Kreislaufwirtschaft

Eine Kreislaufwirtschaft (englisch circular economy) ist ein regeneratives System, in dem Ressourceneinsatz und Abfallproduktion, Emissionen und Energieverschwendung durch das Verlangsamen, Verringern und Schließen von Energie- und Materialkreisläufen minimiert werden; dies kann durch langlebige Konstruktion, Instandhaltung, Reparatur, Wiederverwendung, Remanufacturing, Refurbishing und Recycling erzielt werden. Das Recycling ist dabei zumeist das Mittel letzter Wahl.

Das Gegenteil zur Kreislaufwirtschaft wird zumeist Linearwirtschaft (auch „Wegwerfwirtschaft“) genannt. Dabei wird ein Großteil der eingesetzten Rohstoffe nach der jeweiligen Nutzungsdauer der Produkte deponiert oder verbrannt; nur ein geringer Anteil wird einer Wiederverwendung zugeführt.

Geschichte

Vergleich der Prozessketten in der Linear- und Kreislaufwirtschaft

Viele traditionelle Wirtschaftsformen, etwa die Landwirtschaftssysteme in Entwicklungsländern, können als Kreislaufsystem beschrieben werden. Die verwendete Produktionsenergie in Form von menschlicher Arbeit und tierischer Muskelkraft stammt direkt von der bewirtschafteten Fläche und sowohl die Abfälle der Produkte (etwa Ausscheidungen, Küchenabfälle) als auch die Produktionsrückstände (etwa Stroh, Asche bei der Brandrodung) werden direkt in die Produktion zurückgeführt.

Im Zuge der industriellen Revolution wurden immer mehr Prozesse linear aufgebaut. Konsum wird als einmalige Nutzung von Gütern begriffen, woraus sich eine Kette von Entnahme, Herstellung und Entsorgung ergibt. Natürliche Ressourcen dienen als Fertigungseinsatz, der sodann für die Herstellung von Massenware genutzt wird, die gekauft und oftmals nach einmaligem Gebrauch entsorgt wird. Dieses lineare Wirtschaftsmodell der Massenproduktion und des Massenkonsums kann in Konflikt mit den planetaren Grenzen und dem Gedanken der Nachhaltigkeit geraten.

Das Konzept der Kreislaufwirtschaft (circular economy) wurde 1990 vom britischen Wirtschaftswissenschaftler David W. Pearce aufbauend auf Ansätzen der industriellen Ökologie entwickelt, die eine Minimierung von Ressourcen und den Einsatz sauberer Technologien befürwortet. Bei der Kreislaufwirtschaft sollen nicht nur die Verwendung der Umwelt als Schadstoffsenke für Abfall- und Wertstoffe aus der industriellen Fertigung, sondern auch der Materialeinsatz bei der Herstellung minimiert werden. Daher wird der natürliche Stoffkreislauf zum Vorbild genommen und versucht, kaskadische Nutzungen ohne Abfälle (Zero Waste) oder Emissionen (zero emission) zu erreichen.

Eine durchgängige und konsequente Kreislaufwirtschaft soll mit dem Ende der 1990er-Jahre entwickelten Cradle-to-Cradle-Prinzip (englisch, dt. wörtlich „Von Wiege zu Wiege“) des deutschen Chemikers Michael Braungart und des US-amerikanischen Architekten William McDonough verwirklicht werden. Ziel ist das Erreichen von Ökoeffektivität, also Produkten, die entweder als biologische Nährstoffe in biologische Kreisläufe zurückgeführt werden können oder als „technische Nährstoffe“ kontinuierlich in technischen Kreisläufen gehalten werden.

Umsetzung

Rechtliche Verankerung

Poster mit Designprinzipien für kreislaufgerechte Produkte (2017)

Die Richtlinie des Rates der Europäischen Gemeinschaft vom 15. Juli 1975 über Abfälle formuliert bereits die Notwendigkeit die Abfallbildung einzuschränken, Abfälle wiederzuverwenden und zu verwerten.

