Zykluslogistik als Befähiger und Nutzentreiber des Cradle to Cradle-Konzepts


Masterarbeit, 2017

127 Seiten, Note: 1,0


Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung
1.1 Historie und aktueller Stand in Wissenschaft und Praxis
1.2 Ziele der Arbeit
1.3 Aufbau der Arbeit

2. Cradle to Cradle
2.1 Cradle to Cradle als Philosophie und Denkschule
2.1.1 Idee und Hintergrund
2.1.2 Grundprinzipien
2.1.3 Kreisläufe
2.1.4 Realisierungsansätze des Cradle to Cradle-Konzepts
2.1.4.1 Leitlinien zur Öko-Effektivität
2.1.4.2 Intelligentes Material Pooling
2.1.4.3 Materialpass
2.2 Circular Economy als Wirtschaftsmodell
2.2.1 Handlungsfelder
2.2.2 Bausteine der Circular Economy

3. Systeme, Konzepte und Methoden der Logistik
3.1 Evolution der Logistik
3.2 Definition und Ziele der Logistik
3.3 Betrachtungsperspektiven der Logistik
3.3.1 Funktionsorientierte Logistik
3.3.1.1 Transportieren
3.3.1.2 Umschlagen
3.3.1.3 Lagern
3.3.2 Koordinationsorientierte Logistik
3.3.2.1 Beschaffungslogistik
3.3.2.2 Produktionslogistik
3.3.2.3 Distributionslogistik
3.3.2.4 Entsorgungslogistik
3.3.3 Netzwerkorientierte Logistik
3.3.4 Wert- und nutzenorientierte Logistik
3.4 Kennzahlen in Logistiksystemen
3.5 Aktueller Stand und Trends

4. Entwicklung eines neuen Logistiksystems für das Cradle to Cradle-Konzept
4.1 Vorgehensweise
4.1.1 Ableitung der Anforderungen aus Cradle to Cradle
4.1.2 Identifikation von Eigenschaften und Merkmalen der Logistik
4.1.3 Struktur und Modell der Anforderungs- und Nutzwertanalyse
4.1.4 Anforderungs- und Nutzwertanalyse
4.1.5 Bewertung der Analyseergebnisse
4.2 Zielbild der Zykluslogistik

5. Abschlussbetrachtung

Anhang

Literaturverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 2.1: Stoffstrom einer MVA unter Beachtung der Schadstoffpotenziale

Abbildung 2.2: Vereinfachte Darstellung des Strukturwandels

Abbildung 2.3: Vergleich der Lösungsansätze Öko-Effektivität (über 0-Niveau) und Öko-Effizienz (unter 0-Niveau)

Abbildung 2.4: Fraktal der Cradle to Cradle-Philosophie

Abbildung 2.5: die beiden Cradle to Cradle-Metabolismen

Abbildung 2.6: die fünf Schritte zur Öko-Effektivität

Abbildung 2.7: Materialfluss im Kontext des IMP

Abbildung 2.8: Das Prinzip der Circular Economy auf Basis des biologischen und technischen Metabolismus

Abbildung 2.9: die Handlungsempfehlungen des ReSOLVE-Modells

Abbildung 2.10: Einfluss der Bausteine des ReSOLVE-Modells auf ökonomische Aktivitäten der Logistik

Abbildung 2.11: die vier essentiellen Bausteine der Circular Economy

Abbildung 3.1: Evolution der Logistik

Abbildung 3.2: Gestaltungsfelder der Logistik

Abbildung 3.3: Betrachtungsperspektiven der Logistik

Abbildung 3.4: Umschlagtechniken im kombinierten Verkehr

Abbildung 3.5: Klassifizierung von Lagertypen

Abbildung 3.6: Beispielhafte logistische Prozesskette

Abbildung 3.7: Funktionsumfang eines Warehouse Management Systems

Abbildung 3.8: Prozesskettenorientierte Darstellung der Logistik

Abbildung 3.9: Formen des Kernprozesses Behandeln

Abbildung 3.10: Vereinfachte Darstellung des Strukturwandels

Abbildung 3.11: Zielgerichtete Bedürfnisbefriedigung in Wertschöpfungsnetzwerken durch die Logistik

Abbildung 3.12: Kennzahlen des logistischen Leistungssystems

Abbildung 3.13: DuPont-System Basisszenario (oben) und mit optimierten Logistikkosten (unten)

Abbildung 4.1: Struktur und Aufbau der Anforderungs- und Nutzwertanalyse

Abbildung 4.2: Scorecard der Anforderungs- und Nutzwertanalyse

Abbildung 4.3: Anforderungs- und Nutzwertanalyse

Abbildung 4.4: Scorecard mit bewerteten Analyseergebnissen

Abbildung 4.5: Nicht erfüllte Anforderungen aus dem Cradle to Cradle-Konzept

Abbildung 4.6: Zielbild der Zykluslogistik

Abbildung 5.1: Kernfragen, Hypothese und Ergebnistypen dieser Arbeit

Abbildung 5.2: RoI-basierter Vergleich von drei Unternehmensszenarien

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1.1: Vergleich der Abfallwirtschaftsgesetze von 1986-2013

Tabelle 1.2: Methoden und Ziele der Abfallwirtschaft im zeitlichen Verlauf

Tabelle 1.3: Aufbau der Arbeit

Tabelle 3.1: Verknüpfung von logistischen Zielen mit Kernprozessen und Funktionen

Tabelle 3.2: Eignung von Transportmitteln in Bezug auf wesentliche Logistikparameter unter Betrachtung der üblichen Transportkapazitäten

Tabelle 3.3: Klassifizierung von innerbetrieblichen Fördermitteln

Tabelle 3.4: Aufgaben der Beschaffungslogistik

Tabelle 3.5: Erweiterung der Kernprozesse

Tabelle 4.1: Bewertungsmethodik in sechs Schritten

Tabelle 4.2: Anforderungen aus dem Cradle to Cradle-Konzept

Tabelle 4.3: Eigenschaften und Merkmale der Logistik

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1. Einleitung

„Das Ende des Mülls. Eine Hoffnung wird wahr: Unternehmen erschaffen Produkte, die keinen Müll hinterlassen. Häuser, T-Shirts, Teppiche – ihr Material lässt sich komplett wiederverwerten.“ [1]

Das Ende des Mülls verspricht ein im Jahr 2015 erschienener Artikel auf Spiegel Online. [2] Er greift auf die Denkschule des Cradle to Cradle-Konzepts zurück, welche die gesamtwirtschaftlichen Materialströme in geschlossene Wertstoffkreisläufe umwandeln und damit nicht nur Umweltschutz betreiben, sondern mindestens genauso nachhaltig Produktivitätssteigerungen über alle Bereiche unseres Wirtschaftssystems, Wachstum und Wohlstand für die Gesellschaft erzielen möchte.

Doch was bedeutet eine Welt ohne Abfall? Einwegkunststofftüten, die seit 2016 im Supermarkt 20 Cent kosten? Der Wegfall von Mülltonnen? Die Schließung von Recycling- und Wertstoffhöfen? Die Abschaffung der Müllabfuhr oder gar die Auflösung der gesamten Recycling- und Entsorgungslogistikbranche mit all ihren Betrieben, Prozessen und Mitarbeitern?

Laut Statistik eines Recyclingunternehmens, welches auf die Daten des statistischen Bundesamtes zurückgreift, würde eine Welt ohne Abfall alleine in Deutschland das Abfallaufkommen in Höhe von 401 Mio. Tonnen (2014) auf null reduzieren. [3] Bei rund 81,198 Mio. Einwohnern fallen somit circa 4,94 Tonnen Abfall pro Kopf weg. Enthalten sind nicht nur gewöhnliche Siedlungsabfälle, sondern auch Abfälle aus Produktion und Gewerbe, Bau- und Abbruchabfälle sowie Abfälle aus Abfallbehandlungsanlagen. [4] In gleichem Zuge wäre damit eine generelle Erholung des Ökosystems gesichert, wie es Umweltschützer und –forscher seit Langem fordern.

Allerdings wird mit einer Welt ohne Abfall sowohl vom Autor des Spiegel Online Artikels als auch von den Begründern und Anhängern des Cradle to Cradle-Konzepts eine andere Intention verfolgt, die weitaus komplexere Dimensionen erfasst, als die bloße Minimierung des Abfalls. Cradle to Cradle initiiert eine „industrielle Re-Evolution auf allen Ebenen“ [5] , die bei der intelligenten Gestaltung von Produkten und der sorgfältigen Auswahl von Materialien beginnt, um diese Stoffe dann endlos in geschlossenen Wertstoffkreisläufen wiederzuverwenden anstatt sie als gebundenes, natürliches Kapital auf Mülldeponien zu verlieren. Die Gewinner sind: alle! [6]

In dieser wissenschaftlichen Arbeit wird das Cradle to Cradle-Konzept aufgegriffen und auf die wesentlichen Aspekte hin untersucht. Ebenso wird hinterfragt, ob die Abfall- und Entsorgungslogistik als eine Teildisziplinen der Logistik ausreichend ist, um die notwendigen Anforderungen des Cradle to Cradle-Konzepts zu bedienen, oder ob ein neuer Denk- und Umsetzungsansatz von Logistik erforderlich ist, um einem strukturierten Systemansatz und somit der ganzheitlichen Integration mit dem Cradle to Cradle-Konzept Rechnung zu tragen.

