybersicherheit

    79 Prozent gefährden bewusst die Cybersicherheit

    Eine neue Studie von ThycoticCentrify beleuchtet die Einstellung von Arbeitnehmern zur Cybersicherheit und die hohen Risiken, die sie eingehen, um ihre Arbeit zu erledigen. Die globale Umfrage unter mehr als…

    mehr lesen: 79 Prozent gefährden bewusst die Cybersicherheit

  • SASE etabliert sich in der IT-Sicherheit

    SASE etabliert sich in der IT-Sicherheit

    Unternehmen müssen die Sicherheit ihrer IT-Infrastruktur neu definieren, weil immer mehr Mitarbeiter im Homeoffice arbeiten. Die ganzheitliche Sicherheitsarchitektur SASE (Secure Access Service Edge) wird sich deshalb in den kommenden Monaten…

    mehr lesen: SASE etabliert sich in der IT-Sicherheit

  • E-Mail Threat Report 2021

    E-Mail Threat Report 2021

    Einige der bedeutendsten Online-Bedrohungen für Unternehmen kommen nach wie vor per E-Mail. Endnutzer erhalten täglich Mails und diese können leicht gefälscht werden, um als legitim zu erscheinen. Kein Wunder, dass…

    mehr lesen: E-Mail Threat Report 2021

  • Junge Mitarbeiter wünschen sich Transparenz

    Junge Mitarbeiter wünschen sich Transparenz

    Werden neue Technologien wie beispielsweise künstliche Intelligenz Teil des Arbeistalltages wünscht sich ein Großteil der unter 31-Jährigen, darüber informiert zu werden. Dies geht aus einer Studie des IT-Security-Anbieters Kaspersky hervor.…

    mehr lesen: Junge Mitarbeiter wünschen sich Transparenz

  • Aktuelle Lage gut, Ausblick verschlechtert sich

    Aktuelle Lage gut, Ausblick verschlechtert sich

    Schlechtere Stimmung als noch im Juni. Geschäftsklima-Index des Ifo Instituts hat in der aktuellen Erhebung im Vergleich zum Vormonat nachgegeben.

    mehr lesen: Aktuelle Lage gut, Ausblick verschlechtert sich