Im September 1994 wurde in Deutschland das Gesetz zur Förderung der Kreislaufwirtschaft und Sicherung der umweltverträglichen Beseitigung von Abfällen, abgekürzt Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz (KrW-/AbfG, später Kreislaufwirtschaftsgesetz, KrWG) verabschiedet, das die Grundsätze der ausdrücklich angestrebten Kreislaufwirtschaft formulierte: „Abfälle sind in erster Linie zu vermeiden, insbesondere durch die Verminderung ihrer Menge und Schädlichkeit, in zweiter Linie stofflich zu verwerten oder zur Gewinnung von Energie zu nutzen (energetische Verwertung)“. Zweck der Kreislaufwirtschaft ist demnach die Schonung natürlicher Ressourcen, aber auch der Schutz von Mensch und Umwelt (§ 1 KrWG).

Inzwischen formuliert die EU-Abfallrahmenrichtlinie den Übergang zur Kreislaufwirtschaft als Ziel. Sie verlangt von den Mitgliedstaaten ausdrücklich etwa die Förderung nachhaltiger Produktions- und Konsummodelle und einer langlebigen Gestaltung und Reparierbarkeit von Elektrogeräten, Maßnahmen gegen Lebensmittelverschwendung und geplante Obsoleszenz und Informationskampagnen. Zugleich kann die Betonung solcher Aspekte in den bis 5. Juli 2020 umzusetzenden Änderungen durch die Richtlinie (EU) 2018/851 als Abbild einer politischen Einsicht erkannt werden, dass in der Realität der Trend zu Einwegware, kurzen Lebenszyklen, extremen Beförderungswegen globaler Stoffströme und zur Wegwerfmentalität entgegen den Lippenbekenntnissen der Marktteilnehmer ungebrochen scheint.

Wirtschaftliche Bedeutung

Die Ellen MacArthur Foundation zusammen mit McKinsey & Company haben in 2013 einen Bericht namens Towards the Circular Economy: Economic and Business Rationale for an Accelerated Transition veröffentlicht, in dem die wirtschaftlichen und Geschäftsmöglichkeiten einer regenerativen Kreislaufwirtschaft hervorgehoben wurden. Sich der Zukunftsmöglichkeiten bewusst, haben einige Branchen, wie z. B. die Baubranche, bereits erste Schritte hin zu einer Kreislaufproduktion getan. Lediglich das Geschäftsmodell anzupassen behebt jedoch nicht die vielen Probleme, wie das Integrieren von zirkulären Maßnahmen in eine lineare Produktion, die weiterhin bestehen und systematisch angegangen werden müssen.

Ausgehend von Ansätzen wie Cradle-to-Cradle (C2C) weisen Kate Raworth und andere darauf hin, dass Kreislaufwirtschaften erst durch über unternehmensinterne oder den Lebenszyklus einzelner Produkte hinausgehende Kooperation möglich werde. Um diese „Zusammenarbeit unter Unbekannten“ zu ermöglichen, brauche es unter anderem die offen verfügbare, frei nutzbare und auch von Prosumern modifizierbare technische Dokumentation von Produkten (Open-Source-Hardware) sowie digitale Produktpässe.

Technische Lösungen

Vielfach werden technische Lösungen diskutiert, um die Einführung einer Kreislaufwirtschaft zu ermöglichen. Teilweise wird der 3D-Druck als potenziell disruptive Technologie betrachtet, die der Kreislaufwirtschaft durch Umgestaltung der Lieferkette zum Durchbruch verhelfen könnte. Besonders wenn Kunststoffabfälle zur lokalen Fertigung neuer Güter genutzt werden, könnte der 3D-Druck zum Materialkreislauf beitragen, etwa bei der Produktion effizienter Güter oder Teilen für die Reparatur. Der „Statusbericht der deutschen Kreislaufwirtschaft 2020“ behandelt Kunststoffrecycling auf Grund seiner Bedeutung für die Kreislaufwirtschaft und des hohen öffentlichen Interesses – auch an damit verknüpfte Themen wie Kunststoffabfälle in den Weltmeeren – als Schwerpunktthema.

