Forschungsbeirat Industrie 4.0 präsentiert Expertise zur zirkulären Wertschöpfung
Das Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW) der Technischen Universität Darmstadt hat im Auftrag des Forschungsbeirats Industrie 4.0 eine neue Expertise mit dem Titel „Industrie 4.0 für zirkuläre Wertschöpfung“ veröffentlicht. Die Studie analysiert, wie digitale Technologien Unternehmen bei der Umsetzung von Kreislaufwirtschaft unterstützen können. Dabei werden der aktuelle Einsatz von Industrie 4.0-Technologien, ihr Nutzen für zirkuläre Wertschöpfungsprozesse sowie bestehende Herausforderungen und notwendige Maßnahmen untersucht. Industrie 4.0-Technologien gelten als entscheidende Ermöglicher, da sie die Erfassung, Auswertung und den Austausch von Daten über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg ermöglichen.
Herausforderungen durch Ressourcenknappheit und Nachhaltigkeitsanforderungen
Vor dem Hintergrund begrenzter Ressourcen und steigender Anforderungen an Nachhaltigkeit stehen Unternehmen vor der Aufgabe, ihre bisher überwiegend linearen Wertschöpfungsprozesse in zirkuläre Systeme zu transformieren. Allerdings fehlen bislang fundierte Erkenntnisse darüber, wie Industrie 4.0-Technologien in der Praxis eingesetzt werden und welchen konkreten Beitrag sie zur Realisierung zirkulärer Wertschöpfung leisten.
Gisela Lanza vom Karlsruher Institut für Technologie und wbk Institut für Produktionstechnik, Mitglied im Forschungsbeirat Industrie 4.0, betont: „Zirkuläre Wertschöpfung ist für mich der Leitstern. Diesen erreichen wir erst, wenn das vorherrschende Wirtschaftsmodell tatsächlich zirkulär ist und nicht nur in Nischen funktioniert.“
Digitale Transparenz als Grundlage für zirkuläre Wertschöpfung
Die Untersuchung zeigt, dass Großunternehmen Industrie 4.0-Technologien deutlich häufiger nutzen als kleine und mittlere Unternehmen (KMU). Unabhängig von der Unternehmensgröße kommen vor allem Traceability-Technologien und Sensorik in Maschinen oder Produkten zum Einsatz. Besonders geschätzt werden digitale Anwendungen in den Bereichen Produktionssteuerung, Qualitätskontrolle und Produktnutzung. Die Erfassung von Zustands- und Nutzungsdaten unterstützt die Analyse und schnellere Aufbereitung rückgeführter Produkte. Zudem messen Unternehmen dem zukünftigen Einsatz von Künstlicher Intelligenz eine hohe Bedeutung bei. Die Verwaltungsschale spielt dagegen bislang eine untergeordnete Rolle. Remanufacturing wird derzeit selten datenbasiert unterstützt, obwohl hier großes Potenzial für digitale Technologien besteht.
Zentrale Hemmnisse: Datenverfügbarkeit und regulatorische Rahmenbedingungen
Trotz der erkannten Chancen zeigen sich bei der Umsetzung zirkulärer Wertschöpfungsprozesse erhebliche Herausforderungen. Unternehmen nennen vor allem die eingeschränkte Verfügbarkeit von Lieferkettendaten, unklare gesetzliche Vorgaben sowie komplexe Zulassungs- und Zertifizierungsprozesse als wesentliche Barrieren. KMU sehen sich zusätzlich mit begrenzten personellen Ressourcen, fehlendem Fachwissen und hohen bürokratischen Anforderungen konfrontiert.
Empfehlungen für Unternehmen, Wissenschaft und Politik
Der Bericht empfiehlt Unternehmen einen schrittweisen Einstieg in die Nutzung von Industrie 4.0-Technologien zur Förderung zirkulärer Wertschöpfung. Besonders vielversprechend sind der Aufbau von Datenökosystemen sowie der Einsatz von Künstlicher Intelligenz und Datenanalysen. Ein praxisorientierter Leitfaden unterstützt insbesondere KMU dabei, die erforderlichen Technologien schrittweise zu implementieren und schließt damit eine wichtige Wissenslücke.
Zur erfolgreichen Transformation sollten Förderprogramme Unternehmen durch niedrigschwellige Unterstützungsangebote und operative Orientierungshilfen begleiten. Auf politischer Ebene sind geeignete Rahmenbedingungen zu schaffen, die verlässliche und praktikable Investitionsperspektiven bieten. Prof. Joachim Metternich, Leiter des PTW und der Expertise, unterstreicht: „Unternehmen benötigen stabile Rahmenbedingungen, um Investitionen in zirkuläre Wertschöpfung und digitale Technologien langfristig planen zu können.“
Verfügbarkeit der Expertise
Die Expertise steht kostenfrei auf der Webseite von acatech zum Download bereit: https://www.acatech.de/publikation/forschungsbeirat-industrie40-zirkulaere-wertschoepfung/
Informationen zum Forschungsbeirat Industrie 4.0
Der Forschungsbeirat Industrie 4.0 fungiert als unabhängiges strategisches Gremium, das wissenschaftliche Lösungsansätze für die Weiterentwicklung und Implementierung von Industrie 4.0 erarbeitet. Ziel ist die Stärkung des deutschen Innovationssystems und der Wertschöpfung. Aktuell sind 33 Experten aus Wissenschaft und Industrie beteiligt, die interdisziplinäres Fachwissen einbringen, Forschungsimpulse formulieren und langfristige Entwicklungsperspektiven aufzeigen. Schwerpunkte der Forschung liegen auf Nachhaltigkeit, Resilienz, Interoperabilität, technologischer sowie strategischer Souveränität und der Rolle des Menschen. Die Arbeit des Beirats wird von acatech koordiniert, vom Projektträger Karlsruhe betreut und vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt gefördert.
Über das Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW)
Das PTW der Technischen Universität Darmstadt widmet sich der Erforschung und Entwicklung innovativer Produktionslösungen. Der Fokus liegt auf effizienten, nachhaltigen und resilienten Wertschöpfungssystemen sowie der intelligenten Anwendung digitaler Technologien in der industriellen Praxis.
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Quellenangabe
Forschungsbeirat Industrie 4.0 / acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften (Hrsg.): Expertise des Forschungsbeirats Industrie 4.0 – Industrie 4.0 für zirkuläre Wertschöpfung, 2026.
DOI: https://doi.org/10.48669/fb40_2026-2
.jpg?w=750&resize=750,450&ssl=1 "Der Preis politischer Ideale von Alex Goodman")