Erstellung einer Kausalkette zur Analyse der Verkehrswirksamkeit einer Circular Economy

Masterarbeit , 2020 , 99 Seiten , Note: 2,7

BWL - Beschaffung, Produktion, Logistik

Das Ziel dieser Arbeit ist zu untersuchen, auf welche Weise die Circular Economy, die Verkehrsleitung, die Verkehrskosten, das Verkehrsaufkommen und die Verkehrsfolge in der Wertschöpfungskette beeinflusst.
Die Erreichung dieses Zieles wird durch die Erstellung einer Kausalkette ermöglicht. Eine Kausalkette dient dazu, die Ursachen und die Wirkungen der Transportprozesse in der verschiedene somit deren Interdependenz zu zeigen. Wesentliche Ursachen wurden entlang die Wertschöpfungskette ermittelt: Es handelt sich u. a. um das Aufkommen an Altprodukte, die Kapazität der eingesetzten Transportmittel, die Entfernungen zwischen den Standorten. Es hat sich ergeben, dass entlang der Wertschöpfungsstufen der circular Supply Chain wird der Verkehr beeinflusst - sei es auf die Verkehrsleistung, die Verkehrskosten, die Verkehrsleistung oder die Infrastrukturen

Die Circular Economy ist ein wirtschaftliches und regeneratives Konzept. Dabei werden Abfälle möglichst vermieden und nicht funktionsfähige bzw. nicht mehr benötigte Produkte, Teile und Materialen werden einer erneuerten wirtschaftlichen Nutzung zugeführt. Die Umsetzung dieses Konzeptes führt zu den zusätzlichen Aktivitäten bzw. Prozessen innerhalb der Wertschöpfungskette. Denn Produkte, Teile und Materialen werden vor ihre Wiedereinsteuerung im Wirtschaftsprozess repariert, aufbereitet, verwertet. Das Ganze wird ermöglicht durch die Transportprozesse. Diese zusätzliche Transportprozesse zur Behandlung und zur Wiedereinsteuerung von Produkten, Teile und Materialen reflektieren sich auf die eine oder andere Art auf den Verkehr.

Inhaltsverzeichnis

Kurzfassung

Abstract

Abkürzungsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

1 Einleitung
1.1 Ausgangssituation und Problemstellung
1.2 Zielsetzung der Arbeit
1.3 Vorgehensweise

2 Theoretische Grundlagen
2.1 Circular Economy
2.1.1 Definition Circular Economy
2.1.2 Prinzipien der Circular Economy
2.1.3 Grundbausteine
2.2 Abfall in der CE
2.2.1 Definition Abfall
2.2.2 Die fünfstufige Abfallhierarchie als Faktor zum Übergang in der CE
2.2.3 Produktverantwortung
2.2.4 Umweltpolitische Prinzipien und Maßnahmen
2.2.5 Abfallerkennung durch Radio Frequency Identification (RFID)
2.3 Verkehrswirksamkeit
2.3.1 Definition
2.3.2 Parameter zur Abschätzung einer Verkehrwirksamkeit
2.4 Transport und Verkehr
2.4.1 Definitionen
2.4.2 Verkehrsarten
2.4.3 Verkehrsmittel im Güterverkehr
2.4.4 Kriterien zur Auswahl der Transportmittel

3 Circular Economy in der Wertschöpfungskette
3.1 Lineare Supply Chain
3.1.1 Definition
3.1.2 Akteure und Struktur von Supply Chains
3.2 Vom linear zu Closed Loop Supply Chain
3.2.1 Definitionen
3.2.2 Strategien zur Produkt- und Materialrückgewinnung
3.2.3 Besonderheiten des Managements von zirkulären Supply Chains
3.3 Wertschöpfungsstufen in einer Circular Supply Chain
3.3.1 Die Herstellungsphase
3.3.2 Die Distributionsphase
3.3.3 Die Konsumphase
3.3.4 Die Kollektionsphase
3.3.5 Die Aufbereitung
3.3.6 Die Wiedereinsteuerung

4 Reverse Logistics als Voraussetzung zirkulären Handels und Bestandteil der Circular Economy
4.1 Definitionen
4.2 Objekte der Reverse Logistics
4.2.1 In der Entsorgungslogistik im engen Sinn
4.2.2 In der Retourenlogistik
4.2.3 In der Behälterlogistik
4.3 Aufgabenbereiche der Reverse Logistics
4.3.1 Sammlung und Sortierung
4.3.2 Transport
4.3.3 Umschlag
4.3.4 Lagerung
4.3.5 Verpackung
4.3.6 Auftragsabwicklung
4.4 Akteure der reverse Logistics
4.4.1 Akteure der linearen Lieferkette
4.4.2 Spezialisierte Akteure der Reverse Supply Chain
4.4.3 Die staatliche Einrichtungen
4.4.4 Die opportunistische Akteure
4.5 Netzwerk in Reverse Logistics
4.5.1 Typen von Netzwerken in reverse Logistics
4.5.2 Standortplanung
4.5.3 Kapazitätsplanung
4.5.4 Besonderheiten von Reverse-Logistiknetzwerken
4.6 Treiber der rückführenden Logistik
4.7 Hemmnisse der Reverse Logistics

5 Transport in Circular Supply Chain
5.1 Zur Auswahl der Elektronik- und Elektroaltgeräte
5.1.1 Elektro- und Elektronikgeräte in Deutschland
5.1.2 Zusammensetzung Elektroschrott
5.1.3 Rechtliche Rahmenbedingungen ElektroG
5.2 Untersuchung der Transporte in der Circular Supply Chain
5.2.1 Wichtige Annahmen zur Veranschaulichung
5.2.2 Transportkonfiguration
5.2.3 Elemente der Transportnetze
5.3 Transport in der EAG Erfassung
5.3.1 Transportkette zur Sammelstelle
5.3.2 Wirkungen der Bündelung von EAG auf den Verkehr
5.3.3 Einflussparameter auf die Sammelprozesse
5.3.4 Vor- und Nachteile Hol- und Bringsystem
5.3.5 Restriktionen im Sammeltransport
5.4 Transport zur Aufbereitung
5.4.1 Information über Altprodukte
5.4.2 Transport in der Aufbereitung
5.4.3 Einflussparameter
5.5 Transport zum Wiedereinsatz bzw. Weitereinsatz im Wirtschaftskreislauf
5.5.1 Transport zur Wiedereinsteuerung in der Distribution
5.5.2 Reverser Transport zur Wiedereinsteuerung in der Produktion
5.5.3 Transport zur Beseitigung (Deponie)
5.6 Erstellung der Kausalkette
5.6.1 Definition
5.6.2 Komponente
5.6.3 Erstellung der Kausalkette zur Verkehrswirkung einer Circular Economy

6 Zusammenfassung und Ausblick

Anhang

Literatur

Kurzfassung

Die Circular Economy ist ein wirtschaftliches und regeneratives Konzept. Dabei werden Abfälle möglichst vermieden und nicht funktionsfähige bzw. nicht mehr benötigte Produkte, Teile und Materialen werden einer erneuerten wirtschaftlichen Nutzung zugeführt. Die Umsetzung dieses Konzeptes führt zu den zusätzlichen Aktivitäten bzw. Prozessen innerhalb der Wertschöpfungs­kette. Denn Produkte, Teile und Materialen werden vor ihre Wiedereinsteuerung im Wirtschafts­prozess repariert, aufbereitet, verwertet. Das Ganze wird ermöglicht durch die Transportprozesse. Diese zusätzliche Transportprozesse zur Behandlung und zur Wiedereinsteuerung von Produkten, Teile und Materialen reflektieren sich auf die eine oder andere Art auf den Verkehr.

Das Ziel dieser Arbeit ist zu untersuchen auf welche Weise die Circular Economy die Verkehrs­leitung, die Verkehrskosten, das Verkehrsaufkommen und die Verkehrsfolge in der Wertschöp­fungskette beeinflusst.

Die Erreichung dieses Zieles wird durch die Erstellung einer Kausalkette ermöglicht. Eine Kau­salkette dient dazu die Ursachen und die Wirkungen der Transportprozesse in der verschiedene somit deren Interdependenz zu zeigen. Wesentliche Ursachen wurden entlang die Wertschöp­fungskette ermittelt: es handelt sich u.a. um das Aufkommen an Altprodukte, die Kapazität der eingesetzten Transportmittel, die Entfernungen zwischen die Standorten. Es hat sich ergeben, dass entlang der Wertschöpfungsstufen der circular Supply Chain wird der Verkehr beeinflusst -sei es auf auf die Verkehrsleistung, die Verkehrskosten, die Verkehrsleistung oder die Infrastrukturen.

Abstract

The Circular Economy is an economical and regenerative concept. Waste is avoided as far as possible and non-functional or unneeded products, parts and materials are put to a renewed eco­nomic use. The implementation of this concept leads to additional activities and processes within the value chain. Because products, parts and materials are repaired, processed and recycled before being reintroduced into the economic process. All this is made possible by the transport processes. These additional transport processes for the treatment and re-use of products, parts and materials are reflected in one way or another in the transport.

The aim of this thesis is to investigate how the Circular Economy influences traffic manage­ment, transport costs, traffic volume and traffic flow in the value chain.

