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Executive Summary Die Automobilbranche spielt eine zentrale Rolle in der deutschen Wirtschaft und ist mit entscheidend für die Erreichung der Nachhaltigkeitsziele der EU. Mit Deutschlands Tradition als "Autoland" und den etablierten Zuliefererstrukturen ist es wichtig zu untersuchen, wie diese Zulieferer den steigenden Anforderungen zu Circular Economy gerecht werden. Steigendes Umweltbewusstsein der Kunden und rechtliche Rahmenbedingungen erfordern nachhaltige Anpassungen von Zulieferern, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Ihre zentrale Rolle im Innovationsprozess der Automobilindustrie macht sie unverzichtbar. Unklar ist, in welchem Maße Zulieferer derzeit Circular Economy Strategien umsetzen, welche Herausforderungen dabei bestehen und wie diese gelöst werden können. Die Arbeit entstand aus einem Kooperationsprojekt zwischen dem Transformationsnetzwerk Nordschwarzwald und des INEC der Hochschule Pforzheim. Die Ergebnisse unterstützen die Transformation der Zulieferer in der Automobilindustrie und helfen, die mittel- und langfristigen Herausforderungen der Branche zu bewältigen. Die Forschungsarbeit ist relevant für Lieferanten, Zulieferer, OEMs und End-of-Life-Akteuren der Automobilbranche. Ziel dieser Arbeit ist es, Herausforderungen und Lösungen bei der Implementierung der Circular Economy bei Automobilzulieferern zu untersuchen und als Inspirationsquelle für Zulieferer und Akteure in der Lieferkette dienen. Durch die Analyse dieser Aspekte soll ein umfassendes Verständnis für die praktische Umsetzung von Circular Economy vermittelt werden. Um das Thema wissenschaftlich zu untersuchen, wurden zwei systematische Literaturrecherchen sowie qualitative Interviews mit anschließenden qualitativen Inhaltsanalysen, als wissenschaftliche Methoden angewandt. Es wurden insgesamt 16 Interviews mit Zulieferern durchgeführt, um einen umfassenden Überblick über die Praxis zu erhalten. Die Ergebnisse wurden in Form einer Synopse von Herausforderungen und Lösungen in den Kategorien rechtlicher Rahmen, Produktgestaltung, Materialien & Rezyklate, Technologien & Verfahren, Mitarbeiterkompetenzen, Strategie & Prozesse, Lieferkette & Kooperation, EOL & Kreislaufschließung, Messbarkeit & Instrumente, betriebswirtschaftliche Perspektive und Produktionsstandort gegenübergestellt. Die Ergebnisse zeigen, dass bei sicherheitsrelevanten Bauteilen und den damit verbundenen hohen Qualitätsanforderungen an Zulieferteile die Verwendung von Recyclingmaterialien sehr eingeschränkt ist. Zudem dürfen keine wiederverwendeten Teile verwendet werden. Die Wiederverwendung von Zulieferteilen ist aufgrund kultureller Akzeptanz, Qualitätsansprüche, Verfügbarkeit und sich ändernder Designs im Laufe der Jahre oder sogar zwischen verschiedenen Modellen nahezu ausgeschlossen. Solange diese Herausforderungen nicht gelöst sind, können Zulieferer nur in begrenztem Umfang Circular Economy Prinzipien umsetzen. Beispielsweise durch Anpassung des Produktdesigns, kollaborative Zusammenarbeit in der Lieferkette mit transparenten Informationen mit Hilfe von digitalen Produktpässen, sowie die Einbeziehung des OEMs und des End-of-Life in den Designprozess. Zudem sollte nicht vergessen werden, dass es mehrere Jahre dauern wird, bis alle Beteiligten von den Anpassungen durch Circular Economy profitieren. Bis dahin muss überlegt werden, wie mit diesen Übergangsprodukten im End-of-Life umgegangen wird. Als Diskussion und Ausblick kann gesagt werden, dass die Zukunft von Circular Econmy in der Automobilindustrie eine Weiterentwicklung in den Bereichen Produktdesign, Materialauswahl, Lieferketten und End-of-Life-Strategien