1.1 Historie und aktueller Stand in Wissenschaft und Praxis

Nicht erst im Jahr 2017 macht sich die Menschheit Gedanken über Themen wie Absicherung der Ressourcenverfügbarkeit sowie Entsorgung und Verbleib von Produkten und Stoffen, welche vom Konsumenten nicht mehr benötigt werden.

Seit Beginn der Steinzeit wurden Abfälle in Form von Speiseabfällen, Knochen- und Lederreste oder sonstige unbrauchbare, zum Teil verrottete oder verdorbene Gegenstände, in Gruben, Wäldern und Gewässern verbracht.[7] Das Ziel damals war die Vermeidung von Ungeziefer und Geruch sowie der Schutz vor wilden Tieren, welche häufig durch den biologischen Abbauprozess und den damit entstehenden Gerüchen, angelockt wurden. Im weiteren zeitlichen Verlauf wurde in der Antike ein zusätzliches Bedürfnis nach Gesundheit und Hygiene entwickelt.[8] Der Bau von Aquädukten zur Frischwasserversorgung in Rom, die Einrichtung von öffentlichen Latrinen und einer Kanalisation in Athen sowie die Einführung von Stadtbeamten, die für Generalreinigung zuständig waren, sind nur einige Beispiele einer historischen Abfallwirtschaft.[9] Wie in vielen anderen Gesellschaftsbereichen verschwanden auch im Mittelalter Technologien und Methoden der Abfallentsorgung. Küchenabfälle und Fäkalien wurden vor das eigene Haus, bestenfalls jedoch in die, auf dem Grundstück befindliche Abortgrube gekippt.[10] Andere Abfälle, wie beispielsweise Asche, Kehricht, Schlamm und Mist wurden auf der Straße beseitigt oder gar auf den öffentlichen Wasenplätzen zusammen mit Tierkadavern verscharrt. Damit war ein gesunder Nährboden für Krankheiten und Seuchen geschaffen![11] Dem wurde in Europa erst ab dem 15. Jahrhundert mit dem Pflastern und Reinigen von Straßen sowie der Einführung von Abfallsammelbehältern entgegengewirkt.[12]

Mit Beginn der Industrialisierung, beziehungsweise dem Vorhandensein wissenschaftlicher Methoden zur Analyse der Zusammenhänge zwischen krankheitserregenden Viren und Bakterien und Hygiene, kamen die nach der Antike verlorengegangenen Gesundheits- und Hygienevorstellungen zurück: Kanalisationen wurden wieder errichtet, eine Müllabfuhr unter staatlicher Aufsicht wurde organisiert, fließend Wasser wurde verordnet und damit ging die Häufigkeit sowie die Intensität der Seuchen zurück.[13] In den beiden großen Weltkriegen wurde erstmals eine Ressourcenknappheit festgestellt. Menschen begannen Gegenstände aus den Abfällen und Trümmern wiederzuverwenden und sogar wiederaufzubereiten, sprich zu recyceln. Die großen Kriege hatten einerseits den Zugang, andererseits aber auch die wirtschaftliche Generierung von wichtigen Ressourcen erschwert oder die Verwendung der Ressourcen eingeschränkt. Die Förderung von Eisenerz und die Stahlproduktion wurden hauptsächlich auf das Rüstungsgeschäft getrimmt, weswegen Baumaterialien wie Nägel oder Bleche aus bestehenden Deponien oder wilden Müllkippen gewonnen wurden.[14] Not macht kreativ – und so waren damals aus der Not heraus und gänzlich unbewusst die ersten Schritte in Richtung Wiederverwendung von Stoffen eingeschlagen worden.

Im Gegensatz zu den ersten Recycling-Ansätzen führten die etablierte Massenproduktion und die Nutzung von immer minderwertigeren Materialien, die zunehmend anorganische Schadstoffe und Chemikalien beinhalten, dazu, dass das Abfallaufkommen sowie die negativen Einflüsse des Abfalls auf Umwelt und Gesellschaft immer weiter zunahmen.[15] Der Bedarf nach einer geregelten Wirtschaft der Abfälle war groß, denn bisher waren weder Verbraucher noch Industrie dazu verpflichtet Abfälle zu entsorgen oder gar zu vermeiden.

Das erste Gesetz, das sich mit dem Umgang von Abfällen in Deutschland beschäftigt, war §12 des Bundes-Seuchengesetzes.[16] Die Beseitigungspflicht von Abfällen wurde bis 1972 auf die Kommunen übertragen. Es folgt das Bundesabfallbeseitigungsgesetz, welches lediglich die Abfallbeseitigung auf Landkreisebene übertrug.[17] Keines der Gesetze griff die Ursachen der Abfallentstehung auf oder nahm die Verursacher in die Verantwortung, sondern verteilte einzig und allein per Legislative die Verantwortung der Beseitigung von Abfällen.

Mit dem am 07.10.1996 in Kraft getretenen Kreislaufwirtschaftsgesetz (KrWG) regelt die Bundesregierung erstmals zentral in Deutschland den grundsätzliche Umgang sowie die umweltverträgliche Bewirtschaftung mit Abfällen und die damit gekoppelte Förderung der Kreislaufwirtschaft.[18] Ziel der Kreislaufwirtschaft ist es, die „Schonung der natürlichen Ressourcen zu fördern und den Schutz von Mensch und Umwelt bei der Erzeugung und Bewirtschaftung von Abfällen sicherzustellen.“[19]

Die Definition der Prioritätenfolge „Vermeiden – Vermindern – Verwerten“[20] soll die Zielsetzung des Gesetzes verdeutlichen. Abfälle sind in erster Linie durch gezielten Konsumverzicht zu vermeiden, ihre Menge und Schädlichkeit zu vermindern und in letzter Instanz stofflich zu verwerten oder zur Gewinnung von Energie, was der energetischen Verwertung entspricht, zu nutzen. Zudem wird seit der Novellierung des Kreislaufwirtschaftsgesetzes 1996 mit der Einführung des Begriffs Produktionsverantwortung die Verantwortung in den Wirkungsbereich des Herstellers oder Vertreibers von Produkten übertragen.[21] Dadurch soll der Ursprung der Abfallentstehung bei der erstmaligen Verwendung von Materialien und Produkten in den Fokus rücken.

In der erneuerten Fassung ab dem 01.06.2013 werden zwei zusätzliche Stufen eingeführt, sodass die Abfallhierarchie seitdem lautet: Vermeiden –Vorbereiten zur Wiederverwendung – Recycling – sonstige Verwertung, insbesondere energetische Verwertung und Verwendung – Beseitigung. Vorrang hat die jeweils beste Option aus Sicht des Umweltschutzes. Dabei sind neben den ökologischen Auswirkungen auch technische, wirtschaftliche und soziale Folgen zu berücksichtigen. „Die Kreislaufwirtschaft wird somit konsequent auf die Abfallvermeidung und das Recycling ausgerichtet, ohne etablierte ökologisch hochwertige Entsorgungsverfahren zu gefährden.“[22]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 1.1: Vergleich der Abfallwirtschaftsgesetze von 1986-2013

Im Jahr 2002 definieren Michael Braungart und William McDonough in der im Amerikanischen erschienenen Originalausgabe von Cradle to Cradle, Abfall auf eine gänzlich neue Art und Weise: „Waste equals food“[23], zu Deutsch „Abfall ist Nahrung“. Das entspringt weniger der Kritik an schlecht funktionierenden Abfallbeseitigungsprogrammen von Regierungen, sondern mehr der Orientierung an in der Natur vorkommenden Systemen, in welchen keine Abfallprodukte vorkommen und Stoffe in geschlossenen Metabolismen zirkulieren. Tabelle 1.2 fasst die Methoden und Ziele der Abfallwirtschaft im zeitlichen Verlauf zusammen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 1.2: Methoden und Ziele der Abfallwirtschaft im zeitlichen Verlauf