The achievement of this goal is made possible by the creation of a causal chain. A causal chain serves to show the causes and the effects of the transport processes in the different and thus their interdependence. The main causes were identified along the value-added chain: these include the volume of old products, the capacity of the means of transport used and the distances between the sites. It was found that traffic is influenced along the value-added stages of the circular supply chain - whether it is on the transport performance, the transport costs, the transport capacity or the infrastructure.

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildungsverzeichnis

Abb. 2-1: Lineare Wirtschaft

Abb. 2-2: Circular Economy

Abb. 2-3: Abfallpyramide

Abb. 2-4: Transportkette

Abb. 2-5: Güterverkehrssystem

Abb. 3-1: Einfaches Supply Chain

Abb. 3-2: Schließung von Stoffkreisläufen in Wertschöpfungsketten

Abb. 3-3: Behandlungsprozesse

Abb. 3-4: Wertschöpfungsstufe in der zirkulär Wertschöpfungskette

Abb. 4-1: Schematische Darstellung des Hol- und Bringsystems

Abb. 4-2: Reverse-Logistics-Netzwerkstruktur

Abb. 5-1: Überblick über rechtliche Verpflichtungen im Rahmen des ElektroG

Abb. 5-2: Wege der Redistributionslogistik

Abb. 5-3: Beispiel zirkuläre Supply Chain für EAG

Abb. 5-4: Struktur eines Hub-and-Spoke Transport

Abb. 5-5: Beispiel Transporte bei der Sammlung von EAG

Abb. 5-6: Transport in der Aufbereitung

Abb. 5-7: Reverser Transport im Handel

Abb. 5-8: Reverser Transport in der Produktion

Abb. 5-9: Kausalkette zur Analyse der Verkehrswirksamkeit einer Circular Economy

Tabellenverzeichnis

Tab. 2-1: Grundbausteine zum Übergang in der Circular Economy

Tab. 2-2: Entsorgungsstrategischer Handlungsspielraum

Tab. 2-3: Wirtschaftsverkehr

Tab. 2-4: Verkehrsaufwand und Modal Split

Tab. 4-1: Teilbereiche der Reverse Logistics mit entsprechenden logistischen Objekten ..

Tab. 4-2: Mögliche Akteure und Rolle in der Rückführlogistik

Tab. 4-3: Type von reverse Logistics Netzwerke

Tab. 4-4: Treiber der Reverse Logistics

Tab. 4-5: Barriere für die Implementierung der rückführenden Logistik

Tab. 5-1: Stoffliche Zusammensetzung von verschiedenen elektr(on-)ischen Geräten

Tab. 5-2: Hauptelemente der Transportnetzwerke

Tab. 5-3: Einflussfaktoren auf die Sammelprozesse

Tab. 5-4: Vor-, und Nachteile Bring- und Holsystem

Tab. 5-5: Emissionen Verkehrsträger

Tab. 5-6: Verkehrsbeeinflussenden Faktoren einer zirkulär Supply Chain

1 Einleitung

1.1 Ausgangssituation und Problemstellung

Die konstante Suche nach Nachhaltigkeit stellt die Wirtschaft vor große Herausforderungen. Tat­sächlich führt die globale demographische Entwicklung zu einer steigenden Produktnachfrage und -herstellung, die wiederum einen erhöhten Ressourcenverbrauch nach sich zieht (UBA 2020). Diese zunehmende Ressourcengewinnung und -nutzung hat schädliche Umweltwirkungen wie z. B. den Klimawandel, die Zerstörung der Ökosysteme und den Verlust der Biodiversität (UBA 2020). Außerdem zählt die Knappheit der Rohstoffe zu den entscheidenden Problemen, mit denen sich die industrielle Welt wie auch die Politik beschäftigt (vgl. Endres 2017) Denn ohne ausrei­chende Rohstoffe wäre es unmöglich, den weltweiten Bedarf an technologischen und industriel­len Produkten zu decken. Deshalb sollten die Ressourcen möglichst effizient genutzt und die Le­bensphase bzw. Nutzungsphase der Produkte verlängert werden. Zur eventuellen Lösung dieser ganzen Problematik wurde ein wirtschaftliches Konzept entwickelt: die Circular Economy.

Die Circular Economy zielt darauf ab, die Abfallmenge sowie den Ressourcenverbrauch zu reduzieren und die Stoffkreisläufe durch u. a. eventuelle Reparierung, Aufarbeitung, Recycling von Altprodukten, Komponenten und Materialien zu schließen. Diese Möglichkeiten zur Produkt­nutzungsverlängerung führen zu neuen Transportnetzwerken und zur Steigerung von sowohl re­gionaler als auch nationaler Verkehre. Denn diese Produkte, Komponenten und Materialien müs­sen erfasst, gesammelt und von einem Ort zum anderen transportiert werden, um einen angemes­senen Behandlungsprozess für einen Wieder- bzw. Weitereinsatz im wirtschaftlichen System zu bekommen. In dieser Reihenfolge, um die Verkehrswirksamkeit der Circular Economy in der Wertschöpfungskette analysieren zu können, ist es notwendig, die Transporte in jeder Wertschöp­fungsstufe darzustellen (vgl. Hansen 1999, S. 19).

1.2 Zielsetzung der Arbeit

Die wesentliche Zielsetzung der vorliegende Arbeit umfasst die Untersuchung der verkehrsbeein­flussende Parameter einer Supply Chain im Sinne der Circular Economy. Tatsächlich mit der Umsetzung der Circular Economy in der Supply Chain, entstehen zusätzliche Aktivitäten und Prozesssen, die die erneuerte Nutzung von Altprodukte, Teile und Materialen im Kreislauf er­möglichen. Die Entstehung neuer Transportprozesse durch zusätzliche Aktivitäten in der Wert­schöpfungskette wie sammeln, reparieren, aufbereiten und verwerten stellen eine Herausforde­rung in den Verkehrsbereichen dar. Denn hierfür werden Altprodukte bzw. Teile und Materialen von einem Ort zu einem anderen transportiert werden. Der resultierende Sammelgutverkehr sowie die Dienstleistungsverkehre führen zu einer Zunahme von Verkehrsaufkommen, Verkehrskosten Verkehrsleistung. Letztere verursachen Lärm- und Treibhausgas- und Schadstoffemissionen und eine Erhöhung der Auslastung von Verkehrsinfrastrukturen.

1.3 Vorgehensweise

Zur Umsetzung der beschriebenen Zielsetzung wird die vorliegende Arbeit in 6 Kapitel geglie­dert. Im Anschluss an dieses Kapitel folgen die theoretischen Grundlagen der Circular Economy und der Verkehr. Die Bedeutung der Abfallwirtschaft als zentrale Idee der Circular Economy wird erläutert im Kapitel 2.

Die durch die Umsetzung der Circular Economy in der Wertschöpfungskette entstehenden Veränderungen werden in Kapitel 3 erörtert. Es handelt sich um die Erweiterung der traditionelle Supply Chain zu einer circular Supply Chain. Im Kapitel 4 wird auf die die Reverse Logistics als Bestandteil der CE und Voraussetzung zum Übergang in der Circular Economy. Mit Kapitel 5 wird auf die Transportprozesse jeder Wertschöpfungsstufe eines zirkular gerichteten Supply Chain bzw. auf die Parameter oder Einflussfaktoren, die ein Transportprozess auslöst, eingegan­gen. Ausgehend davon wird die Interdependenz der verkehrsbeeinflussenden Parameter jeder Wertschöpfungsstufe untersucht.

Im letzten Unterkapitel des Kapitel 5 wird auf einer Seite auf die Definition einer Kausalkette eingegangen. Auf der anderen Seite wird auf Basis der gewonnenen Merkmale und Einflussgrö­ßen ein Ursache-Wirkung-Diagramm erstellt.

Kapitel 6 legt den Fokus auf die Zusammenfassung der Kernergebnisse und die Identifizie­rung von Forschungsbedarfen, um auf Basis des entwickelten Ursache-Wirkung-Diagramms zu­künftige quantitative Auswirkungen zur Verkehrswirkung treffen zu können.

2 Theoretische Grundlagen

Dieses zweite Kapitel beschäftigt sich mit den begrifflichen Fundamenten zum besseren Ver­ständnis der Arbeit. Circular Economy ist ein facettenreicher Bereich. Aus diesem Grund werden im ersten Teil dieses Kapitels die theoretischen Grundlagen der Circular Economy dargestellt. Darauf aufbauend wird im Anschluss auf Abfallwirtschaft in der Circular Economy eingegangen und auf wichtige bestehende Elemente des Verkehrs fokussiert.

2.1 Circular Economy

Heutzutage bewegen wir uns von einer linearen Wirtschaft hin zu einer zirkulären. In folgenden Abschnitten wird zuerst die lineare Wirtschaft erläutert und folgend die Circular Economy, deren Grundbausteine und Prinzipien.

