Produktions- und Liefernetzwerke

Rohstoffe sind ein erfolgskritischer Produktionsfaktor der Industrie. Die Pandemie hat gezeigt, wie sensibel Lieferketten auf Störungen reagieren, teilweise mit der Folge, dass die Rohstoffversorgung komplett unterbrochen wurde. Die Frage ist: Wie lässt sich die Rohstoffbasis resilienter gestalten, insbesondere bei produktionskritischen oder schwer beschaffbaren Rohstoffen? 

Ein Lösungsansatz besteht darin, vermehrt Rohstoffe auf Recyclingbasis für die Industrie zu erschließen. Besonders wichtig erscheint dies für Rohstoffe mit einer hohen Kritikalität, z.B. seltene Industriemetalle, aber auch für Stoffströme, die endliche fossile Ausgangsprodukte wie Rohöl erfordern, allen voran Kunststoffe.

Vereinfacht gesagt sind dafür zwei Ansätze notwendig: 1. verbesserte Recyclingtechnologien, um mehr Rezyklat in der erforderlichen Qualität wirtschaftlich zu erzeugen und 2. eine verbesserte Vernetzung des Recycling- mit dem Produktionssektor, damit Recycling-Materialien auch für die Produktionssysteme verfügbar sind. Letzterem Punkt liegt die Einsicht zugrunde, dass nicht alles, was an Recyclingrohstoffen auf dem Markt vorhanden ist, auch realiter der Industrie zur Verfügung steht, und zusätzlich, dass nicht alles, was recycelt werden könnte, auch recycelt wird, unter anderem, weil kein Abnehmer des Rezyklats vorhanden ist.

Hierfür gibt es eine Vielzahl an Ursachen, z.B. enge Materialspezifikationen, fehlende Qualitätsstandards für Rezyklate, mangelhafte Technologien für die Qualitätssicherung von Rezyklat, beschränkte Lieferanten-Kunden-Beziehungen zwischen Recyclern und Industrie bis hin zu Vorurteilen der Produzenten gegenüber dem Rezyklateinsatz. 

Übergreifend betrachtet, sind viele dieser Hemmnisse in Informations- oder Datendefiziten begründet. Eine Lösung wird in der digitalen Vernetzung der Wertschöpfungsketten aus beiden Sektoren gesehen. Benötigte Daten, z.B. zu Sekundärrohstoffmengen, -eigenschaften und -qualitäten stünden dann der Industrie bedarfsgerecht zur Verfügung. Auf Basis dieser Daten ließen sich das Substitutionspotenzial eines Werkstoffs durch Sekundärrohstoffe schnell und genau bestimmen, die Einkaufsmöglichkeiten für Sekundärmaterial in der erforderlichen Qualität wäre bekannt, und eine Anpassung der Produktionsmaschinen könnte datenbasiert erfolgen.

Im Projekt wurden die Schnittstellen zwischen Recycling- und Produktionssektor am Beispiel von Kunststoffen für die Automobilindustrie identifiziert und evaluiert. In einem Folgeprojekt soll der erforderliche Datenaustausch am Beispiel eines Demonstrator-Bauteils in die Umsetzung gebracht werden. 

Neben einem "mehr" an Resilienz hat eine verstärkte Nutzung von Sekundärrohstoffen auch zur Folge, dass der Bedarf an Primärrohstoffen abnimmt. Unabhängig von Krisen leistet der Ansatz somit einen Beitrag zu größerer industrieller Nachhaltigkeit.

Wie lässt sich der erfolgskritische Produktionsfaktor „Rohstoff“ resilienter gestalten? Ein Lösungsansatz besteht darin, vermehrt Rohstoffe auf Recyclingbasis für die Industrie zu erschließen, um Schwankungen in der Beschaffung zu kompensieren, insbesondere bei produktionskritischen oder schwer beschaffbaren Rohstoffen.

Fraunhofer hat, basierend auf einem wertschöpfungsketten-übergreifenden Datenmodell und mit dem Einsatz innovativer Recyclingmethoden (u.a. Chemisches Recycling) hierfür einen Ansatz entwickelt. Mit einem „Sekundärrohstoff-Check“ lassen sich die Schnittstellen zwischen Recycling- und Produktionssektor unternehmensindividuell analysieren und die Potenziale von Sekundärrohstoffen für die Produktion heben.