Sowohl die gesetzlichen Regelungen, in Form des Kreislaufwirtschaftsgesetzes, wie auch das Cradle to Cradle-Konzept, sind viel diskutiert und stehen scharfer Kritik gegenüber. Kritiker mahnen an, dass unrealistische Idealvorstellungen definiert[24] oder produktionshemmende Ziele vorgegeben werden.[25] Doch unlängst haben von der Privatwirtschaft, vielen Industrieverbänden sowie Regierungen gestützte Institutionen mit hohem Bekanntheitsgrad und großer Publikumsreichweite, wie das World Economic Forum (WEF), erkannt, dass die Transformation zur Kreislaufwirtschaft nicht nur ein Trend – und vor allem kein neues Verkaufsargument für Ökopopulisten – ist, sondern zu einem von zehn zentralen Themen zur Erreichung der Nachhaltigkeitsziele der Vereinten Nationen zählt.[26] Neben einem Pakt zur abholzungsfreier Landwirtschaft und Programmen zur Entwicklung von Präventivmedizin gegen Epidemien haben 40 Regierungen und Unternehmen einem Plan beigepflichtet, welcher die globale Wiederverwendungs- und Recyclingquote von Kunststoffverpackungen von 14% auf 70% steigern soll, um den Zielen der Kreislaufwirtschaft näher zu kommen.[27] Die Partner dieses Plans reichen vom großen, internationalen Konsumgüterhersteller über weltweite Händlernetze bis zum Recyclingunternehmen. Ein weiterer Partner, der maßgebend für die inhaltliche Ausgestaltung dieses Plans und weiteren Initiativen steht und sich zudem stark am Cradle to Cradle-Konzept orientiert, ist die Ellen MacArthur Foundation (EMF) mit Ihrem gesamtwirtschaftlichen Systemansatz der Circular Economy, zu Deutsch Kreislaufwirtschaft.[28]

Viele der neuen, ökologieorientierten Denkschulen, wie beispielsweise das Cradle to Cradle-Konzept und die Circular Economy, verfolgen nicht den Ansatz, negative Einflussfaktoren zu verringern (Öko-Effizienz), sondern positive Einflussfaktoren hervorzubringen und diese in einem gesamtwirtschaftlichen Kontext gewinnbringend zu nutzen (Öko-Effektivität). Doch erkennt man aktuell vor allem in produzierenden Unternehmen und in der Logistik häufig noch Ansätze, welche die Öko-Effizienz verbessern sollen, wie beispielsweise Green Logistics, die Bilanzierung der Treibhausgas-Emissionen nach DIN EN ISO 140641 oder auch Bilanzierung der Treibhausgas-Emissionen eines Produktes über den vollständigen Produktlebenszyklus nach DIN EN ISO 14040.[29] Mit dem Einsatz von Kraftstoff sparenden Technologien und ökologischen Fahrertrainings, intelligenter Routenplanung und Intralogistikanwendungen zur Bremsenergierekuperation bei Flurförderfahrzeugen und Regalbediengeräten soll der Verbrauch von natürlichen und technischen Ressourcen reduziert und somit die Öko-Effizienz verbessert werden.[30] Vor allem elektronisch betriebene Lastkraftwagen und andere Mobilitätsvehikel, welche ihre Energie nicht aus regenerativen Quellen gewinnen, spiegeln den Begriff der Öko-Effizienz treffend wieder.

Folgt man jedoch dem Prinzip der Öko-Effektivität, stellt sich die Frage, wie Güter mit Energie aus regenerativen Quellen transportiert, umgeschlagen und gelagert werden und so zum Konsumenten gelangen können. Nutzt man das Cradle to Cradle-Konzept mit den geschlossenen Stoffkreisläufen als Basis für weitere Überlegungen hinsichtlich der Realisierung von Öko-Effektivität, ergeben sich neuartige Fragestellungen. Besteht generell die Notwendigkeit einer Ortsveränderung eines Gutes? Oder kann dieses Gut an seinem aktuellen Ort in der gegebenen Qualität verwendet werden? Das Material als solches kann am Markt verkauft und wiederverwendet werden, aber auch als Rohstoff in die Produktion eines neuen Produktes einfließen.

Dieser Denkansatz setzt die folgenden Prämissen voraus:

- Produkte und Materialien können in ihrem gegebenen qualitativen Zustand wiederverwendet oder weiterverwendet werden.
- Es herrscht vollkommene Transparenz darüber, welche Produkte und Materialien wo und wann verwendet werden.
- Ort und Zeit der Güterverwendung sind kritische und dennoch planbare Faktoren.

Basierend auf dem Cradle to Cradle-Ansatze soll die Industrie re-evolutioniert und von einem linearen Produktionsmodell in ein zirkuläres Produktionsmodell überführt werden.[31] Die Circular Economy liefert für diesen Denk- und Designansatz ein ganzheitliches Wirtschaftssystem.[32] Die Vorteile werden hoch gehandelt: nachhaltiges Wirtschaftswachstum, Vollbeschäftigung auf dem Arbeitsmarkt, Schutz und Erhaltung der natürlichen Umwelt sowie Reduzierung der Herstellungskosten für Unternehmen.[33]

Trotz der ganzheitlich motivierten Ansätze des Cradle to Cradle-Konzepts sowie der Circular Economy und der Präsenz in bekannten Wirtschaftsforen bleiben im Jahr 2017 sichtbare Ergebnisse noch auf einem niedrigen Niveau:

- Im Jahr 2014 noch 4,94 Tonnen Abfall pro Kopf in Deutschland[34],
- Weltweit eine Recyclingquote von unter 14%.[35]

Hervorgehoben wird in einer 2016 veröffentlichten Studie des Ökoinstituts besonders das Potenzial der stofflichen Wiederverwendung in Kreisläufen gegenüber der energetischen Verwertung.[36] Das Prinzip, Kreisläufe zu schließen und Wertstoffe zu recyceln, anstatt sie der Verbrennung zuzuführen, liegt im Zentrum der Vision einer echten Kreislaufwirtschaft.

Eine intensive Analyse der Faktoren, die dem Cradle to Cradle-Konzept zur weltweiten Akzeptanz und vor allem zur Umsetzung verhelfen, ist damit unumgänglich. Betrachtet man zudem die oben vorgestellten Prämissen[37], kommt die Logistik als ein potenzielles Realisierungsinstrument des Cradle to Cradle-Konzeptes in Betracht. Denn die Logistik stellt in ihrem traditionellen Rollenverständnis Ansätze, Systeme und Methoden zur Analyse, Planung und Realisierung der Ortsveränderungen von Gütern, im Sinne der drei Kernprozesse Transportieren, Umschlagen und Lagern von Rohstoffen, Zwischenprodukten sowie Fertigprodukten und Abfällen bereit und koordiniert die dazugehörigen Informations- und Finanzmittelflüsse.[38]

Offen bleibt die Frage, ob und wie die Strategien und Methoden der Logistik ausreichen, um das Cradle to Cradle-Konzept zur globalen Akzeptanz sowie zur Umsetzung zu befähigen und damit eine echte Re-Evolution unseres Produktionssystems zu initiieren! Im nächsten Kapitel werden aus den bisher aufgeführten historischen und aktuellen Gegebenheiten, Konzepten und Grundgedanken die Ziele dieser Arbeit formuliert.

1.2 Ziele der Arbeit

Die Basis dieser Arbeit bilden zum einen die Grundgedanken, Leitideen und Prinzipien des Cradle to Cradle-Konzepts sowie zum anderen die aktuell bekannten Strategien, Konzepte und Methoden der Logistik. Mit einer Analyse der einzelnen Aspekte beider Wissenschaftsbereiche soll herausgefunden werden, inwieweit diese zueinander kompatibel sind, gemeinsame Grundgedanken und Konzepte bestehen oder sogar ein neuartiger Nutzen über eine intelligente Kombinatorik generiert werden kann. Der Begriff Nutzen ist im Allgemeinen definiert als ein Wert, der durch eine bestimmte Fähigkeit ein Bedürfnis befriedigen kann.[39] Sowohl der konkrete Wert als auch die spezielle Fähigkeit sowie das befriedigte Bedürfnis sind fall- und anforderungsabhängig und werden in der Abschlussbetrachtung evaluiert. Mit der Definition eines möglichen Nutzens aus der Kombinatorik von Cradle to Cradle und Logistik gilt es ebenso herauszufinden, für welche Systems der Nutzen generiert werden kann. Beispiele hierfür sind Ökosystem, Wirtschaftssystem sowie Sozialsystem.

Cradle to Cradle + Logistik = ?

Konkret soll in dieser wissenschaftlichen Arbeit analysiert und diskutiert werden,

- welche Anforderungen das Cradle to Cradle-Konzept an die Logistik stellt,
- welche Eigenschaften, Befähiger und Nutzentreiber eine moderne Logistik bietet und
- daraus abgeleitet, wie ein Logistiksystem definiert werden kann, das Umsetzung und Diffusion des Cradle to Cradle-Konzepts ganzheitlich ermöglicht und beschleunigt.

Unter Berücksichtigung der definierten Ziele kann zudem die Hypothese formuliert werden, dass die Logistik aufgrund ihrer Eigenschaften und Merkmale einen elementaren Bestandteil zur erfolgreichen Umsetzung des Cradle to Cradle-Konzepts darstellt. Mit Abschluss dieser Arbeit wird diese Hypothese validiert oder falsifiziert werden.

1.3 Aufbau der Arbeit

Die wissenschaftliche Arbeit ist in fünf große Kapitel gegliedert.

Das erste Kapitel führt in das grundsätzliche Thema des Abfalls sowie der Wiederverwendung von Stoffen und Produkten ein. Auf Basis der historischen Entwicklung und aktuellen Gegebenheiten wird die Problemstellung beschrieben sowie die Zielsetzung formuliert.