2.1.1 Definition Circular Economy

Lineare Wirtschaft

In den letzten Jahrhunderten war die Welt durch ein wirtschaftliches Modell charakterisiert. In diesem Modell werden Produkte (aus Rohstoffgewinnung) hergestellt, verkauft, verbraucht und nach ihrer Nutzungsphase bzw. Lebenszyklus als Abfall deponiert oder verbrannt. In beiden Fäl­len werden Wertstoffe aus dem Verkehr gezogen und gehen verloren. Rohstoffe werden aus der Natur entnommen, für Erzeugungszwecke verarbeitet und am Ende wird die Nutzungsdauer oder der Lebenszyklus eines Produktes verworfen. Diese Wegwerfgesellschaft läuft in eine lineare Richtung und wird aus diesem Grund als lineares Wirtschaftsmodell bezeichnet (siehe Abb 2.1). Dieses unterstützt weder eine ökologische Nachhaltigkeit noch eine Ressourceneffizienz. Denn die begrenzten eingesetzten Rohmaterialien werden nicht dauerhaft genutzt und danach unver- brauchlich gemacht. Es entstehen ein hohes Abfallaufkommen sowie eine Energieverschwendung (vgl. Ghosh 2020, S. 1). Mit zunehmendem Bevölkerungswachstum und der dazugehörigen Nachfrage, eine weltweite Rohstoffverknappung und die ökologischen Konsequenzen der indust­riellen Wirtschaft zeigt die lineare Wirtschaft ihre Schwächen. In diesem Zusammenhang wurde die Circular Economy konzipiert und stellt sich als grundlegende Alternative zum linearen Wirt­schaftsmodell dar, das unter anderem durch Ressourcenverschwendung und Umweltverschmut­zung gekennzeichnet ist.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2-1: Lineare Wirtschaft (eigene Darstellung in Anlehnung an Meuli K. 2019, S. 8)

Circular Economy

Die Circular Economy lässt sich nicht einheitlich definieren. Laut mehreren Wissenschaftlern wurde das Modell der CE in erster Linie von den Umweltökonomen Pearce und Turner einge­führt. Die Recherche dieser letzteren war auf die vorherige Studie vom ökologischer Ökonom Boulding basiert (Ghisselini et al. 2016, S. 14; Greyson 2007, S. 1383-1384; Murray 2017, S. 372-373). Nach Boulding ist ein zirkuläres System eine Voraussetzung für die Aufrechthaltung von Nachhaltigkeit des menschlichen Lebens auf der Erde (Boulding zitiert nach Ghisselini et al. 2016, S. 14).

Nach der europäischen Umweltagentur geht die Circular Economy hinaus der reinen Ver­schwendung und setzt voraus, dass die natürlichen Ressourcen effizient und nachhaltig bewirt­schaftet werden. Dank der Circular Economy sind die Schaffung von Wohlstand, Wachstum und Arbeitsplätzen und die Verringerung von Umweltbelastungen möglich. Dieses ökonomische Konzept kann prinzipiell auf alle Arten von natürlichen Ressourcen angewandt werden, ein­schließlich biotischer Ressourcen, wie z. B. Wald und Tiere sowie abiotische Ressourcen, wie z. B. Kohle, Öl, Ökodesign, Reparatur, Wiederverwendung, Aufarbeitung, Wiederaufarbeitung, gemeinsame Nutzung von Produkten, Abfallvermeidung und Abfallrecycling stellen Bestandtei­len einer CE dar (vgl. EEA 2016, S. 9).

Nach Duch Guillot kann die Circular Economy definiert werden als ein Produktions-, und Verbrauchsmodell, bei dem vorhandene Materialien und Produkte so lange wie möglich geteilt, geleast, wiederverwendet, repariert, aufgearbeitet und recycelt werden. Somit wird eine Lebens- zyklusverlängerung von Produkten erreicht und die Abfälle werden auf einem Minimum redu­ziert. Nach Erreichung der Lebensdauer eines Erzeugnisses, werden deren Materialien und Roh­stoffen im Produktionsprozess wiedereingeführt zur weiteren Generierung von Wertschöpfung (vgl. Duch Guillot 2018, S. 1).

Eine der bekanntesten Definitionen der Circular Economy (CE) und auf welche die vorlie­gende Arbeit basiert, wurde durch die Ellen Mac Arthur Foundation etabliert. Eine CE ist ein restaurativ oder regenerativ industrielles System, das darauf abzielt, den Produktlebenszyklus zu verlängern, den Nutzen und den Wert von Materialien und Produkten so weit wie möglich zu erhalten. Dabei sollen den Abfall und die Verwendung giftiger Chemikalien vermieden werden (EMF 2013, S. 7).

In einer Circular Economy sollte bereits in der Design-, und Entwicklungsphase eines Pro­dukts beachtet werden, dass nach seiner Nutzungsphase seine Zerlegbarkeit in Bestandteile er­möglicht wird.

Abgrenzung Kreislaufwirtschaft

Das Modell der Circular Economy wird oftmals mit der deutschen Übersetzung „Kreislaufwirt­schaft“ verwendet. Es gibt jedoch Unterschiede zwischen beiden Begriffen hinsichtlich ihrer Ziele. Die Kreislaufwirtschaft beschäftigt sich in erste Linie mit der Abfallentsorgung. Die Cir­cular Economy geht weiter und betrachtet den gesamten Wertschöpfungsprozess beginnend mit dem Produktdesign (Nutzung kreislauffähiger, nachhaltiger Rohstoffe) bis hin zur Wiederver­wendung der eingesetzten Ressourcen im Produktionsprozess. Dabei werden die Begrenztheit der Ressourcen und der Umweltschutz berücksichtigt. Die Anwendung einer Circular Economy würde die existenziellen Herausforderungen der Menschheit, wie Ressourcenmangel, Dekarbonisierung, Energiewende und die Verhinderung einer Klimakatastrophe bewältigen (vgl. Hohenschurz-Schmidt 2019).

Tatsächlich orientiert sich die Circular Economy auch an den Aspekten der Herstellung und Gestaltung kreislauffähiger Produkte (EFA zitiert nach Fraunhofer UMSICHT 2017, S. 20).

2.1.2 Prinzipien der Circular Economy

Die Ellen MacArthur Foundation (EMF) und das McKinsey Center for Business and Environment haben 2013 eine Implementierung der CE vorgenommen (siehe Abb. 2.2). Diese Implementie­rung erfordert eine vielseitige Betrachtung von Prinzipien, die sich in 3 Hauptpunkte gliedern lassen:

- Prinzip 1: Naturkapital erhalten und verbessern durch die Bestandskontrolle endlicher Ressourcen und dem Stoffstrommanagement erneuerbarer Materialien.

In der CE werden Technologien und Prozesse ausgewählt, die nach Möglichkeit erneuerbare Ressourcen nutzen. Eine CE fördert das natürliche Kapital, indem sie z. B. Nährstoffströme innerhalb des Systems fördert und die notwendigen Voraussetzungen für die Bodenregene­ration schafft. Die Produkte sind dank ihrer biologischen und technischen Materialien im Hinblick auf eine Demontage- und Wiederverwendungszyklus konzipiert und optimiert. Das bedeutet, dass die Produkte nach Ende ihrer Nutzungsphase bzw. ihres Lebenszyklus nicht einfach deponiert oder verbrannt werden, wie bei linearer Wirtschaft, sondern direkt wieder in einen Herstellungsprozess zurückgeführt werden.

- Prinzip 2: Optimierung der Ressourcenleistung durch die Zirkulation von Produkten, Komponenten und Materialien im maximalen Funktionalitätsniveau zu jeder Zeit in technischen und biologischen Zyklen.

Dies bedeutet, dass technische Komponenten und Materialien für die Wiederaufarbeitung, die Sanierung und das Recycling konzipiert sind, um sie im Kreislauf zu halten. Kreisför­mige Systeme verwenden nach Möglichkeit engere, innere Schleifen (z. B. Wartung statt Recycling), wodurch Energie und Rohstoffe gespart werden. Kreisförmige Systeme fördern auch die schadlose Einbringung von biologischen Nährstoffen in die Biosphäre, damit sie wertvolle Rohstoffe für einen neuen Produktionszyklus werden. Im biologischen Zyklus werden Produkte entwickelt, mit der Absicht, konsumiert oder metabolisiert zu werden und zu einem neuen Ressourcenwert regeneriert zu werden.

- Prinzip 3: Förderung der Systemeffektivität durch die Identifizierung und Abschaf­fung negative Auswirkungen.

Hier geht es um die Systemdegradierung, darum, die negativen Auswirkungen auf Lebens­mittel, Mobilität, Bildung und Gesundheit zu verringern.

Eine CE unterscheidet zwischen einem technischen und einem biologischen Zyklus. Der techni­sche Zyklus umfasst die Nutzung endlicher Materialien. Die Verwendung ersetzt den Verbrauch. Die technischen Materialien werden im technischen Zyklus zurückgewonnen und größtenteils wiederhergestellt. Der biologische Zyklus umfasst die Ströme nachwachsender Rohstoffe wie Holz, Stärke. Der Verzehr findet nur im biologischen Zyklus statt. Erneuerbare (biologische) Nährstoffe werden meist im biologischen Kreislauf regeneriert (vgl. EMF 2015, S. 5-6).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

2.1.3 Grundbausteine

Die Ellen MacArthur Foundation hat vier Grundbausteine zur Umsetzung einer Circular Eco­nomy identifiziert. Diese vielfältige Handlungsansätze werden im Folgenden dargestellt.