erfordert. Aktuell stellt der Ausschluss der Wiederverwendung von Teilen eine Herausforderung dar, was mit Circular Economy-Prinzipien kollidiert. Die Verbesserung von Haltbarkeit durch Beschichtungen und Korrosionsschutz erschwert zwar die Demontage, jedoch sind technologische Innovationen in Material- und Designprozessen der Schlüssel, um Sicherheitsstandards und Circular Economy Prinzipien in Einklang zu bringen. Für die Zukunft ist entscheidend, dass Sicherheitsstandards und Circular Economy Anforderungen harmonisiert werden. Recyclingmaterialien und wiederverwendete Teile stoßen oft an ihre Grenzen bezüglich der geforderten Qualitätsstandards. Der fehlende Rückflussweg von End-of-Life zu den Zulieferern ist ein weiteres Hindernis. Verstärkte Bemühungen sollten in nachhaltigeren Produktionsprozessen und verbesserter Kommunikation innerhalb der Lieferkette liegen. Zulieferteile sollten so gestaltet werden, dass sie leicht demontierbar und recycelbar sind, wobei Fortschritte im Recyclingprozess unerlässlich sind, um hochwertige Materialien zu gewährleisten. Eine enge Zusammenarbeit entlang der gesamten Lieferkette wird entscheidend sein, um Sicherheits- und Circular Economy Ziele effektiv zu vereinen. Langfristige Designentscheidungen werden dabei eine bedeutende Rolle spielen, da sie maßgeblich über die Kreislauffähigkeit zukünftiger Produkte entscheiden. Die Automobilindustrie steht somit vor der Herausforderung, durch kontinuierliche Innovation und Kooperation die Umstellung auf eine zirkuläre Wirtschaft erfolgreich zu gestalten und gleichzeitig höchste Sicherheitsstandards zu garantieren.

Per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) are organic compounds consisting of carbon chains in which the hydrogen atoms are completely or partially replaced by fluorine atoms. The strong chemical bonds between carbon and fluorine atoms in PFAS lead to very stable substances with particularly useful properties such as chemical inertness, water repellency, lubricity, non-stick properties, fire resistance and heat resistance. However, they are not readily biodegradable and are therefore difficult to break down in the environment (Ye et al. 2015). PFAS are used in many fields of application in industry and in end products, such as in industrial production, in seals, lubricants, packaging, metal coatings, in medical technology products, electronic devices, solar cells, fuel cells, batteries, in the construction sector and also in consumer products in textiles, cookware and cosmetics (Glüge et al. 2020, ECHA 2023). Due to their effects on the environment and humans and their persistence in the environment, PFAS are currently the subject of much debate and an initiative has been launched at EU level to potentially ban substances (ECHA 2023). Companies from Baden-Württemberg and all over Europe are now looking for substitutes for the use of PFAS in order to have alternatives available in the event of a possible substance ban. This meta-study therefore provides an overview of possible substances and substance groups that have the potential to replace the technical functions of PFAS. This is analysed in depth using selected examples. Using software tools based on artificial intelligence (AI), possible substitutes were identified and analysed in a structured manner. After analysing 35,246 scientific documents worldwide, 420 materials and their summary in 32 classes were identified for five participating well-known companies from Baden-Württemberg. After analysing the requirements of the participating companies in more detail, only a very limited number of potential substitutes could be identified that could partially replace PFAS as things stand today.