Im zweiten Kapitel wird das Cradle to Cradle-Konzept vorgestellt und auf seine Aspekte vollumfänglich untersucht. Die elementaren Bestandteile des Denkansatzes, die biologischen und technischen Metabolismen sowie die Leitgedanken zur Umsetzung des Konzeptes werden beschrieben und analysiert. Des Weiteren wird die Circular Economy als ganzheitliches Wirtschaftsmodell aufgegriffen, welche die Grundsätze des Cradle to Cradle-Konzepts in einen gesamtökonomischen Kontext setzt. Abschließend findet eine kritische Betrachtung der vorgestellten Denkansätze und Philosophien statt, um mögliche Bewertungskriterien und Potenziale hinsichtlich der Zielsetzung zu identifizieren.

Der Logistik werden in der Formulierung der Ziele und Hypothesen Eigenschaften als Befähiger und Nutzentreiber zugeschrieben. In Kapitel drei werden die aktuell bekannten Strategien, Konzepte und Methoden der Logistik vorgestellt und beschrieben. Zudem werden aktuelle Entwicklungsansätze, Trends und neue Technologien beleuchtet, um zu analysieren, welche Eigenschaften die Logistik in der Zukunft aufweisen kann.

Kapitel vier greift sowohl das in Kapitel zwei vorgestellte Cradle to Cradle-Konzept als auch den in Kapitel drei beschriebene Wissenschaftsbereich der Logistik auf. Hier wird die Kompatibilität der beiden Themenbereiche zueinander geprüft. Ebenso findet ein Abgleich der in der Zielsetzung beschriebenen Anforderungen mit den in der Logistik gegebenen und in Kapitel 3 beschrieben Ansätzen und Eigenschaften statt. Eine Analyse der Übereinstimmungen und Unterschiede wird ebenso herangezogen, um den Affinitätsgrad zu messen. Die hierfür angewandte Methodik umfasst die Anforderungsanalyse, die Kombinatorik, eine Nutzwertanalyse sowie eine Affinitätsanalyse.

Die Abschlussbetrachtung, Kapitel fünf, orientiert sich grundsätzlich an allen Inhalten der ersten vier Kapitel. Sämtliche Inhalte dieser Arbeit haben einen Einfluss auf das Ergebnis der Abschlussbetrachtung. Im Fokus stehen darüber hinaus und vor allem die in Kapitel vier analysierten und neugenerierten Aspekte. Beispielsweise wird erörtert, inwieweit der in Kapitel vier analysierte Affinitätsgrad der Logistik zum Cradle Cradle-Konzept ausreicht, um die gesetzte Zielsetzung zu erfüllen. Ebenso wird zusammengefasst, wie ein geeignetes Logistiksystem definiert werden kann und welche Eigenschaften es aufweisen muss, um die Anforderungen des Cradle to Cradle-Konzepts und damit die Zielsetzung dieser Arbeit zu erfüllen. Zuletzt wird das Ergebnis der Arbeit kritisch betrachtet. Zum einen sollen hierdurch Faktoren mit negativem Einfluss auf die Zielerreichung identifiziert werden. Zum anderen können mit dieser Methode ebenso Potenziale identifiziert werden, welche für die weitere Forschung und praktische Arbeit mit den Ergebnissen dieser Arbeit interessant sein können.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 1.3: Aufbau der Arbeit

2. Cradle to Cradle

„Die Natur funktioniert nach einem System von Nährstoffen und Metabolismen, in dem kein Abfall vorkommt. Ein Kirschbaum produziert viele Blüten und Früchte, damit ein neuer Baum keimen und wachsen kann. Aus diesem Grund blüht der Baum. Die Blüten fallen zu Boden, zersetzen sich, ernähren zahlreiche Organismen und Mikroorganismen und verbessern die Bodenbeschaffenheit. Überall auf der Welt atmen Tiere und Menschen Kohlendioxid aus, das die Pflanzen aufnehmen und für ihr Wachstum nutzen. Stickstoff aus den Abfällen wird von Mikroorganismen, Tieren und Pflanzen in Protein umgewandelt. Pferde fressen Gras und produzieren Dung, der den Fliegenlarven Nester und Nahrung zugleich bietet. Die wichtigsten Nährstoffe der Erde – Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff – durchlaufen einen Kreislauf und werden immer wieder verwendet. Abfall ist so wieder Nahrung.“[40]

Im vorhergegangenen Zitat beschreiben Michael Braungart und William McDonough, die beiden Begründer von Cradle to Cradle, den wesentlichen Kern des Konzepts. Die Natur liefert den Menschen die besten Vorbilder für die Gestaltung von Systemen, Prozessen, Technologien und Organisationen. Nährstoffe, wie die Blüten des Kirschbaums, werden in Metabolismen organisiert. Nicht ein einziger Bestandteil der Stoffe geht verloren, sondern wird immer wieder verwendet um Neues zu produzieren und Vielfalt zu generieren. Somit sind einerseits die notwendigen Rohstoffe für die Produktion gesichert und andererseits fällt weder im Teilsystem des Kirschbaums noch im gesamten Ökosystem Abfall an.

Die Übertragung dieses Denkansatzes auf das Produktions- und Wirtschaftssystem unserer industrialisierten Gesellschaft ist genauso gewinnbringend wie visionär. Ähnlich euphorisch und optimistisch formuliert auch der Autor des zu Beginn dieser Arbeit aufgegriffenen Presseartikels zum Cradle to Cradle-Konzept: „Das Ende des Mülls. Eine Hoffnung wird wahr.“[41]

In diesem Kapitel wird das Cradle to Cradle-Konzept vorgestellt, dessen Ursprung und Hintergründe aufgezeigt sowie auf seine wesentlichen Aspekte hin untersucht. In diesem Zusammenhang werden die dafür notwendigen Begriffe definiert und erläutert. Die elementaren Bestandteile des Denkansatzes, die biologischen und technischen Metabolismen sowie die Leitgedanken zur Umsetzung des Konzeptes werden beschrieben und analysiert. Des Weiteren werden einige einschlägige Beispiele präsentiert, um Umsetzung und Nutzen des Konzepts in der Praxis zu verdeutlichen. Die abschließende kritische Betrachtung stellt ebenso den Übergang zum Wirtschaftsmodell der Circular Economy dar.

2.1 Cradle to Cradle als Philosophie und Denkschule

2.1.1 Idee und Hintergrund

Cradle to Cradle bedeutet auf Deutsch „von der Wiege zur Wiege“ und beschreibt den Lebensweg von Nährstoffen und Materialien, die in geschlossenen Kreisläufen immer wiederverwendet werden können.[42] Der metaphorische Begriff ist aus dem bereits vorgestellten Bild des Kirschbaums und seinen Blüten abgeleitet, die auf den Boden fallen und dem Baum dort als Nährstoffe für die Entstehung neuer Blüten dienen.[43]

Im Gegensatz dazu beschreibt das aktuell praktizierte Produktions- und Verbrauchsmotto „von der Wiege bis zur Bahre“ die Herstellung von Produkten und das Verenden der solchen auf Deponien am Ende ihrer Nutzungszeit.[44] Produkte werden in einem linearen Produktionssystem dafür entwickelt produziert, verkauft, gebraucht und anschließend entweder auf eine Mülldeponie verbracht. Metaphorisch steht dafür „die Bahre“, das Ende des Produktlebens – oder eine Müllverbrennungsanlage (MVA). In letzterem Fall wird zwar Energie aus den Abfällen gewonnen, jedoch werden beim Verbrennungsvorgang, der thermischen Verwertung wie in Abbildung 2.1 Schadstoffe erzeugt, die das Ökosystem belasten und nicht wieder- oder weiterverwertet werden können.[45] Zudem werden Schlacke und Asche, die nach dem Verbrennungsvorgang in der Müllverbrennungsanlage übrig bleiben, ebenso indirekt auf eine Deponie verbracht.[46]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2.1: Stoffstrom einer MVA unter Beachtung der Schadstoffpotenziale[47]

Nicht nur wertvolle Edelmetalle, wie beispielsweise Eisen, Kupfer und Zink werden direkt oder indirekt auf Deponien beseitigt.[48] So wird der Gehalt der 750 Millionen Tonnen an Hausmüll und hausmüllartigem Gewerbeabfall auf 26 Millionen Tonnen Eisenschrott, 850.000 Tonnen Kupferschrott und etwa 500.000 Tonnen Aluminiumschrott geschätzt.[49] Aber auch biologisch abbaubare Materialien, wertvolle Nahrung im Sinne des Cradle to Cradle-Konzepts, werden ebenfalls deponiert oder verbrannt anstatt sie zersetzen zu lassen.[50] Diese Materialien, wie beispielsweise Lebensmittel oder Holz, stellen wieder biologische Nährstoffe für den Boden dar und schließen den Kreislauf, wenn sie nicht deponiert werden würden. Getreu dem Grundgedanken Abfall ist Nahrung.[51] Dieser Strukturwandel findet in der bereits verbreiteten Literatur zur Überführung eines linearen Produktionssystems in einen geschlossenen Produktionskreislauf Veranschaulichung und ist schematisch in Abbildung 2.2 dargestellt.[52]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2.2: Vereinfachte Darstellung des Strukturwandels[53]

Braungart und McDonough sprechen mit der flächendeckenden Umsetzung von Cradle to Cradle sogar von einer industriellen Re-Evolution, denn die in ihrem Konzept beschrieben Denkweisen gehen über das Konzept des Recyclings hinaus.[54] Cradle to Cradle ist nicht nur ein Konzept, welches das Abfallaufkommen und damit die Umweltverschmutzung reduzieren möchte. Cradle to Cradle ist mehr als nur eine Sammlung von Ideen, die dazu beitragen, die Welt zu verbessern. Cradle to Cradle liefert ebenso wenig nur Methoden, um die Nutzung natürlicher, endlicher Ressourcen und Rohstoffe in Kreisläufen zu optimieren.