- Im ersten Baustein geht es um das Kreislaufdesign der Produkte und der Produktion. Die benötigten Materialien zur Konzeption eines Produktes sollten von Anfang an so ausgewählt werden, dass sie im technischen Kreislauf wiederverwendet werden können. Neben der Ma­terialauswahl sind weitere wichtige Elemente eines wirtschaftlich tragfähigen kreisförmigen Designs standardisierte Komponenten, auf Langlebigkeit ausgelegte Produkte, ein Design, das die Sortierung, Trennung oder Wiederverwendung von Produkten und Materialien am Ende ihrer Lebensdauer erleichtert, sowie Kriterien, die die Herstellung erleichtern und po­tenziell nützliche Anwendungen von Nebenprodukten und Abfällen berücksichtigen. Auch zirkuläre Wirtschaftsmodelle sollten bei der Produktgestaltung berücksichtigt werden. Schließlich sollten Feedback-Mechanismen zwischen der Entwurfs- und der End-of-Life- Phase entwickelt werden. (EMF 2013, S. 59) Dies führt zur Ersparnis der Ressourcen, Kos­teneinsparung und zur Reduzierung von Abfällen. Nach Berechnung des Instituts der deut­schen Wirtschaft Köln (IW) im Jahr 2005 hat die deutsche Wirtschaft 3,7 Milliarden € an Rohmaterialien und Energiekosten durch den Einsatz von Sekundärmaterialien (anstelle Pri­märmaterialien) gespart (Bardt 2006).
- Der zweite Baustein betrifft die Unterstützung neuer Geschäftsmodelle. Diese dienen zur Verlängerung der Lebensdauer der Materialien, zur Schließung des technischen Kreislaufs durch verschiedene Methoden: Angebot von Produkten als Dienstleistung (Produkte werden bspw. im Rahmen eines Leasing anstatt des herkömmlichen Verkaufs dem Kunden zur Ver­fügung gestellt) (EMF 2013, S. 59). Eine andere Methode wäre die Ersetzung des Verbrau­cherkonzepts durch das Konzept des Benutzers. Die langlebigen Wirtschaftsgüter werden, anstatt verkauft zu werden, möglichst vermietet und geteilt (vgl. EMF 2013, S. 7). So ließen sich beispielsweise Waschmaschinen vermieten. Dies führt zur Ressourceneinsparung (fi­nanziell wie materiell), Verlängerung der Nutzungsdauer des Gerätes und somit zur Schlie­ßung des Kreislaufs. Denn aus dieser Sicht könnte eine Waschmaschine durch mehrere Per­sonen genutzt werden. Dagegen wird in einer linearen Wirtschaft eine Waschmaschine pro Individuum bzw. pro Familie verwendet.
- Die Etablierung einer Rückwärtslogistik ist der dritte Baustein. Eine Rückwärtslogistik ist notwendig, um die rückgeführten Produkte im Wirtschaftssystem wiedereinzuführen.

Ein System, in dem der Wert der Materialien erhalten bleibt, ist eine Grundvoraussetzung für den Übergang zu einer Circular Economy. Um aus Materialien und Produkten nach einer anfängliche Nutzungsphase einen Wert zu schaffen, müssen sie gesammelt und gemeldet werden. Durch Reverse-Logistik und verschiedene Verarbeitungsmethoden können diese Materialien wieder auf den Markt gebracht werden. Dies betrifft die Lieferkette, die Sortie­rung, die Lagerung, das Risikomanagement, die Energieerzeugung und sogar die Moleku­larbiologie und Polymerchemie.

Die Rückwärtslogistikkette, die für die Kaskadierung von Materialien für andere Anwen­dungen erforderlich ist, muss von Anfang bis Ende optimiert werden. Es ist daher von we­sentlicher Bedeutung, die Fähigkeiten und die Infrastruktur zu entwickeln, um sich in Rich­tung auf mehr Zirkularität zu bewegen. Sammelsysteme müssen einfach bedienbar sein, sich in Bereichen befinden, die für Kunden und Spezialisten für Altprodukte zugänglich sind, und die Qualität der Materialien aufrechterhalten können. Vorgelagerte Anwendungen sollten in Kaskade verwendet werden um die Nährstoffe zu optimieren bevor die Nährstoffe in den Boden zurückkehren. Die EMF gibt Strategien zur Verlängerung der Produktnutzung, die im Kapitel 3.2.2 erläutert werden, um die Redundanz zu vermeiden.

- Vermittler und systemische Rahmenbedingungen. Während Unternehmen diese ersten drei Säulen der Kreislaufwirtschaft weitgehend erleichtern können, gibt es eine Reihe von Rah­menbedingungen, die den Übergang zur Circular Economy stark unterstützen können.

Erstens kann die Ausbildung eine bedeutsame Rolle bei der Vorbereitung der Zukunft spie­len. Fachleute zu einem neuen wirtschaftlichen Paradigma, einschließlich der Schaffung der die für zirkuläre Innovation notwendige Qualifikationsbasis vorbereiten. Die Finanzierung der Integration der Circular Economy und der Theorie von Systemen in Schulen und Uni­versitäten sollte durch die Regierungen finanziert werden. Zweitens sollten alle Akteure in der Wertschöpfungskette Zugang zu Finanzmitteln haben. Regierungen können zusätzliche Finanzierungsanreize schaffen, indem sie einige der mit innovativen Geschäftsmodellen ver­bundenen Risiken übernehmen. Drittens sind Kollaborative Plattformen für die Entwicklung eines zirkulären Systems unerlässlich. Die gemeinsame Entwicklung von Produkten, Tech­nologien, Informationen zur Förderung von Transparenz und Informationsaustausch, ge­meinsame Sammelsysteme, Industriestandards, Anreize usw. harmonisierte und erleich­ternde Mechanismen könnten durch die Einrichtung von Kooperationsplattformen über Sek­toren hinweg oder zwischen Unternehmen und politischen Entscheidungsträgern erleichtert werden. Viertens ist ein neuer wirtschaftlicher Rahmen erforderlich. Umfassendere Ände­rungen in das bestehende Steuersystem und die Messung der wirtschaftlichen Leistung könnten dazu beitragen, einen systemischen Übergang zu einer offeneren Wirtschaft zu er­leichtern.

Die Grundbausteine zum Übergang zu einer Circular Economy werden in der Tab. 2-1 zusam­mengefasst.

Tab. 2-1: Grundbausteine zum Übergang in der Circular Economy (eigene Darstellung)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Die Umsetzung einer Circular Economy wird durch eine passende Gestaltung des Abfallmanage­ments ermöglicht. Aus diesem Grund wird die Abfallwirtschaft in der Circular Economy im zwei­ten Teil dieses Kapitel beschrieben.

2.2 Abfall in der CE

Das Kreislaufwirtschaftsgesetz (hervorgegangen aus dem Abfallgesetz) trat in Deutschland am 01. Juni 2012 in Kraft. Hauptzweck ist die Förderung der Kreislaufwirtschaft zur Schonung na­türlicher Ressourcen und der Sicherung der umweltverträglichen Bewirtschaftung von Abfällen.

2.2.1 Definition Abfall

Das Kreislaufwirtschaftsgesetz gibt sowohl eine subjektive als auch eine objektive Definition des Abfallbegriffes (Stölzle 1993, S. 166 f.; Bilitewski & Härdtle). Abfälle im Sinne des Kreislauf­wirtschaftsgesetzes sind alle Stoffe oder Gegenstände, derer sich ihr Besitzer entledigt, entledigen will oder entledigen muss (§ 3 Abs. 1 S 1 KrWG). Gemäß § 3 Abs. 1 S 2 KrWG sind Abfälle zur Verwertung, solche die verwertet werden, während Abfälle beseitigt werden, nicht verwerten werden. Sie werden nach Herkunft (Siedlungs-,Industrie-, Medizin-Abfälle, Bauabfälle etc.) und Zusammensetzung (hausmüllähnliche, gefährliche und nicht gefährliche etc.) differenziert und zugeordnet (Kranert & Cord-Landwehr 2010, S. 32-33). Ein Abfall wird entsprechend den Vor­gaben der Abfallverzeichnisverordnung (AVV) einer Abfallart zugeordnet, die aus dem sechs­stelligen Abfallschlüssel und der Abfallbezeichnung besteht. Es gibt insgesamt 842 Abfallarten (BMU). Da eine Klassifizierung von Abfallarten nicht relevant ist, wird nicht näher darauf einge­gangen.

Im linearen Wirtschaftsmodell werden Abfälle beseitigt. Dagegen werden bei der CE die Abfälle abgeschafft, denn sie sind wertvolle Rohstoffe und werden wieder in einen möglichst wertstiftenden Produktionsprozess zurückgeführt. Aus diesem Grund ist das Management von Abfällen von besonderer Bedeutung, um diese nach Möglichkeit wiederzuverwenden. In diesem Sinne umfasst die Abfallwirtschaft alle Maßnahme, die dazu dienen die Abfälle zu vermeiden und zu entsorgen unter Berücksichtigung ihrer Umweltauslastungen und Wirtschaftlichkeit. Hieraus leitet sich eine enge Verbindung zwischen Ökologie und Ökonomie bei der Abfallvermeidung und -entsorgung ab (Michaelis P. 1991, S. 9, in Anlehnung an LAGA 1987, S. 1096). Die euro­päischen Staaten haben in ihrer EU-Abfallrahmenrichtlinien eine sogenannte Abfallhierarchie (Abb. 2.3), die den Umgang mit den Abfällen für eine Ressourcenschonung und Umweltfreund­lichkeit reguliert. Wie bereits erwähnt, bilden die Ressourcenschonung und die Umweltfreund­lichkeit unter anderem die Kernziele einer CE ab. Nachfolgend wird die Abfallpyramide vorge­stellt.