Daneben gibt es noch viele weitere Gebiete und Verfahren der regenerativen Abfallverwertung, u. a. das Metallrecycling, Altölrecycling durch Zweitraffination sowie thermische Verfahren zur Gewinnung von Ersatz- oder Sekundärbrennstoffen, für die beispielsweise Papierschlamm, nicht-recycelbare Betriebsabfälle (RDF – Refused Derived Fuel), Gummi alter Auto- und Lkw-Reifen (TDF – Tyre Derived Fuel) und Biomasse (hydrothermale Carbonisierung und Verflüssigung) genutzt werden. Die Abfallverbrennung konnte durch die Vermeidung von Deponiegasemissionen bereits zur CO₂-Reduktion in der Kreislaufwirtschaft beitragen. Die Substitution fossiler Energieträger und die Verwertung von Metallen und mineralischen Ersatzbaustoffen aus Verbrennungsrückständen wertet die Interessengemeinschaft der Thermischen Abfallbehandlungsanlagen in Deutschland e. V. als wichtigen Beitrag für den Klimaschutz.

Hoberman-Sphäre als von Kate Raworth verwendetes Sinnbild für prozess­über­greifendes Kreislauf­wirtschaften

Im Bereich der Forschung an technischen Lösungen gibt es zahlreiche Entwicklungen. Circular Economy ist Leitthema der Technischen Universität Clausthal. In der Region SüdOstNiedersachsen und im Harz sind in den letzten Jahren durch unterschiedliche Akteure viele Initiativen und Projekte im Bereich der Circular Economy initiiert und begonnen worden (Recyclingcluster REWIMET, Recyclingregion Harz, zirkuläre Batterieproduktion, Reallabor Digitized Circular Economy, Nutzbarmachung anthropogener Lagerstätten, Circular Science Region, Zukunftsregion u.v.m). Erste Ansätze zur Einbindung der Zivilgesellschaft ergänzen diese Aktivitäten. In 2022 wurde die Region „SüdOstNiedersachsen“ Mitglied der Circular Cities and Regions Initiative der EU.

Energiesektor

Im Jahr 2005 betrugen die Materialflüsse der Weltwirtschaft etwa 62 Milliarden Tonnen, wobei 58 Milliarden Tonnen aus neu gewonnenen Rohstoffen stammten und vier Milliarden Tonnen (bzw. ca. sechs Prozent) aus recycelten Gütern. 44 Prozent der gesamten Materialflüsse (28 Milliarden Tonnen) wurden zur Energiegewinnung eingesetzt, insbesondere fossile Energieträger, die bei der Nutzung verbraucht werden und daher prinzipbedingt nicht recycelt werden können. Daher ist die Energiewende, der Umstieg von fossilen auf erneuerbare Energien, eine wichtige Vorbedingung zum Erreichen der Kreislaufwirtschaft.

Kritik

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Intuitiv erscheint die Kreislaufwirtschaft nachhaltiger als die Linearwirtschaft. Die Minimierung der Ressourceneinbringung in das System und des Ressourcenverlusts durch Abfall und Energieverluste schonen Rohstofflagerstätten und reduzieren Umweltverschmutzung. Diese Betrachtung wird jedoch Schwachstellen des Konzepts Kreislaufwirtschaft nicht gerecht. So werden beispielsweise soziale Aspekte in vielen Quellen eher nachrangig behandelt, und es gibt Fälle, in denen andere Strategien, wie die Beschaffung energieeffizienterer Technik, vorteilhafter für die Umwelt sind. In einer Untersuchung konnten Forscher aus Cambridge und Delft darlegen, dass es deshalb neben Autoren, die die Kreislaufwirtschaft für eine Voraussetzung für ein nachhaltiges Wirtschaftssystem sehen, auch Wissenschaftler gibt, die die kreislaufwirtschaftliche Überlegungen als eine von vielen Strategien sehen oder das Konzept sogar als nachteilig beschreiben.