Cradle to Cradle ist eine Denkschule.[55] Mit dieser neu entwickelten Denkweise soll ein völlig anderer Umgang mit Ressourcen und Stoffen erzeugt werden. Der Grundgedanke ist sowohl Produkte als auch deren Herstellung und Auswirkung auf das Ökosystem weniger schlecht zu machen, sondern kontinuierlich positiv zu gestalten.[56] Beispielsweise stehen ein Gebäude, das mehr Energie erzeugt, als dass es verbraucht oder eine Produktionsanlage, die Trinkwasser erzeugt anstatt künstlich und mit chemischen Stoffen gereinigtes Abwasser ausscheidet, ganz im Sinne der Erfinder.[57] Braungart und McDonough bezeichnen diese positive Perspektive und die Umsetzung von Vorteilen als Öko-Effektivität.[58] Unter diesem Begriff wird ebenso der Grundgedanke „ Abfall ist Nahrung“ in einen breiteren und unternehmerischen Kontext gegossen.

Mit der Innovation eines neuen Verständnisses für das Produktionssystem sowie die Nutzung von Stoffen und Produkten geht ebenso eine veränderte Definition der Qualität einher.[59] Die Neuerung des Qualitätsbegriffs umfasst die zwei folgenden, wesentlichen Parameter:[60]

- Produkte können als qualitativ wertvoll betrachtet werden, wenn sie oder ihre Materialien sich kontinuierlich weiter nutzen lassen.
- Produkte können als qualitativ wertvoll bezeichnet werden, wenn sowohl bei ihrer Herstellung als auch bei der Nutzung weder die beteiligten Menschen noch das gesamte Ökosystem irreversibel geschädigt werden.

Braungart und McDonough nennen als Beispiel für das neue Qualitätsverständnis den Bau von Grasdächern auf Häusern anstatt Bedachungen mit Dachziegeln oder Teermatten vorzunehmen. Die für Grasdächer eingesetzten Materialien wie beispielsweise Erde und Pflanzen sind nicht nur wiederverwendbar und unschädlich für Mensch und Ökosystem.[61] Sie regulieren zudem bei warmem Wetter die Temperatur über Verdunstungskälte und isolieren mit ihrer natürlichen Schutzschicht aus Erde und Pflanzen bei Kälte. Überdies hinaus binden die Pflanzen des Grasdachs Kohlenstoff und produzieren Sauerstoff.

Um diesem Qualitätsverständnis gerecht zu werden, beginnt der Lösungsweg des Cradle to Cradle-Konzepts bei der Entwicklung und beim Design von Produkten.[62] Das Design und der daraus resultierende Einsatz von bestimmten Stoffen und Materialien haben einen wesentlichen Einfluss auf die oben beschriebenen Qualitätsparameter.[63] Eine intensive Planung des Designprozesses ist dabei unerlässlich, um nur sichere Stoffe zu verwenden und die Auswirkungen des Endprodukts auf den Konsumenten und die Umwelt zu evaluieren. Dabei muss stets gewährleistet sein, dass die einzelnen Materialien jederzeit wiederverwendet werden können. Mit diesen Ansprüchen sind sowohl die Identifizierung geeigneter Stoffe als auch Ihre Beschaffung kritische Faktoren für Design, Produktion und Nutzung von Cradle to Cradle-Produkten. Die Cradle to Cradle-Begründer beschreiben das notwendige Umdenken wie folgt: „Die Vorstellung, Abfall als Designprinzip abzulegen, bedeutet, Dinge – Produkte, Verpackungen und Systeme – von vornherein unter der Voraussetzung zu konstruieren, dass Abfall überhaupt nicht vorkommt.“[64]

Dieser Denkansatz steht damit auf den ersten Blick allerdings nicht im Einklang mit den Zielen des in der Bundesrepublik Deutschland eingeführten und weiterentwickelten Abfallwirtschaftsgesetzes, wie es in der Einführung dieser Arbeit beschrieben wird.[65] Vier von fünf Prioritätsstufen der Abfallhierarchie, Vermeiden – Vorbereiten zur Wiederverwendung – Recycling – sonstige Verwertung, insbesondere energetische Verwertung und Verfüllung – Beseitigung, greifen erst, wenn ein Produkt bereits entwickelt und in den Herstellungsprozess überführt ist. Auch der Wortlaut des Kreislaufwirtschaftsgesetzes in Teil 1 §1 geht generell davon aus, dass Abfall erzeugt wird, der bewirtschaftet werden muss: „Zweck des Gesetzes ist es, […] den Schutz von Mensch und Umwelt bei der Erzeugung und Bewirtschaftung von Abfällen sicherzustellen.“[66]

Braungart und McDonough bezeichnen in Ihren Aufführungen diesen Ansatz zur Reduzierung der negativen Auswirkungen auf Mensch und Umwelt als Öko-Effizienz.[67] Die Prägung dieses Begriffs wurde offiziell auch vom Business Counsil for Sustainable Development und anderen Institutionen geprägt.[68] Darin wurde von einer Gruppe industriellen Sponsoren ein ökologisches Bewusstsein geschaffen, das den Nutzen der Öko-Effizienz aus unternehmerischer Sicht darstellt. Weniger wurde die Frage verfolgt, welchen Schaden die Umwelt nehmen kann, wenn die Industrie weiterhin den alten Mustern folgt, nämlich begrenzte Ressourcen in Massenproduktionen einzusetzen und Produkte herzustellen, die nicht reparierbar, wiederverwendbar oder weiterverwertbar sind und somit am Ende ihrer Nutzungszeit als Abfall auf der Deponie gelagert werden. Dieser Ansatz der Verminderung ist nach Braungart und McDonough ein zentraler Lehrsatz der Öko-Effizienz.[69] Nach Ansicht von Braungart und McDonough kann die Öko-Effizienz sogar schädlich sein, „weil ihre Wirkung subtiler und langfristiger ist“[70]. Gemeint ist damit die langsamere Zerstörung des Ökosystems, beispielsweise durch geringere Mengen an Abfall, der Einsatz von weniger Energie in der Produktion oder die Reduzierung der ausgestoßenen Schadstoffe in Luft und Gewässer. Die grafische Gegenüberstellung von Öko-Effektivität und Öko-Effizienz, wie in Abbildung 2.3 dargestellt, soll das Verständnis der Grundidee schärfen sowie die methodischen Alternativen zur Realisierung des Cradle to Cradle-Konzepts aufzeigen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2.3: Vergleich der Lösungsansätze Öko-Effektivität (über 0-Niveau) und Öko-Effizienz (unter 0-Niveau)[71]

Vollumfänglich betrachtet kann Cradle to Cradle ebenso als Philosophie beschrieben werden. Die Wurzeln der Denkschule entspringen der Ökologie, doch ist den beiden Begründern klar, dass das Konzept nur umgesetzt werden kann, wenn zwei weitere Perspektiven betrachtet werden. Die Menschen werden Cradle to Cradle nur akzeptieren und umsetzen, wenn sie es als sinnvoll erachten und damit ihre Lebensbedingungen verbessern können.[72] Zusätzlich soll die Ökonomie mit ihre Stärken der Schnelligkeit und Produktivität als Veränderungsmaschinerie benutzt werden, um Cradle to Cradle flächendeckend und mit einem hohen Stellenwert bei den Unternehmen zu realisieren. Braungart und McDonough entwerfen deswegen das Fraktal, wie in Abbildung 2.4 gezeigt, welches den abstrakten Prozess und die Verbindungen zwischen Ökologie, Ökonomie und sozialer Gerechtigkeit veranschaulicht. Die Grundaussage ist, dass jede Entscheidung zum Design eines neuen Produkts einen Einfluss auf alle drei Sektoren hat. Damit ist die Zielsetzung, den größtmöglichen Nutzen in allen drei Sektoren mit einem intelligenten Design zu erreichen.[73] Braungart und McDonough bezeichnen dies als die „Triple Top Line“, mit deren Anwendung das Cradle to Cradle-Konzept die industrielle Re-Evolution einläuten soll.[74]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2.4: Fraktal der Cradle to Cradle-Philosophie[75]

Die Grundgedanken und Bausteine von Cradle to Cradle lassen sich also wie im Folgenden zusammenfassen.