2.2.2 Die fünfstufige Abfallhierarchie als Faktor zum Übergang in der CE

Die fünfstufige Abfallhierarchie definiert die Rangfolge, auf der die Mitgliedstaaten der EU recht­lich verpflichtet sind, die Abfälle zu behandeln. Die beste Option steht an der obersten Stufe der Pyramide (siehe Abb. 2.3). Diese ist in einer Richtlinie beschrieben, die ursprünglich durch das Europäische Parlament initiiert wurde. Ziel ist der Schutz der Umwelt sowie der menschlichen Gesundheit und der Ressourcenschonung (Abfallrahmenrichtlinie 2008/98/EG-AbfRRL). Diese wurde im deutschen Recht im Kreislaufwirtschaftsgesetz umgesetzt. Die fünf Stufen der Pyra­mide werden folgend erläutert.

Stufe 1: Abfallvermeidung

An der Spitze der Pyramide steht die Abfallvermeidung. Dies umfasst auf einer Seite alle Hand­lungsmöglichkeiten zur Entstehung vom Stoff, Material oder Produkt als Abfall. Auf der anderen Seite umfasst sie die Maßnahmen zur Verringerung der Abfallmenge (vgl. Felleisen 2001, S. 133). Hierzu zählen:

- Die anlageninterne Kreislaufführung von Stoffen
- Die abfallarme Produktgestaltung durch die Verringerung der schädlichen Stoffe, des Ge­halts in Materialien und Erzeugnissen
- Die Wiederverwendung von Erzeugnissen oder die Verlängerung ihrer Lebensdauer
- Ein Konsumverhalten, das auf den Erwerb von abfall- und schadstoffarmen Produkten sowie die Nutzung von Mehrwegverpackungen gerichtet ist (§ 3 Abs. 20 KrWG).

Zwar existiert keine Wirtschaft ohne Abfall, aber einer Circular Economy kann die Abfallmenge durch verschiedene Handlungen verringern: vermieten statt kaufen, langlebige Güter anstatt über­flüssige Güter verbrauchen, nur das Nötige verzehren.

Stufe 2: Vorbereitung zur Wiederverwendung

Im Falle, dass keine Abfälle vermieden werden, gilt die Vorbereitung zur Wiederverwendung als nächste Stufe. Im Sinne dieses Gesetzes ist jedes Verwertungsverfahren der Prüfung, Reinigung oder Reparatur, bei dem Erzeugnisse oder Bestandteile von Erzeugnissen, die zu Abfällen gewor­den sind, so vorbereitet werden, dass sie ohne weitere Vorbehandlung wieder für denselben Zweck verwendet werden können, für den sie ursprünglich bestimmt waren (§ 3 Abs. 24 KrWG). Dies bedeutet z. B., nicht mehr funktionsfähige Geräte zur Reparatur zu bringen und sie danach wieder zu benutzen.

Stufe 3: Recycling

Ist weder eine Vermeidung noch eine Wiederverwendung von Abfällen möglich, dann ist das Recycling die nächste Priorität. Unter Recycling versteht man „jedes Verwertungsverfahren, durch das Abfälle zu Erzeugnissen, Materialien oder Stoffen entweder für den ursprünglichen Zweck oder für andere Zwecke aufbereitet werden; es schließt die Aufbereitung organischer Ma­terialien ein, nicht aber die energetische Verwertung und die Aufbereitung zu Materialien, die für die Verwendung als Brennstoff oder zur Verfüllung bestimmt sind“ (§ 3 Abs 25 KrWG).

Durch die stoffliche Verwertung werden Altglas, Altmetall und Altpapier Sekundärrohstoffe und können wieder in der Produktion eingesetzt werden und auf diese Weise den Wirtschafts­kreislauf schließen (vgl. Alba Group 2020).

Stufe 4: Sonstige Verwertung insbesondere energetische Verwertung und Verfüllung

Liegt keine Möglichkeit zur stofflichen Verwertung vor, kommt der Einsatz von Abfällen als Ersatzbrennstoffe in Frage. Ein Beispiel dafür wäre der Einsatz von Abfällen im Zementwerk.

Stufe 5: Die Beseitigung

Die Müllbeseitigung ist die letzte und niedrigste Stufe der Pyramide. Können die Abfälle nicht weiter verwendet werden, werden sie beseitigt. Es geht um die gefahrlose Behandlung von Restabfällen und ihre Zuordnung in einen dafür zugelassenen Deponiekörper (Kranert & Cord Landwehr 2010, S. 1).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2-3: Abfallpyramide (eigene Darstellung

Die Entsorgungstrategien werden durch die Abfallhierachie bestimmt. Es ergibt sich der in Tab. 2-2 dargestellte entsorgungsstrategische Handlungsspielraum. (vgl. Schulte 2017, S. 760)

Tab. 2-2: Entsorgungsstrategischer Handlungsspielraum (Schulte 2017, S. 760)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

2.2.3 Produktverantwortung

Das KrWG legt neben den oben genannten Prioritätenreihenfolge die Produktverantwortung für Entwickler, Hersteller, Be- oder Verarbeiter sowie HandelDie Produktverantwortung schließt da­mit alle am Wertschöpfungsprozess beteiligten Akteure vom Lieferanten über den Produzenten bis zum Handel ein. Dabei sind folgenden Aspekten zu beachten:

- Herstellung und Vertrieb von Produkten die mehrfach genutzt werden können, die einen ho­hen Lebensdauer haben, die schadlos und hochwertig verwerten bzw. umweltschonend be­seitigt werden können.
- Die Einführung von Sekundärrohstoffen im Produktionsprozess.
- Die Kennzeichnung von schadstoffhaltigen Produkten zur Gewährleistung ihrer umweltge­rechten Verwertung oder Beseitigung nach Gebrauch.
- Die Kennzeichnung von Rückgabe-, Wiederverwendungs- und Verwertungsmöglichkeit o­der Pflichten und Pfandregelungen durch Kennzeichnung des Artikels.
- Die Rücknahme der Produkte und der nach Gebrauch daraus entstehenden Abfälle sowie deren nachfolgende umweltgerechte Verwertung oder Beseitigung (vgl. § 23 KrWG).

Produktverantwortung bedeutet, dass der ökologische Produktlebenszyklus so gestaltet werden muss, dass bei Herstellung und Verwendung die Abfallerzeugung minimiert wird. Dies erfordert auch eine ökologische Verwertung und Entsorgung von Abfällen, die am Ende des ökologischen Produktlebenszyklus anfallen (vgl. Dyckhoff et al. 2004, S. 4). Die Hersteller von Fertigproduk­ten sind aufgrund ihres entscheidenden Einflusses sowohl auf die Produktgestaltung als auch auf die Produktherstellung hier besonders betroffen (vgl. Kirchgeorg 1999, S. 3).

2.2.4 Umweltpolitische Prinzipien und Maßnahmen

Die umweltpolitischen Instrumente zielen auf die Vermeidung, die Verringerung bzw. die nach­trägliche Beseitigung von ökologischen Schäden bei Produktion und Verbrauch von Gütern ab. Die folgenden Prinzipien sind die Basis auf die Umweltpolitik und Umweltrecht:

- Vorsorgeprinzip
Dies ist die Leitlinie der Umweltpolitik. Für die Population sollen vorbeugend Gefahren und mögliche Umweltbelastung durch frühzeitige Maßnahme abgewehrt werden (vgl. Storm 1980, zitiert nach Bilitewski & Härdtle 2013, S. 8).
- Verursacherprinzip
Es ist ein Grundsatz der Umweltpolitik, wonach derjenige, der die Umwelt belastet oder schädigt, Verantwortung für die Kosten dieser Belastung oder der Schädigung trägt. Dies ist jedoch schwierig durchsetzbar, denn meist sind mehrere Personen direkt oder indirekt an Umweltbelastungen beteiligt. Aufgrund der Unmöglichkeit einer vollständigen Zuordnung der anteiligen Umweltbelastung einzelner Verursacher, werden die entstandenen Kosten von der Allgemeinheit getragen.
- Kooperationsprinzip
Bei diesem Prinzip sollen Konflikte durch die Teilnahme aller Betroffenen einverständlich geregelt werden (vgl. Bilitewski & Härdtle 2013, S. 8 f.).