Um Energiesysteme hinsichtlich minimaler Umweltwirkungen zu planen und zu optimieren, werden unter anderem technologiespezifische Daten von Anlagen zur Erzeugung elektrischer Energie benötigt. Die vorliegende Arbeit hat das Ziel, eine solche Datengrundlage für Kleinwindenergieanlagen zu schaffen, um diese in ein ökobilanzbasiertes Energiesystemmodell zu integrieren. Teil dieser Datengrundlage sind Sachbilanzdaten einer Kleinwindenergieanlage, die mithilfe einer ökobilanziellen Untersuchung erzeugt werden. Mit einem im Rahmen dieser Arbeit entwickelten Skalierungsmodell lassen sich diese Sachbilanzdaten auf Kleinwindenergieanlagen unterschiedlicher Größe skalieren. Um auch Kosten als Kriterium im Energiesystemmodell zu berücksichtigen, werden die Investitions- und Betriebskosten der Anlage abgeschätzt. Mithilfe einer Ertragsprognose für einen gewählten Standort in Süddeutschland und der Wirkungsabschätzung werden über den Lebenszyklus einer Kleinwindenergieanlage entstehende Umweltwirkungen je erzeugter Energieeinheit analysiert und ausgewertet. Insbesondere in Bezug auf das Treibhauspotential und die Verknappung fossiler Energieträger zeigt die Energieerzeugung durch die Kleinwindenergieanlage Vorteile verglichen mit dem deutschen Strommix. Das Verknappungspotential von Mineralien und Metallen ist dagegen bei der Kleinwindenergieanlage um ein Vielfaches größer. Die Berechnung von Amortisationszeiten und Stromgestehungskosten erfolgt auf Basis der Investitions- und Betriebskosten und ermöglicht eine Einordnung der Wirtschaftlichkeit. Hierbei zeigt sich, dass die Stromgestehungskosten der betrachteten Kleinwindenergieanlage deutlich höher liegen als bei anderen etablierten erneuerbaren Energieerzeugern.

Der nachhaltige Umgang und die Sicherung von Rohstoffressourcen und deren Qualität, sind eine Grundvoraussetzung für den Bestand und Erfolg eines Industrielandes wie Deutschland. Die Abhängigkeit von Drittstaaten, die immer knapper werdenden primären Ressourcen sowie die erhebliche Einsparung von CO2-Emissionen, sprechen deutlich für das Recycling von Sekundärressourcen. Bei metallverarbeitenden Betrieben fallen gewaltige Mengen an Sekundärressourcen in Form von Eisen- und Nichteisenschrotten an. Auch wenn Schrotte unendlich oft in Stahlwerken, Gießereien und Metallhütten einsetzbar sind, sollte bereits bei der Entstehung der Schrotte auf eine nachhaltige Sortierung und Handhabung geachtet werden, um diese weitgehend ohne Qualitätsverluste wieder in den Stoffkreislauf zurückführen zu können und um die innerbetrieblichen Abläufe sowie Erlöse zu optimieren. In diesem Beitrag wird eine Möglichkeit der Zusammenarbeit zwischen Produktionsbetrieben und Recyclingbetrieben aufgezeigt, um eine optimale inner-, zwischen- und überbetriebliche Lenkung von Schrotten zu erreichen. Der Beitrag schließt mit einem Ausblick auf zukünftige Entwicklungen und gibt weitere Handlungsempfehlungen.

Der schonende Umgang mit natürlichen Ressourcen gehört zu den zentralen Themen der Nachhaltigkeitsdebatte. Immer wieder wird die Knappheit von Rohstoffen, insbesondere auch mineralischen Rohstoffen und Metallen, diskutiert, zuletzt im Zusammenhang mit dem starken Preisanstieg von Rohstoffen und der Verknappung der Seltenen-Erden-Metalle vor ca. 10 Jahren. In einem historischen Abriss wird auf die Entwicklung in den vergangenen 100 Jahren eingegangen, denn schon zu Beginn des 20. Jahrhunderts sorgte man sich um eine ausreichende Versorgung der Wirtschaft mit Rohstoffen. Die Club-of-Rome-Studie "Die Grenzen des Wachstums" stellte in den 70er Jahren dann den Höhepunkt der Diskussion dar. Sie bezifferte auch Reichweiten für verschiedene Rohstoffe, die seitdem als Hinweis auf nicht nachhaltiges Wirtschaften angesehen werden. Obwohl weltweit die Produktion und der Bedarf an mineralischen Rohstoffen dramatisch angestiegen sind, hat sich bis heute keine geologische Verknappung eingestellt. Die Probleme liegen vielmehr in monopolistischen Handelsstrukturen, sozial und ökologisch kritischen Produktionsbedingungen und einer komplexen und nicht elastischen Kuppelproduktion. Als Indikator dient heute die Kritikalität von Rohstoffen, die das Versorgungsrisiko und die wirtschaftliche Bedeutung qualitativ beschreibt. Für die Berücksichtigung ökologischer Aspekte fehlen dagegen noch geeignete Bewertungssysteme.