- Cradle to Cradle ist nach dem Vorbild der Natur entwickelt.
- Die Grundidee ist die Schaffung von unendlichen Kreisläufen für Materialien und Nährstoffe getreu dem Motto „Abfall ist Nahrung“.
- Der Begriff Öko-Effektivität spiegelt diese Grundidee in einem wirtschaftlichen Kontext wieder und steht in Kontrast zum Begriff der Öko-Effizienz, mit welcher die Reduzierung der negativen Auswirkungen auf die Ökologie beschrieben wird.
- Ein intelligentes Design und die Verwendung von geeigneten Stoffen sind notwendig, um ein neu definierten Qualitätsverständnis zu realisieren.
- Das Instrument Fraktal ermöglicht mit dem richtigen Design den größtmöglichen Nutzen für die Perspektiven Ökologie, Ökonomie und soziale Gerechtigkeit zu erzeugen und damit den Zielen der Triple Top Line gerecht zu werden.

Die auf den oben beschriebenen Grundgedanken und Ideen aufbauenden Grundprinzipien sowie die detaillierte Beschreibung der Stoffkreisläufe werden in den folgenden Kapiteln vorgestellt.

2.1.2 Grundprinzipien

Aufbauend auf den in Kapitel 2.1.1 vorgestellten Grundideen formulieren die Begründer von Cradle to Cradle drei wesentliche Grundprinzipien:[76]

- Abfall ist Nahrung. Materialströme werden so gestaltet und geführt, dass die technischen und biologischen Nährstoffe erhalten bleiben und potenziell unendlich in ihren Kreisläufen zirkulieren, ohne an Qualität zu verlieren.
- Nutzung erneuerbarer Energien. Die eingesetzte Energie für Produkte und Prozesse wird aus erneuerbaren Quellen gewonnen.
- Unterstützung von Diversität. Die Artenvielfalt wird aktiv und quantifizierbar gefördert und zelebriert.

Die drei Grundprinzipien resultieren aus der genauen Beobachtung natürlicher Ökosysteme und ihren öko-effektiven Wirkweisen, wie beispielsweise das zu Beginn von Kapitel 2 vorgestellte System des Kirschbaums.[77] Unter deren Beachtung sollen industrielle Systeme modelliert werden, welche den natürlichen Reichtum nachbilden und damit das Maximum an Wertschöpfung gemäß der Triple Top Line [78] erzielen.

Das Prinzip Abfall ist Nahrung verdeutlicht die Idee der Öko-Effektivität und orientiert sich dabei am Vorbild ökologischer Nährstoffkreisläufe in der Natur. Die Prozesse jedes an einem lebenden System beteiligten Organismus tragen zur Gesundheit des Gesamtsystems bei. Die Blüten des zuvor vorgestellten Kirschbaums beispielsweise fallen zur Erde, wo sie abgebaut und so zur Nahrung für andere Organismen werden. Mikroben ernähren sich von dem organischen „Abfall“ und deponieren wiederum Nährstoffe im Erdboden, die dem Baum erneut zugutekommen. Der "Abfall" des einen Organismus ist Nahrung für einen anderen. Bei genauerer Betrachtung dieser Wirkweise stellt man fest, dass die Nutzung lokaler und regionaler Ressourcen einen ebenso wichtigen Faktor darstellt. Der Kirschbaum bedient sich genau der Rohstoffe zur Produktion neuer Blüten, die in der Reichweite seiner eigenen Wurzeln liegen. Dadurch wird einerseits eine gewinnbringende Nachhaltigkeit erreicht, die auf die Bedürfnisse und Anforderungen des Konsumenten passgenau zugeschnitten ist. Andererseits wird Bioinvasion vermieden, die mit dem Eindringen von fremden Arten und Stoffen in das existierende Ökosystem eine Gefahr für eine gesundes Fortbestehend und Evolution darstellt.[79] Das Prinzip Abfall ist Nahrung stellt also die Grundlage für alle weiteren Überlegungen zu industriellen Materialflusssystemen dar und ist integraler Bestandteil des Cradle to Cradle-Konzepts.[80]

Das Prinzip Nutzung erneuerbarer Energien soll auf lange Sicht „unsere grundlegende Beziehung zur Quelle allen positiven Wachstums auf unserem Planeten wiederherstellen“[81]. Erneuerbare Energien sollen optimal produziert und genutzt werden. Im Vordergrund steht dabei auch die intelligente und kombinierte Nutzung der Vielfalt aus unterschiedlichen – tendenziell dezentral organisierten Energiequellen – wie Sonne, Wind und Wasser. Braungart und McDonough gehen davon aus, dass genügend natürliche und vor allem regenerative Energiequellen vorhanden sind, um nicht nur dem gesamten Produktionssystem Energie liefern zu können, sondern auch einen Überschuss zu erzeugen. Zudem entsprechen nicht-regenerative Energiequellen, wie beispielsweise fossile Brennstoffe, nicht dem ersten Prinzip Abfall ist Nahrung. Nach ihrer Verwendung können sie nicht wieder in ihren ursprünglichen Zustand und ihre ursprüngliche Qualität zurückgeführt werden und bilden damit keinen Stoffkreislauf. Ferner stellen sie mit den durch die Verbrennung erzeugten Schadstoffen nicht in Einklang mit dem neu definierten Qualitätsverständnis.[82] Überdies hinaus belastet die Atomenergie die Zukunft mit Hypotheken und schafft für viele künftige Generationen hochgefährliche Verpflichtungen. Cradle to Cradle sieht deshalb von der Nutzung künstlicher Energiequellen gänzlich ab.[83] Erneuerbare Energien sind also die Grundvoraussetzung für einen holistischen Kreislaufansatz der Öko-Effektivität.

Das Prinzip Unterstützung der Diversität folgt ebenso dem Beispiel der Natur. Es stellt sich gegen die Zerstörung und Vereinfachung von Vielfalt und Komplexität natürlicher Phänomene, denn natürliche Systeme funktionieren und entwickeln sich durch Komplexität. Verglichen mit den Standardlösungen der industriellen Revolution und der in der Globalisierung geformten Einförmigkeit fördert die Natur eine unendliche Vielfalt. Vielfalt heißt nicht nur über vielseitige Optionen zur Gestaltung und Herstellung von Produkten nachzudenken, sondern auch über möglichst vielseitige Alternativen in der Nutzungsphase.[84] Ziel dieses Prinzips ist es, neue Produkte und Prozesse so zu gestalten, dass sie der Natur möglichst ähnlich sind. Lebendige, anpassungsfähige Gebäude sind ein in der Cradle to Cradle Building Charter genanntes Beispiel für die architektonische und bautechnische Umsetzung von Diversität.[85] Bürogebäude sollen demnach nicht nur zu den üblichen Geschäftszeiten zum Arbeiten genutzt, sondern auch nach Feierabend zum Essen und Schlafen, für Veranstaltungen und am Wochenende ebenso für weitere Zwecke genutzt werden. Dieser Denkansatz unterstützt ein Design, das von Anfang an vielseitige Nutzungsoptionen berücksichtigt. Braungart und McDonough sind deswegen der Meinung, dass „eine Vielfalt der Orte und Kulturen, der Wünsche und Bedürfnisse, der einzigartigen menschlichen Gestaltungsfähigkeit [...] durch eine industrielle Re-Evolution, im Sinne von Cradle to Cradle, in der Wirtschaft etabliert werden“[86] kann.

Auf Basis der drei erläuterten Grundprinzipien erfolgt nunmehr eine Erläuterung und Diskussion der Stoffkreisläufe, wie sie im Prinzip Abfall ist Nahrung bereits genannt wurden.