Es wird ebenfalls oft darauf hingewiesen, dass das Konzept Grenzen hat, die unter anderem auf den Gesetzen der Thermodynamik beruhen. Gemäß dem 2. Hauptsatz der Thermodynamik sind alle spontan ablaufenden Prozesse irreversibel und mit einer Zunahme an Entropie verbunden. Das idealisierte Konzept der Kreislaufwirtschaft sieht jedoch einen vollständig reversiblen Kreisprozess vor. Daraus folgt, dass bei einer realen Umsetzung des Konzeptes entweder von der perfekten Reversibilität abgewichen werden müsste, um einen Entropiezuwachs durch Abfallproduktion zu erzeugen, was im Endeffekt auf linearwirtschaftliche Anteile hinauslaufen würde oder ungeheure Mengen an Energie nötig wären (die teilweise dissipiert werden müssten, um dadurch einen Zuwachs der Gesamtentropie zu erzeugen), um eine vollständige Reversibilität zu ermöglichen. Zu einem ähnlichen Schluss kommt auch der European Academies Science Advisory Council (EASAC) in seiner Stellungnahme.

In einem Sammelband zur Problematik argumentieren Forschende des Umweltbundesamts (UBA) für eine kritische Orientierung am Paradigma der Kreislaufwirtschaft und plädieren für parallele Eindämmung von Rebound-Effekten durch Systemdenken, Degrowth und Ressourceneffizienz.

Siehe auch

• Ökologische Modernisierung
• SERO, Upcycling
• Sharing Economy
• The Blue Economy
• Urban Mining
• Zero Emissions Research and Initiatives

Literatur

• Martin Kranert (Hrsg.): Einführung in die Kreislaufwirtschaft, Springer Vieweg, 5. Auflage, Wiesbaden 2017, ISBN 978-3-8348-1837-9.
• David W. Pearce, R. Kerry Turner: Economics of Natural Resources and the Environment. Harvester, Hemel Hempsted, 1990 (Kapitel 2: The Circular Economy), ISBN 978-0-7450-0225-5.
• Amory B. Lovins, Michael Braungart, Walter R. Stahel: A New Dynamic: Effective Business in a Circular Economy. Ellen MacArthur Found. Publ. 2014. ISBN 0-9927784-1-7.
• Jens Lienig, Hans Brümmer: Recyclinggerechtes Entwickeln und Konstruieren (Kap. 7.2: Herstellung, Nutzung und Entsorgung von Geräten in der Kreislaufwirtschaft) in: Elektronische Gerätetechnik, Springer 2014, ISBN 978-3-642-40961-5.
• Armin Reller, Heike Holdinghausen: Warum wir unseren Lebensstil ändern müssen, wenn wir überleben wollen. Westend, 2. Auflage, Frankfurt am Main 2011, ISBN 978-3-938060-38-4.
• Alexa Böckel, Jan Quaing, Ilka Weissbrod, Julia Böhm (Hrsg.): Mythen der Circular Economy. Dresden 2022 (online).

• Michael Brunn: Worüber reden wir eigentlich? (Titelgeschichte) In: Recycling Magazin, Nr. 4/2020, S. 24–29; ein Beitrag zu den Leitsätzen der Kreislaufwirtschaft.
• Das Ende des Mülls: Wie die Kreislaufwirtschaft gelingen kann. (Titelgeschichte) In: National Geographic Deutschland März 2020, S. 42–67; übersetzt aus dem Englischen.
• Neue Strategien für die zirkuläre Wirtschaft. In: MIT Technology Review, Nr. 2/2022, S. 14–21.