2.2.5 Abfallerkennung durch Radio Frequency Identification (RFID)

Informationen über die Zusammensetzung und den Schad- und Wertstoffgehalt der eingegebenen Produkte sind für ein effizientes und hochwertiges Recycling notwendig. Dafür ist die Erkennung des Materials und die Zuordnung der Eigenschaften unabdingbar. Eine gute Lösung für dieses Problem stellt die Technologie der funkauslesbaren RFID-Tags dar. Tatsächlich ermöglicht die RFID-Technologie, mittels eines am Produkt dauerhaft angebrachten, funkauslesbaren Chips das Produkt durch einen eindeutigen Produktcode individuell zu erkennen. Zudem ist auf dem Chip die Speicherung oder das Abrufen weiterer Informationen aus einer zentralen Datenbank mithilfe des Produktcodes möglich. Dabei kann es beispielsweise um Informationen über die Materialzu­sammensetzung oder um Recyclinghinweise gehen, was von zentraler Bedeutung für die Entsor­gung ist.

Das Verursacherprinzip ist als ein Grundsatz der Kostenzuordnung zu verstehen, dem höchst politische Priorität eingeräumt wird. In seiner ursprünglichen Fassung besagt das Verursacher­prinzip: Jeder, der die Umwelt belastet oder sie schädigt, soll für die Kosten dieser Belastung oder Schädigung aufkommen.

Nachdem es auf die Rolle der Abfälle in der Circular Economy eingegangen wurde, wird im nächsten Abschnitt die Verkehrswirksamkeit definiert.

2.3 Verkehrswirksamkeit

2.3.1 Definition

Die Verkehrswirksamkeit beschreibt den Nutzen einer Straße für das gesamte Verkehrsgeschehen und die Bevölkerung drumherum und betrachtet ebenfalls den Aufwand an Zeit und Geld. (Wag­ner 2016). Die Verkehrswirksamkeit einer CE beschreibt alle verkehrlichen Wirkungen, die die Umsetzung einer CE verursacht. Im Allgemein zur Abschätzung der verkehrlichen Wirkungen eines Geschehens dienen die Verkehrsleistung, das Verkehrsaufkommen und die Verkehrsfolgen (vgl. Wagner 2009, S. 9). In den folgenden Abschnitten werden diese für die Verkehr relevante Einflussparameter definiert.

2.3.2 Parameter zur Abschätzung einer Verkehrwirksamkeit

Zur Analyse der Verkehrwirksamkeit einer Circular Economy, geht es darum zu wissen in welche Maßnahme die CE bzw. die dazugehörige Aktivitäten bzw. Prozessen die folgende Parameter bzw. Faktoren des Verkehr beeinflusst, erhöht oder erniedrigt:

- Das Transportaufkommen bzw. Verkehrsaufkommen beschreibt die Menge der in einer fest­gelegten Zeitspanne außerhalb von Produktstandorten beförderten Gütern in Tonnen (t). Zur Messung der Leistung eines Verkehrsträgers dient die Verkehrsleistung bzw. Transportleis­tung.
- Die Verkehrsleistung: Sie ist das Produkt aus dem Verkehrsaufkommen und der zurückge­legten Strecke und wird in Tonnenkilometer(tkm) gemessen und durch die Verkehrsmittel erbracht. (vgl. Buchholz J et al. 1998, S. 3).
- Die Verkehrsfolgen: sie können in zwei Gruppen klassifiziert werden:
- Die Kleinräumige Verkehrswirkungen. Es handelt sich um Wirkungen, die aufgrund des Verkehrs von neuen Logistikgebiete im Nahbereich entstanden sind. Sie bezie­hen sich auf einem Ort und werden auf Basis der Werten von Verkehrsaufkommen berechnet. Es handelt sich um:
- Die Erhöhung des Unterhaltsaufwandes der vorhandene Verkehrsinfrastrukturen
- Den Neubau oder Ausbau der vorhandenen Verkehrsinfrastrukturen (neue Kno­tenpunkte, Verbreiterung von Straßen)
- Die Großräumige Verkehrswirkungen. Sie werden durch die Veränderung des Ver­kehrsaufwandes bedingt. Es geht z.B. um die Verstärkung von Stausituationen, das Klima und die Feinstaubbelastung. (vgl. Wagner, S. 64ff)

In einem zirkulierenden Wirtschaft, wie die CE gibt es sowohl eine Bewegung von Personen (aus verschiedenen Gründe) als auch eine Bewegung von Rohstoffe, Komponente, Produkte, Sekun­därrohstoffe etc. von einem Punkt bzw. einem Ort zu einem anderen Punkt bzw. Ort. Zur Bestim­mung der in einer CE bestehende Verkehrsarte und zur Klarstellung und Begrenzung des Um­fangs der vorliegenden Arbeit, ist es wichtig die Verkehrsarten im folgenden Abschnitt darzustel­len.

2.4 Transport und Verkehr

Transport und Verkehr sind die Voraussetzung für Ressourcen-, Waren-, Sekundärrohstoff-, und Abfallbeförderung und -bewegungen zwischen verschiedenen Punkten oder zwischen wirtschaft­lichen Akteuren innerhalb einer Wertschöpfungskette und einer zirkulären Wirtschaft. Deswegen werden in diesem Kapitel die zahlreichen Aspekte dieses Themas dargestellt.

2.4.1 Definitionen

Transport und Verkehr stellen zwei unterschiedliche Aspekte des Beförderns von Gütern und Personen dar. Während der Transport den Mikroaspekt bezeichnet, handelt es sich beim Verkehr um den Makroaspekt (vgl. Gudehus 2007, S. 882).

- Transport

Als Transport wird ein Prozess zur Raumüberbrückung oder Ortsveränderung von Gütern von einem Ort zu einem anderen mithilfe von Transportmitteln bezeichnet und ist ein Teil­system des Verkehrs. Die Transportmittel umfassen Tragemittel oder Behälter und Fahr­zeuge, die zur Beförderung von Gütern dienen. Ein Transport kann entweder in innerbetrieb­licher oder außerbetrieblicher Form stattfinden. Durch den innerbetrieblichen Transport wer­den Güter innerhalb eines Betriebes, z. B. in einem Werk von einem Produktionsort zum anderen, oder zwischen verschiedenen Bereichen eines Lagerhauses mittels Fördermittel ge­bracht. Dagegen findet der außerbetriebliche Gütertransport außerhalb von Gebäuden, z. B. vom Lieferanten zum Kunden oder zwischen verschiedenen Werken bzw. verschiedenen La­gerhäusern eines Unternehmen sowie zwischen deren Werken und Lagerhäusern unter Nut­zung von Verkehrsinfrastruktur statt. Transportmittel sind Geräte oder Fahrzeuge, die dem Transport von Gütern dienen (Clausen & Geiger 2013, S. 3; Pfohl 2018, S. 169).

In einer CE bspw. wird der Transport von Altgeräten vom Händler zum Recyclinghof als außerbetrieblich, und die Transportprozesse innerhalb des Recyclinghofs zwischen den ver­schiedenen Werken als innerbetrieblich bezeichnet. Da sich die vorliegende Arbeit auf dem außerbetrieblichen Transport bezieht, wird der innerbetriebliche Transport nicht weiter be­trachtet.

- Transportkette

Die Transportkette versteht sich in Anlehnung an DIN 30781 als eine Folge technisch und organisatorisch miteinander verknüpften Vorgänge, bei denen Personen oder Güter bewegt werden. Es werden ein -und mehrgliedrige Transportketten unterschieden, wobei in einer eingliedrigen Transportkette erfolgt der Transport im Direktverkehr ohne Wechsel des Transportmittels. Dagegen findet ein Wechsel des Transportmittels bei mehrgliedrigen Transportketten statt. Diese letzteren können weiter in gebrochenen und kombinierten Ver­kehr klassifiziert werden. In einem gebrochenen Verkehr wird im Gegenteil zum kombinier­ten Verkehr das Transportbehältnis gewechselt (vgl. Jünemann 2000, S. 327). Der kombi­nierte Verkehr lässt sich wiederum in Behälter-, und Huckepackverkehr unterteilen. Der Hu­ckepackverkehr betrachtet solche Transportsysteme, bei denen ein Transportmittel zur Be­förderung eines anderen dient. Ein Beispiel dafür ist der Transport von Straßenfahrzeugen auf der Schiene über lange Strecken. Der Behälterverkehr beinhaltet alle Verkehrssysteme, bei denen Güter in Behälter als rationalisierende Transporthilfsmittel befördert werden. Dazu gehört der Transport von Container und Paletten (vgl. Pfohl 2018, S. 181). Der Aufbau von Transportketten ist in Abb. 2-4 zu sehen.

- Transportwirtschaft

Die Transportwirtschaft beschäftigt sich hauptsächlich mit den Prozessen der Beförderung und des Umladens, mit den Transport- und Frachtketten sowie mit den Transport- und Frachtkosten für den eigenen Beförderungsbedarf. Sie zielt darauf ab, den Beförderungsbe­darf des einzelnen Betriebs kostenoptimal und zuverlässig zu erfüllen (vgl. Gudehus 2007, S. 882).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2-4: Transportkette (Seidenfus 1972 zitiert nach Pfohl 2018, S. 172)

- Verkehr

Der Verkehr beschreibt die Raumüberwindung von Personen oder Gütern, Nachrichten oder Energie innerhalb eines definierten Systems (Clausen & Geiger 2013, S. 3).