2.1.3 Kreisläufe

Ein Kreislauf wird in der vorgestellten Cradle to Cradle-Literatur auch Metabolismus genannt.[87] Als Metabolismus bezeichnet man alle lebenswichtigen biologisch-chemischen Vorgänge innerhalb der Körperzellen. Durch den Stoffwechsel wird die Nahrung, welche beim Menschen aus Essen und Trinken besteht, in Stoffe umgewandelt, die den Körper am Leben erhalten, zum Wachsen bringen, nach außen gerichtete Arbeit verrichten sowie die Temperatur regeln lassen.[88] Wesentlich für den Stoffwechsel sind Enzyme, die chemische Reaktionen katalysieren.[89] Braungart und McDonough verwenden den Begriff Metabolismus im übertragenen Sinne für das Cradle to Cradle-Konzept, um den Kreislauf von Stoffen in einem geschlossenen System zu beschreiben, in denen als Produkt der Katalyse Masse und Energie entstehen. Die Masse stellt das Zellwachstum eines Organismus dar; die Energie kommt in Formen wie beispielsweise Licht, Temperatur oder Höhen- und Lageenergie vor.[90]

Werden anorganische Stoffe in den natürlichen Organismus eingeführt, wird der Kreislauf im Sinne des natürlichen Stoffwechselvorgangs irritiert und es kommt zu Störungen im Ökosystem.[91] Störungen können beispielsweise in Form von Mutationen, Stoffwechselfehlfunktionen oder gar Totalausfällen des Systems auftreten. Die Versorgung eines Organismus mit den richtigen Stoffen in der ausreichenden Menge ist nicht mehr sichergestellt. Er wird unbrauchbar oder verendet. Aus diesem Grund unterscheidet das Cradle to Cradle-Konzept in zwei verschiedene Kreisläufe, in den biologischen und den technischen Metabolismus.[92] Wie in Abbildung 2.5 dargestellt, zirkulieren biologische Nährstoffe (Verbrauchsgüter) im biologischen Metabolismus und technische Nährstoffe (Gebrauchsgüter) im technischen Metabolismus.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2.5: die beiden Cradle to Cradle-Metabolismen[93]

Die biologischen Nährstoffe sind dazu bestimmt nur im biologischen Metabolismus zu zirkulieren. Sie werden Verbrauchsgüter genannt, da sie durch ihren Verbrauch und damit verbundenen Stoffwechselvorgang wieder als Nahrung für weitere Vorgänge im selben Kreislauf eingesetzt werden.[94] Die Idee ist, Produkte aus Materialien herzustellen, die sich nach dem Gebrauch wie eine Bananenschale auf den Kompost werfen lassen und dort dann verbraucht werden. Verbrauchsgüter sind einer Abnutzung ausgesetzt und sollten daher für biologische Kreisläufe gestaltet sein. Der Biologische Kreislauf umfasst also Materialien, die gesundheitsverträglich und kompostierfähig sind und dadurch am Ende ihrer Nutzung als biologische Nährstoffgrundlage neues organisches Wachstum ermöglichen. Das Beispiel des Kirschbaums beschreibt die Wirkweise dieses Metabolismus am treffendsten.[95] Industrielle Produkte, die speziell für diesen Metabolismus entwickelt und produziert wurden, sind beispielsweise kompostierbare T-Shirts und kompostierbare Verpackungen.[96] Bei Kleidungsstücken der Firma Trigema kommt ökologische Baumwolle zum Einsatz, die Färbung wird durch biologisch abbaubare und für Mensch und Natur unbedenkliche Farbstoffe realisiert.[97]

Ebenso sind die technischen Nährstoffe dazu bestimmt nur im biologischen Metabolismus zu zirkulieren. Der technische Metabolismus – oder die Technosphäre – beschreibt die Stoffkreisläufe der Industrie.[98] Er umfasst alle Stoffe und Produkte, welche der Industrie als wertvolle Nahrung (Rohstoffe) dienen und zudem manche technische Rohstoffe, die in der Natur abgebaut werden. Technische Materialien sind beispielsweise Metalle oder Kunststoffe, die als Primärrohstoffe begrenzt vorkommen und in Anbetracht der zunehmenden Knappheit sowie steigendem Konsum in technischen Kreisläufen zirkulieren sollen. Produkte werden bereits im Design- und im Herstellungsprozess als Ressourcen für die nächste Nutzungsphase optimiert. Materialien, Rohstoffe und Wertstoffe gehen nicht verloren, können nach ihrem Gebrauch verlustfrei zurück gewonnen und im Idealfall unendlich oft wiederverwertet werden.[99] Das Kunststoffgehäuse eines Computers soll nach dem Gebrauch somit also wieder als Kunststoffgehäuse eines neuen Computers oder in einem höherwertigeren Produkt, wie beispielsweise als medizinisches Gerät, verwendet werden. Dieser Vorgang nennt sich Upcycling.[100] Er definiert das Gegenteil des Downcycling, bei welchem das Computergehäuse zerkleinert und als Rohstoff für einen Straßenbelag oder eine Schallschutzwand genutzt wird. Ziel der technischen Kreisläufe ist es, die darin enthaltene technische Stoffe isoliert zu führen oder zumindest am Ende ihrer Nutzung zu isolieren, um sie zu recyclen oder zu neuen, hochwertigeren Produkten upycyleln zu können. Die Cradle to Cradle-zertifizierten Bürostühle Aeron der Firma Herman Miller Inc. sind ein aktuelles Beispiel für ein Produkt, das sowohl biologische als auch technische Rohstoffe isolierbar miteinander kombiniert, bereits 39% recycelte Rohstoffe einsetzt und dessen Stoffe in Summe bis zu 91% wieder- oder weiterverwendbar sind.[101] Zum Beispiel sind die für Rückenlehne und Sitzfläche verwendete Bio-Baumwolle kompostierbar sowie die Halterung der Armlehnen aus bereits recyceltem Kunststoff, welche nach einer Aufbereitung ebenso wieder als Halterung für Armlehnen an einem neuen Stuhl wiederverwendet werden können.[102]

[...]


[1] Spiegel Online (2015).

[2] Vgl. Spiegel Online (2015).

[3] Vgl. Statistisches Bundesamt (2014), S. 33, Alba Group (2016).

[4] Vgl. Statistisches Bundesamt (2014), S. 29 f.

[5] Braungart, McDonough (2015), S. 192.

[6] Vgl. Europäische Kommission (2015), S. 1.

[7] Vgl. Bilitewski, Härdtle (2013), S. 1.

[8] Vgl. Kranert (2017), S. 5 f.

[9] Vgl. Bilitewski, Härdtle (2013), S. 1.

[10] Vgl. Enorm Magazin (2017), S. 1.

[11] Vgl. Bilitewski, Härdtle (2013), S. 1; Kranert (2017), S. 6.

[12] Vgl. Bilitewski, Härdtle (2013), S. 2.

[13] Vgl. Kranert (2017), S. 7.

[14] Vgl. Kranert (2017), S. 7 f.

[15] Vgl. Kranert (2017), S. 7 ff.

[16] Vgl. Bilitewski, Härdtle (2013), S. 3.

[17] Vgl. Jünemann, Rinschede, Wehking (1995), S. 18.

[18] Vgl. Kranert (2017), S. 14; Bilitewski, Härdtle (2013), S. 4.

[19] Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit; §1 KrWG (2012).

[20] Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit; §4 KrWG (2012).

[21] Vgl. Kranert (2017), S. 18 f.; Bilitewski, Härdtle (2013), S. 6 f.; Jünemann, Rinschede, Wehking (1995), S. 31.

[22] Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (2017), URL: http://www.bmub.bund.de/themen/wasser-abfall-boden/abfallwirtschaft/abfallpolitik/kreislaufwirtschaft/eckpunkte-des-neuen-kreislaufwirtschaftsgesetzes/ (Stand: 01.04.2017).

[23] Braungart, McDonough (2009), S. 92 f.

[24] Vgl. Wirks 2010, S. 1 ff.; Unfried, Peter: Der Umweltretter Michael Braungart (2009), URL: http://www.taz.de/!5166699/ (Stand: 01.04.2017).

[25] Vgl. Claas, Oliver: EU-Abfallrecht darf Produktion nicht bremsen (2015), URL: https://www.vci.de/presse/pressemitteilungen/eu-abfallrecht-darf-produktion-nicht-bremsen-eu-parlament-will-bericht-zur-kreislaufwirtschaft-verabschieden.jsp (Stand: 01.04.2017)

[26] Vgl. World Economic Forum (2017), URL: https://www.weforum.org/agenda/2017/01/10-achievements-davos-2017/ (Stand: 01.04.2017).

[27] Vgl. World Economic Forum (2017), URL: https://www.weforum.org/agenda/2017/01/10-achievements-davos-2017/ (Stand: 01.04.2017).

[28] Vgl. World Economic Forum (2017), URL: https://www.weforum.org/projects/circular-economy (Stand: 01.04.2017).

[29] DIN EN ISO 14040 (2006); DIN EN ISO 140641; Schmied (2009), S. 4f.

[30] Vgl. Günthner et al. (2010), S. 63 ff.; ten Hompel (2008), S. 45; Boppert (2010), S. 16 f.; Mercedes-Benz Trucks (2017), URL: http://www.fuelduel.de/de_DE/Home.html (Stand: 02.04.2017).

[31] Vgl. Braungart, McDonough (2016), S. 192 f.

[32] Vgl. McKinsey, acatech (2016), S. 1.

[33] Vgl. Ellen MacArthur Foundation (2015), S. 12 f.

[34] Vgl. Statistisches Bundesamt (2014), URL: https://www.destatis.de/DE/ZahlenFakten/GesellschaftStaat/Bevoelkerung/Bevoelkerung.html (Stand: 02.04.2017).

[35] Vgl. World Economic Forum (2017), URL: https://www.weforum.org/agenda/2017/01/10-achievements-davos-2017/ (Stand: 02.04.2017).

[36] Vgl. Ökoinstitut (2016), S. 2.

[37] „Produkte und Materialien können in Ihrem gegebenen qualitativen Zustand wiederverwendet oder weiterverwendet werden. Es herrscht vollkommene Transparenz darüber, welche Produkte und Materialien wo und wann verwendet werden.“

[38] Vgl. Gudehus (2012), S. 7; Arnold et al. (2008), S. 3.