Weblinks

• Ressourcenschonung und Kreislaufwirtschaft – Informationen des Eidgenössischen Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation

Einzelnachweise

1. Martin Geissdoerfer, Paulo Savaget, Nancy M.P. Bocken, Erik Jan Hultink: The Circular Economy – A new sustainability paradigm? In: Journal of Cleaner Production. Band 143, Februar 2017, ISSN 0959-6526, S. 757–768, doi:10.1016/j.jclepro.2016.12.048 (elsevier.com [abgerufen am 29. Mai 2018]). 
2. Fang Läpple: Abfall- und kreislaufwirtschaftlicher Transformationsprozess in Deutschland und in China: Analyse – Vergleich – Übertragbarkeit. Fakultät für Wirtschafts- und Sozialwissenschaften der Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg 2007.
3. Christian Lauk: Sozial-Ökologische Charakteristika von Agrarsystemen. Ein globaler Überblick und Vergleich. In: Social Ecology Working Paper 78. Institute of Social Ecology, Wien 2005, ISSN 1726-3816. S. 24.
4. Esposito, M. et al., Introducing a Circular Economy: New Thinking with New Managerial and Policy Implications . In: California Management Review 60, Issue 3, (2018), 5–19, doi:10.1177/0008125618764691.
5. Mikael Skou Andersen: An introductory note on the environmental economics of the circular economy. Sustainability Science 2, 2007, S. 133–140, doi:10.1007/s11625-006-0013-6.
6. www.umweltdatenbank.de
7. Art 3 und Erwägungen der Richtlinie 75/442/EWG, der ersten Abfallrahmenrichtlinie
8. § 1 und (Zitat) § 4 der KrW-/AbfG dieser Grundfassung
9. Artikel 1 und Art. 9 Richtlinie 2008/98/EG
10. An economic and business rationale for an accelerated transition. Abgerufen am 25. November 2021. 
11. European Circular Economy Stakeholder Platform | A joint initiative by the European Commission and the European Economic and Social Committee. Abgerufen am 25. November 2021. 
12. Thomas Schmitt, Christopher Wolf, Thomas Taro Lennerfors, Simon Okwir: Beyond “Leanear” production: A multi-level approach for achieving circularity in a lean manufacturing context. In: Journal of Cleaner Production. Band 318, 10. Oktober 2021, ISSN 0959-6526, S. 128531, doi:10.1016/j.jclepro.2021.128531 (sciencedirect.com [abgerufen am 25. November 2021]). 
13. Kate Raworth: Doughnut Economics. Seven Ways to Think like a 21st-Century Economist. In: Journal of Planning & Environment Law (JPL). Nr. 13. Chelsea Green Publishing, Thomson Reuters, 2017, S. OP8 (jplc.org [PDF]). 
14. Susanne Kadner, Jörn Kobus, Erik G. Hansen, Seda Akinci, Peter Elsner: Circular Economy Roadmap für Deutschland. acatech - Deutsche Akademie der Technikwissenschaften, 2021, S. 90, doi:10.48669/ceid_2021-3 (acatech.de [abgerufen am 2. März 2022]). 
15. Lars Zimmermann: Zusammenarbeit unter Unbekannten. In: Ökologisches Wirtschaften - Fachzeitschrift. Band 31, Nr. 3, 29. August 2016, ISSN 1430-8800, S. 21, doi:10.14512/OEW310321 (oekologisches-wirtschaften.de [abgerufen am 2. März 2022]). 
16. Maike Majewski: Zur Bedeutung von Open Source für eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft. In: Urban Studies. 1. Auflage. transcript Verlag, Bielefeld, Germany 2016, ISBN 978-3-8376-3377-1, S. 93–103, doi:10.14361/9783839433775-007. 
17. Markus Kollotzek: Timm Wille: Eine Kreislaufwirtschaft funktioniert nicht ohne Open-Source-Lösungen! In: green net project. 29. April 2019, abgerufen am 2. März 2022 (deutsch). 