Verkehrsmittel sind die benötigten Transportmittel für Fahrten und Versandprozesse, die au­ßerhalb eines Standorts im Unternehmen stattfinden. Die sind Kraftfahrzeuge (Lieferfahr­zeuge und Lastkraftwagen), Schienenfahrzeuge, Rohrleitungen, Binnen- und Seeschiffe so­wie Flugzeuge (Koether 2003, S. 312). Die Verkehrsträger können somit, als die Gesamtheit aller Verkehrsmittel definiert werden, die die gleiche Art von Verkehrsinfrastruktur anwen­den (Schulte 2017, S. 297).

- Verkehrswirtschaft

Der Interessenbereich der Verkehrswirtschaft ist vielseitig und facettenreich. Sie befasst sich auf der einen Seite mit den Strukturen der Verkehrsnetze, mit Verkehrswegen, Knotenpunk­ten und der Übergänge zwischen den verschiedenen Verkehrsträgern. Auf der anderen Seite fokussiert sie auf die Kosten und Preise der Güter- und Personenbewegungen in einem Wirt­schaftsraum. Sie zielt darauf ab, das gesamte Transportaufkommen einer Region oder eines Landes kostenoptimal, störungsfrei und umweltschonend zu bewältigen (vgl. Gudehus 2007, S. 883).

2.4.2 Verkehrsarten

Verkehr kann bezüglich der Art der Tätigkeit, in deren Ausübung der Ortswechsel erfolgt, in zwei Hauptkategorien unterteilt werden. Die erste Kategorie betrifft den Privatverkehr. Dabei geht es um die Ortsveränderung (von Personen, Gütern oder Fahrzeugen) in Ausübung privater Beschäf­tigung. Bei der zweiten Kategorie handelt es sich um den Wirtschaftsverkehr, d. h. eine Ortsver­änderung, die im Vollzug erwerbswirtschaftlicher und dienstlicher Beschäftigung durchgeführt wird. Es ist zu bemerken, dass sowohl der Berufsverkehr, d. h. der Verkehr von Personen vom Ort einer privaten Tätigkeit (z. B. von der Wohnung) zum Arbeitsplatz und zurück, als auch der private Einkaufs- und Besorgungsverkehr zum Privatverkehr gezählt werden und somit nicht dem Wirtschaftsverkehr zugeordnet werden (vgl. Wermuth 2007, S. 329 f.). Da der Privatverkehr für unsere Arbeit nicht relevant ist, wird auf deren weitere Betrachtung verzichtet.

Folgende drei Gruppen von Wirtschaftsverkehr sind zu unterscheiden.

- Güter(-wirtschaft-)verkehr

Dieser beschreibt den Ortswechsel (von Personen, Gütern oder Fahrzeugen) mit dem über­wiegenden Zweck, die Güter in Ausübung einer beruflichen oder dienstlichen Tätigkeit zu transportieren. Eine Unterteilung der Güterverkehr erfolgt in gewerblicher und Werkverkehr. Der gewerbliche Güterverkehr beschreibt die Güterbeförderung durch Logistikunternehmen für Dritte. Dieser ist erlaubnis- und meldepflichtig, während der Werkverkehr nur melde­pflichtig ist und den Eigenverkehr von Industrie-, Handels- und Dienstleistungsunternehmen bezeichnet (Pfohl 2018, S. 173). In diesem Fall werden eigene Fahrzeuge für die Güterbe­förderung genutzt. Der Werkverkehr umfasst ebenso die Leer- und Rückfahrten (Gleißner & Femerling 2018, S. 46).

- Personenwirtschaftsverkehr

Darunter wird der Verkehr von Personen mit dem überwiegenden Zweck einer beruflichen oder dienstlichen Tätigkeit (mit oder ohne Transportmittel) verstanden. Beispiel dafür sind die Fahrten zur erwerbsmäßigen Personenbeförderung bspw. die Fahrten des Busfahrers in Ausübung seines Dienstes in einem öffentlichen Verkehrsunternehmen. Seinerseits wird der Personenwirtschaftsverkehr in drei Unterkategorien klassifiziert. Die erste Klasse geht den Service- und Dienstleistungsverkehr an. Der ist eine Mischform von Personen- und Güter­verkehr, weil neben der Person, die eine Dienstleistung erbringt, auch Güter, z. B. Werkzeug, Material, Geräte etc., zur Ausübung der Tätigkeit transportiert werden. Bei der zweiten Klasse handelt sich es um den Geschäfts- und Dienst(-reise-) verkehr. Hier werden die Wege und Fahrten zu einer geschäftlichen Aktivität betrachtet. Als dritte Klasse ist der Personen­beförderungsverkehr zu nennen. Es geht um die Wege und Fahrten zum Transport von (an­deren) Personen, bspw. Fahrten des Busfahrers, des Taxifahrers etc.

- Der sonstige Wirtschaftsverkehr als dritte Kategorie

Dabei handelt es sich z. B. um Servicefahrten und Fahrten, die durchgeführt werden, damit die Funktionsfähigkeit des Fahrzeuges aufrechterhalten werden kann.

Der Hauptunterschied zwischen Güter(-wirtschaft-) verkehr und Personenwirtschaftsverkehr liegt überwiegend im Transportzweck. Der Hauptverkehrszweck im Güter(wirtschaft-)verkehr ist vor­wiegend der Gütertransport. Dagegen liegt der Hauptverkehrszweck beim Personenwirtschafts- verkehr in der Personenbeförderung (Wermuth 2007, S. 330 ff.). Im Rahmen der vorliegenden Arbeit liegt der Fokus auf dem Güterwirtschaftsverkehr innerhalb einer zirkulären Wirtschaft. Dies hat zwei Gründe. Erstens gibt es keine genauen Informationen über den Personenwirtschafts­verkehr und sonstigem Wirtschaftsverkehr im Rahmen der CE in einer Supply Chain. Zweitens ist der Güterverkehr mehr repräsentativ in einer Supply Chain, da viele Güter aller Art von einem Ort zu einem anderen fließen.

Der Verkehr kann auch nach der Transportentfernung in Nah-, und Fernverkehr unterschie­den werden. Der Einsatzradius von bis 50 km definiert der Nahverkehr. Ab 51 km bis 150 km wird vom Regionalverkehr gesprochen, ab 151 km handelt es sich um Fernverkehr (BAG 2002, S. 7-8).

Der Wirtschaftsverkehr wird in der Tab. 2-3 dargestellt.

Tab. 2-3: Wirtschaftsverkehr (eigene Darstellung)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Zum außerbetrieblichen Gütertransport stehen verschiedene Verkehrsmittel zur Verfügung, die in den folgenden Abschnitten abgegrenzt werden.

2.4.3 Verkehrsmittel im Güterverkehr

Der außerbetriebliche Gütertransport kann auf dem Boden, in der Luft oder auf dem Wasser statt­finden und ist mittels Verkehrsmittel realisierbar (vgl. Pfohl 2018, S. 176): Abb. 2.5 gibt einen Überblick über das Verkehrssystem.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2-5: Güterverkehrssystem (Pfohl 2018, S. 176)

Nachfolgend werden die Verkehrsmittel dargestellt.

- Straßengüterverkehr

Der Straßengüterverkehr beschreibt eine räumliche Veränderung von Gütern mit Kraftfahr­zeugen auf dem Verkehrsträger Straße (Arnold et al. 2008, S. 727). Die Straße ist in Deutsch­land der Verkrhsmittel, der das höchste Verkehrsaufkommen hat, wie es zu sehen in der Tab. 2.1 (UBA 2012, S. 10)

Das Verkehrsmittel auf der Straße umfasst alle Fahrzeuge und Fahrzeugkombinationen mit dem Hauptzweck des Straßengütertransports.

Im Straßengüterverkehr sind diverse Transportmodelle vorhanden. Tatsächlich definieren die Sendungsstruktur (Größe, Gewicht, Volumen), die Entfernung zwischen Quellen und Senken, Versender- und Empfängerzahl, die Terminvorgaben, die Beförderungsfrequenz; die benötigte Zusatzleistungen und Qualitätsanforderung und die passende Transportform für eine vorgegebene Situation (vgl. Arnold et al. 2008, S. 731). Dabei werden Ladungsver­kehr und der Sammelgutverkehr unterschieden.

- Beim Ladungsverkehr wird ein LKW voll ausgenutzt bzw. ein wesentlicher Teil des Fahr­zeuges verwendet (Ehrmann 2012, S. 225). Dabei findet prinzipiell kein Umschlag der Ladung statt. Wird eine direkte Belieferung unmöglich (gebrochene Verkehr), werden entweder die Ladehilfsmittel oder die Fahrzeuge umgeschlagen (Arnold et al. 2008, S. 731). Der Akzent liegt dabei auf dem Transport von Massengütern, Containern und kundenbezogenen Komplett- bzw. Teilladungen.
- Bei der Komplettladung wird der komplette Laderaum eines LKW bzw. Aufliegers oder einer Wechselbrücke ausgelastet. Bei der Teilladung werden mehrere Ladungen zur Aus­lastung des LKW auf einem Fahrzeug zusammengefasst (Buchholz et al. 1998, S. 50).
- Beim Sammelgutverkehr werden viele kleinere Sendungen zu einer Ladung zusammen­gefasst (Ehrmann 2012, S. 25).