[39] Vgl. Suchanek, Andreas (2017), URL: http://wirtschaftslexikon.gabler.de/Definition/nutzen.html#definition (Stand: 09.04.2017).

[40] Braungart, McDonough (2015), S. 123.

[41] Vgl. Spiegel Online (2015), S. 1.

[42] Vgl. Braungart, McDonough (2015), S. 134 f.; EPEA Hamburg (2017), URL: http://epea-hamburg.org/de/content/%C3%BCber-cradle-cradle%C2%AE (Stand: 05.05.2017).

[43] Vgl. Kapitel 2 „Einleitung“.

[44] Vgl. Braungart, McDonough (2015), S. 47.

[45] Vgl. Cord-Landwehr, Kranert (2010), S. 213 f.

[46] Vgl. Cord-Landwehr, Kranert (2010), S. 215 f.

[47] Grafik übernommen von Umweltbundesamt (2007), S. 8.

[48] Vgl. Entsorga Magazin (10/2009), S. 14 f., Umweltbundesamt (2017), URL: https://www.umweltbundesamt.de/themen/abfall-ressourcen/abfallwirtschaft/urban-mining#textpart-1 (Stand: 09.05.2017).

[49] Vgl. Mooker et al (2009), S. 492 ff.

[50] Vgl. Statistisches Bundesamt (2014), S. 28; Alba Group (2016); Umweltbundesamt (2016).

[51] Vgl. Braungart, McDonough (2015), S. 47.

[52] Vgl. Jünemann, Rinschede, Wehking (1995), S. 26.

[53] Abbildung in Anlehnung an Jünemann, Rinschede, Wehking (1995), S. 26.

[54] Vgl. Braungart, Mc.Donough (2015), S. 182 f.

[55] Vgl. C2C e.V. (2017), URL: http://c2c-ev.de/c2c-konzept/denkschule/ (Stand: 13.06.2017).

[56] Vgl. Braungart, McDonough (2015), S. 67 ff.

[57] Vgl. Braungart, Mc. Donough (2015), S. 118; McDonough Braungart Design Chemistry (2017), URL: https://mbdc.com/project/cradle-to-cradle/ (Stand: 13.06.2017).

[58] Vgl. Braungart, McDonough (2015), S. 106 ff.; EPEA Hamburg (2017), URL: http://epea-hamburg.org/de/content/cradle-cradle%C2%AE (Stand: 13.06.2017).

[59] Vgl. Braungart, McDonough (2015), S. 58 ff., C2C e.V. (2017), URL: http://c2c-ev.de/c2c-konzept/umfassendequalitaet/ (Stand: 13.06.2017); EPEA Hamburg (2017), URL: http://epea-hamburg.org/de/content/cradle-cradle%C2%AE (Stand: 13.06.2017).

[60] Vgl. C2C e.V. (2017), URL: http://c2c-ev.de/c2c-konzept/umfassendequalitaet/ (Stand: 13.06.2017).

[61] Vgl. Braungart, McDonough (2009), S. 82 f.

[62] Vgl. Braungart, McDonough (2015), S. 118 f.

[63] Vgl. Mulhal, Braungart (2010), S. 5, McDonough Braungart Design Chemistry (2012), S. 8 ff.

[64] Braungart, McDonough (2015), S. 136.

[65] Vgl. Kapitel 1.1.

[66] Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (2017), S. 4.

[67] Vgl. Braungart, McDonough (2015), S. 69; EPEA Hamburg (2017), URL: http://epea-hamburg.org/de/content/%C3%BCber-cradle-cradle%C2%AE (Stand: 16.06.2017).

[68] Vgl. Braungart, McDonough (2015), S. 67 f.; Braungart et al. (2006), S. 1339.

[69] Vgl. Braungart et al. (2006), S. 1338 f.; Braungart, McDonough (2015), S. 78 f.

[70] Braungart, McDonough (2015), S. 87.

[71] Abbildung übernommen von EPEA Hamburg (2017), URL: http://epea-hamburg.org/de/content/die-drei-prinzipien (Stand: 08.10.2017).

[72] Vgl. Braungart, McDonough (2015), S. 185.

[73] Vgl. Braungart, McDonough (2015), S. 187 f.; C2C Certified (2017), URL: http://www.c2ccertified.org/news/article/design-for-the-triple-top-line-a-new-definition-of-quality (Stand: 15.06.2017).

[74] Vgl. Braungart, McDonough (2015), S. 190 f.; Braungart et al. (2006), S. 1343.

[75] Abbildung übernommen von C2C Certified (2017), URL: http://www.c2ccertified.org/news/article/design-for-the-triple-top-line-a-new-definition-of-quality (Stand 15.06.2017)

[76] Vgl. McDonough Braungart Design Chemistry (2002), S. 2; EPEA Hamburg (2017), URL: http://epea-hamburg.org/de/content/die-drei-prinzipien (Stand: 20.09.2017); C2C e.V. (2017), URL: http://c2c-ev.de/c2c-konzept/prinzipien/ (Stand: 17.06.2017).

[77] Vgl. Braungart, McDonough (2015), S. 123.

[78] Vgl. Kapitel 2.1.1 Idee und Hintergrund; Abbildung 2.4.

[79] Vgl. Braungart, McDonough (2015), S. 160.

[80] Vgl. Braungart, McDonough (2015), S. 124; EPEA Hamburg (2017), URL: http://epea-hamburg.org/de/content/die-drei-prinzipien (Stand 17.06.2017).

[81] Braungart, McDonough (2015), S. 167.

[82] Vgl. Kapitel 2.1.1.

[83] Vgl. Braungart, McDonough (2015), S. 172 f.

[84] Vgl. EPEA Hamburg (2017), URL: http://epea-hamburg.org/de/content/die-drei-prinzipien (Stand: 17.06.2017)

[85] Vgl. McDonough, Braungart (2009)

[86] Braungart, McDonough (2015), S. 175.

[87] Vgl. Braungart, McDonough (2009), S. 103.

[88] Vgl. Kopf, Robert (2017), S. 13; Pape, Klinke, Silbernagl (2005), S. 477.

[89] Vgl. Pape, Klinke, Silbernagl (2005), S. 479 f.

[90] Vgl. Braungart, McDonough (2009), S. 103; Braungart, McDonough (2015), S. 135.

[91] Vgl. Braungart, McDonough (2015), S. 136.

[92] Vgl. Braungart, McDonough (2015), S. 153 f.; EPEA Hamburg (2017), URL: http://epea-hamburg.org/de/content/cradle-cradle%C2%AE (Stand 19.06.2017).

[93] Abbildung übernommen von EPEA Hamburg (2017), URL: http://epea-hamburg.org/de/content/%C3%BCber-cradle-cradle%C2%AE (Stand 19.06.2017).

[94] Vgl. Braungart, McDonnough (2015), S. 137 f.

[95] Vgl. Kapitel 2 Cradle to CradleCradle to Cradle

[96] Vgl. C2C e.V. (2017), URL: http://c2c-ev.de/c2c-konzept/kreislaeufe/ (Stand 19.06.2017).

[97] Vgl. Trigema (2017), URL: https://www.trigema.de/herren/trigema-change/ (Stand 19.06.2017).

[98] Vgl. Braungart, McDonough (2015), S. 136.

[99] Vgl. EPEA Hamburg (2017), URL: http://epea-hamburg.org/de/content/%C3%BCber-cradle-cradle%C2%AE (Stand 19.06.2017).

[100] Vgl. Braungart, McDonough (2015), 142.

[101] Vgl. C2C Certified (2017), URL: http://www.c2ccertified.org/products/scorecard/new-aeron-herman-miller-inc (Stand: 21.06.2017); Hermann Miller (2017), URL: http://www.hermanmiller.com/products/seating/performance-work-chairs/aeron-remastered.html#/ (Stand: 21.06.2017).

[102] Vgl. Hermann Miller (2017), URL: http://www.hermanmiller.com/products/seating/performance-work-chairs/aeron-remastered.html#/environments (Stand: 21.06.2017).

Ende der Leseprobe aus 127 Seiten

Details

Titel
Zykluslogistik als Befähiger und Nutzentreiber des Cradle to Cradle-Konzepts
Hochschule
Universität Stuttgart  (Institut für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement (IAT))
Veranstaltung
Logistikmanagement (MBE)
Note
1,0
Autor
Jahr
2017
Seiten
127
Katalognummer
V493609
ISBN (eBook)
9783668999961
Sprache
Deutsch
Anmerkungen
Weitere Informationen finden Sie auf www.zykluslogistik.de sowie auf www.circee.me.
Schlagworte
Circular Economy, Logistik, Cradle-to-Cradle, Öko-Effektivität, Circee, Kreislaufwirtschaft
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Manuel Hummel (Autor), 2017, Zykluslogistik als Befähiger und Nutzentreiber des Cradle to Cradle-Konzepts, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/493609

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