18. Maximilian Voigt, Lars Zimmermann: Open Design und Open Source. Circular Society Forum 2022. In: YouTube. Hans Sauer Stiftung, September 2022, abgerufen am 1. Oktober 2022 (deutsch). 
19. Thomas Götz, Thomas Adisorn, Lena Tholen: Der Digitale Produktpass als Politik-Konzept. Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie, März 2021, ISSN 1862-1953 (wupperinst.org [PDF]). 
20. Otmar Lell, Viola Muster, Christian Thorun: Förderung des nachhaltigen Konsums durch digitale Produktinformationen. Bestandsaufnahme und Handlungsempfehlungen. Teilbericht. Umweltbundesamt, Oktober 2020, ISSN 1862-4804 (umweltbundesamt.de [PDF]). 
21. Alysia Garmulewicz, Matthias Holweg, Hans Veldhuis, Aidong Yang: Disruptive Technology as an Enabler of the Circular Economy: What Potential Does 3D Printing Hold? In: California Management Review. Band 60(3), 1. Mai 2018, S. 112–132, doi:10.1177/0008125617752695. 
22. Statusbericht der deutschen Kreislaufwirtschaft 2020. Abgerufen am 9. September 2021. 
23. Die wichtige Rolle der Abfallwirtschaft innerhalb der Kreislaufwirtschaft. In: Sonderabfallwissen. 1. Juni 2021, abgerufen am 9. September 2021. 
24. ITAD-Jahresbericht 2019. In: ITAD – Interessengemeinschaft der Thermischen Abfallbehandlungsanlagen in Deutschland e.V. Abgerufen am 9. September 2021. 
25. TU Clausthal - Die Universität der Circular Economy. Abgerufen am 31. August 2023. 
26. Circular Cities and Regions Initiative-Supporting Europe’s circular economy at local and regional level. Abgerufen am 31. August 2023. 
27. Circular Region SüdOst-Niedersachsen der EU vorgestellt. Abgerufen am 31. August 2023. 
28. Haas et al., How Circular is the Global Economy? An Assessment of Material Flows, Waste Production, and Recycling in the European Union and the World in 2005. In: Journal of Industrial Ecology 19, Issue 5, (2015), 765–777, doi:10.1111/jiec.12244.
29. Martin Geissdoerfer, Paulo Savaget, Nancy M. P. Bocken, Erik Jan Hultink: The Circular Economy – A new sustainability paradigm? In: Journal of Cleaner Production. Band 143, 1. Februar 2017, S. 757–768, doi:10.1016/j.jclepro.2016.12.048. 
30. Nicholas Georgescu-Roegen: The Entropy Law and the Economic Process. Reprint 2014 Auflage. Harvard University Press, Cambridge 2014, ISBN 978-0-674-28164-6. 
31. Jouni Korhonen, Antero Honkasalo, Jyri Seppälä: Circular Economy: The Concept and its Limitations. In: Ecological Economics. Band 143, Januar 2018, S. 37–46, doi:10.1016/j.ecolecon.2017.06.041. 
32. "Recovery and recycling of materials that have been dispersed through pollution, waste and end-of-life product disposal require energy and resources, which increase in a nonlinear manner as the percentage of recycled material rises (owing to the second law of thermodynamics: entropy causing dispersion). Recovery can never be 100% (Faber et al., 1987). The level of recycling that is appropriate may differ between materials." Circular economy: a commentary from the perspectives of the natural and social sciences - European Academies Science Advisory Council
33. Harry Lehmann, Christoph Hinske, Victoire de Margerie, Aneta Slaveikova Nikolova (Hrsg.): Impossibilities of the Circular Economy. Separating Aspiration from Reality. Routledge, London 2022, ISBN 978-1-00-324419-6. 
34. The Impossibilities of the Circular Economy. In: 360Dialogues. August 2022, abgerufen am 29. August 2022 (amerikanisches Englisch). 

Normdaten (Sachbegriff): GND: 4361327-5 (lobid, OGND)