Der meist genutzte Transportmittel im Straßenverkehr stellt der Lastkraftwagen dar. Diese ist auf seine großere Netzbildungsfähigkeit, sein hohen Anpassungsfähigkeit an individuelle Transportbedürfnisse zurückzuführen. Die Zeit und Kostenvorteile im Nah- und Flächenver­kehr ist auch ein anderer begründender Faktor. (vgl. Pfohl 2018, S. 178)

- Schienengüterverkehr

Im Schienengüterverkehr werden die Verkehrsleistungen durch den Transport von Güterwa­gen und -zügen auf Schienen erbracht (Schulte 2017, S. 338). Das Schienennetz bestimmt die Verkehrswege des Schienengüterverkehrs.

Zum Gütertransport auf der Schiene werden elektrische Lokomotiven oder Diesellokomoti­ven eingesetzt. Elektrische Lokomotiven bieten aufgrund der Nutzung elektrischen Stroms einen umweltfreundlichen Vorteil. (Meier et al. 2013, S. 166).

Als anderer Vorteil der Eisenbahn ist ihre große Massenfähigkeit. Die Eisenbahn lässt sich aufgrund ihrer Leistungsmerkmale und ihrer Transportpreise in fast alle Verkehrsarten be- teiligen.Der Transprt mit der Eisenbahn wird meist aufgrund der größere Netzbildungsfähig­keit nur jn Verbindung mit dem LKW durchgeführt.

Im Schienengüterverkehr werden in Abhängigkeit von der Größe der Ladeeinheiten unter­schiedliche Produktformen angeboten.

- Der Ganzzugverkehr: Dabei werden große Gütermengen in allen Wagen eines Zugs di­rekt von einem Absender (Quelle) bis zum Empfänger (Senke) transportiert. Hier wird der Zug komplett ausgelastet. Es werden keine Rangiervorgänge benötigt. Die Beladung des Zuges erfolgt direkt beim Versender und die Entladung beim Empfänger. Die Absen­der und Empfänger besitzen oft eigene Gleisanschlüsse/Terminals. Ganzzugverkehre eig­nen sich für den Transport von Massen-, und Massenstückgütern, wie Rohstoffe und Pro­dukte der Montanindustrie, der Kraftwerkswirtschaft, der Mineralölgesellschaften sowie Baustoffe.
- Der Einzelwagenverkehr: Einzelne Wagen oder kleine Warenkategorie werden vom Kun­den in Gleisanschlüsse zum Bestimmungsbahnhof transportiert. Im Gegensatz zum Ganz­zugverkehr beinhaltet ein Zug Güterwagen von verschiedenen Versendern und Empfän­gern. Daraufhin folgt einen Zugbildungs-, Rangier-, und Zugauflösungsaufwand, die zu höheren Transportzeiten als beim Ganzzugverkehr führen.
- Der Stückgutverkehr. Unter Stückgutverkehr oder Teilladungsverkehr wird der Transport einzelnen Sendungen verstanden, die unter einer Wagenladung liegen. Hierbei werden die Packstücke mehrerer Absender zur einer Wagenladung konsolidiert und zu Zielbahn­höfen befördert. Der Transport erfolgt wie beim Einzelwagenverkehr.
- Der kombinierte Verkehr: Dieses Dienstleistungsangebot erfordert die Nutzung der Ver­kehrsträger Schiene und Straße und wird in einem Abschnitt dargestellt (vgl. Arnold et al. 2008, S. 744-745; Berndt 2001, S. 18-22; Heiserich 2011, S. 89; Holderied 2005, S. 02, 104).

- Schiffverkehr

Der Schifffahrtsgüterverkehr lässt sich in Seegütertransport und Binnenschifffahrtstransport unterscheiden (Ehrmann 2012, S. 244, Heiserich 2011, S. 93).

- Der Seegüterverkehr

Die Schifffahrtswege stellen eine Verbindung der Handelsregionen der Welt dar (Jahn 2013, S. 203). Aus diesem Grund wird der Seegütertransport als bedeutsamste Transport­art im interkontinentalen Handel, vor allem auf langen Strecken betrachtet. Er eignet sich für den Transport von Massengütern auf lange Entfernung, Güter, die nicht zeitempfind­lich sind und sich wegen Besonderheiten schwer mit anderen Transportmitteln befördern lassen. Der Seetransport lässt sich wiederum in Linienschifffahrt und in Trampschifffahrt untergliedern. Bei Linienschifffahrt fahren die Schiffe innerhalb eines Fahrplans auf fest­gelegten Routen. Bei Trampschifffahrt geht es um eine gelegentliche Beförderung von Massengütern (vgl. Ehrmann 2012, S. 144).

Die eingesetzten Verkehrsmittel werden in 4 Hauptkategorien eingeteilt: der Massengut­frachter, das Containerschiff, der Stückgutfrachter und das RoRo-Schiff.

- Der Binnenschifffahrtsverkehr

Der Binnenschiffgüterverkehr beschreibt eine Verkehrsform, bei der die Güter auf Bin­nenschifffahrtstraßen mit Binnenschiffen befördert werden (Muschkiet 2013, S. 179). Er eignet sich für die Beförderung transportkostenempfindlicher Massengüter, die in der Re­gel nicht eilbedürftig sind (vgl. Ihde 1991, S. 60).

Die hohe Massenleistungsfähigkeit, das tägliche Fahren durch Radareinsatz, die freie Ka­pazität auf den Wasserstraßen, die hohe Zuverlässigkeit und Transportsicherheit und die Umweltfreundlichkeit gehören zu den Vorteilen der Binnenschifffahrt. Zu der Nachteile der Binnenschifffahrtsverkehr gehören der geringe Streckennetz, der Witterungsabhän­gigkeit und der hohen Kosten bei gebrochenem Verkehr aufgrund eines Mangels an ei­gene Anlagestelle (Schulte 2017, S. 348).

- Der Luftfrachtverkehr

Der Luftfrachtverkehr ist für die Beförderung hochwertiger und zeitkritischer Güter geeig­net. Eine kurze Beförderungszeit, die Möglichkeit zur Überbrückung großer Entfernungen, Zuverlässigkeit und Transporthäufigkeit kennzeichnen den Luftfrachtverkehr. Die negativen Seiten des Luftfrachtverkehrs liegen in den hohen Transportkosten, einer relativ niedrigen Transportkapazität und noch geringeren Netzdichte (Ehrmann 2012, S. 249-250).

- Der kombinierte Verkehr

Die Güterbeförderung kann aufgrund der Wirtschaftlichkeit und der Verkehrsinfrastruktur die Verwendung von mehreren Transportmitteln in der Transportkette nötig machen. Die Vorteile der verschiedenen Verkehrsträger werden kombiniert. Dieser Kombination stehen einige Nachteile gegenüber: längere Transportzeit aufgrund der Zeit für die Umschlagsvor­gänge und die Bindung an Fahrpläne. Diese Nachteile können sich je nach Entfernung der Fahrstrecke kompensieren.

Der Rohrleitungsverkehr

Bei dieser Verkehrsform - im Unterschied zu den bisher dargelegten Verkehrsträgern - bilden Verkehrsweg, Transportgefäß und Transportmittel eine Einheit. Es wird entweder die Schwer­kraft oder stationäre Maschinen zum Transport von Gütern eingesetzt. Rohrleitungen dienen zur Beförderung von Wasser, Erdöl und Erdölprodukten sowie Erdgas (vgl. Ihde 1991, S. 89).

Tab. 2-4: Verkehrsaufwand und Modal Split (in Anlehnung an UBA 2012, S. 8)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Nachdem die Verkehrsmittel vorgestellt wurden, ist es wichtig, die für die Auswahl eingesetzten Transportmittel in zirkuläre Supply-Chain-Kriterien zu erörtern. Dies folgt im nächsten Ab­schnitt.

2.4.4 Kriterien zur Auswahl der Transportmittel

Die Wahl eines geeigneten Verkehrsmittels wird unter anderem durch verschiedene Faktoren be­stimmt:

- Ökonomische Kriterien, wie der Transportpreis, die Lademenge, die Ladungsgröße, die räumliche Lage (Quelle-Ziel Relation) und die Transportqualität (Bühler 2006 zitiert nach Muschkiet 2013, S. 125; Kirsch et al., zitiert nach Stölzle 1993, S. 232). Die Transportleis­tungen, -geschwindigkeit, und -zuverlässigkeit sind ebenso zu nennen (vgl. Krulis-Randa 1977 zitiert nach Stölzle 1993, S. 233).
- Ökologische Kriterien wie die Transportsicherheit im Zusammenhang mit störfallbedingten Umweltbelastungen (vgl. Stölzle 1993, S. 234).
- Transportobjektspezifische Gestaltungskriterien, vor allem beim Transport von Abfällen (vgl. Brauer & Krieger zitiert nach Stölzle 1993, S. 234).

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• Hochschule: Technische Universität Dortmund (Institut für Transportlogistik)
• Note: 2,7
• Autor: Christine Wabo (Autor:in)
• Erscheinungsjahr: 2020
• Seiten: 99
• Katalognummer: V1119918
• ISBN (eBook): 9783346485564
• ISBN (Buch): 9783346485571
• Sprache: Deutsch
• Schlagworte: erstellung, kausalkette, analyse, verkehrswirksamkeit, circular, economy