03. 08. 2021
Verfasst von: Alexandra Pehlken, OFFIS – Institut für Informatik

Ressourcenknappheit – nur während einer Pandemie ein Thema?

Vollbeladenes Containerschiff fährt auf See. — Containerschiffe sind ein wichtiger Bestandteil der weltweiten Lieferketten. Fallen sie durch Havarien oder Schäden aus, fehlen uns wichtige Rohstoffe und Produkte. Das rückt den Fokus auf den Ausbau der Kreislaufwirtschaft und Wiederverwertung.

Nicht erst seit der Corona-Pandemie verursachen unterbrochene Lieferketten ernstzunehmende Probleme. Fehlende Bauteile oder Engpässe bei Computerchips bremsen die Produktion und Digitalisierung in allen Lebensbereichen. Auch digitale Technologien benötigen große Mengen an Energie und Ressourcen, bieten aber zugleich Lösungen für eine effizientere Kreislaufwirtschaft. Bei dieser Herausforderung unterstützt OFFIS, das Institut für Informatik in Oldenburg, gezielt Unternehmen.

Digitale Lösungen für effiziente Kreislaufwirtschaft

Havariertes Containerschiff versperrt Suezkanal – diese tagelange Blockade im März 2021 machte sehr deutlich, welche unmittelbaren Konsequenzen störanfällige Lieferketten und temporäre Ressourcenknappheit nach sich ziehen können – auch wenn diese Lücken oft schnell wieder geschlossen werden. Mehr als 400 Schiffe stauten sich auf beiden Seiten der Wasserstraße und führten zu langwierigen Engpässen im Welthandel. „Der Kern des Problems ist dabei unser genereller Umgang mit Ressourcen“, sagt Dr. Alexandra Pehlken von OFFIS, dem Oldenburger Institut für Informatik. „Sowohl bei Rohstoffen als auch bei Energie verbrauchen wir heute Mengen, die unseren Enkelinnen und Enkeln definitiv nicht mehr zur Verfügung stehen werden.“

Alle Wertschöpfungsketten betrachten

Alexandra Pehlken leitet den neu gegründeten Kompetenzcluster „Nachhaltigkeit und Digitalisierung“ bei OFFIS. Der Cluster bündelt die Kompetenzen im Bereich Informationstechnologie mit internationalen Nachhaltigkeitsthemen. Dazu gesellt sich die Herausforderung, dass Europa im Sinne des Green Deals bis zum Jahr 2050 CO₂-neutral werden will. Die Wissenschaftlerin sieht es als unabdingbar, nachhaltige, ganzheitliche Lieferketten zu forcieren und mit einer ressourcenschonenden Produktion und Kreislaufführung zu kombinieren. „Das stellt Unternehmen vor bisher unbekannte, aber lösbare Herausforderungen“, stellt sie fest. „Ressourcenknappheit ist daher keineswegs nur ein Pandemiethema.“

Eine Frau steht im Supermarkt vor leeren Regalen. — Plötzlich gab es kein Toilettenpapier mehr: In der Corona-Pandemie kam es zu Engpässen bei Hygieneartikeln, Computerchips und Rohstoffen, die uns die Abhängigkeit von Lieferketten und Produktionskapazitäten vor Augen führen.

Nachhaltige Lieferketten werden weniger angreifbar, sichern den Nachschub für das Unternehmen langfristig und vermeiden CO₂-Emissionen. Weil davon auszugehen ist, dass der CO₂-Preis in Zukunft eher steigen als fallen wird, ist es für Unternehmen unverzichtbar, gezielt Emissionen einzusparen. „Betriebe dürfen nun nicht mehr nur den ökonomischen Vorteil für sich in Anspruch nehmen, sondern müssen auch die ökologische und soziale Säule des nachhaltigen Wirtschaftens betrachten, um wettbewerbsfähig zu bleiben“, betont Alexandra Pehlken. Digitale Technologien können dabei helfen, die Herkunft von Ressourcen und Produkten zu dokumentieren und zurückzuverfolgen, zum Beispiel über Blockchain, RFIDs oder Bluethooth. Somit lassen sich eventuelle Konflikte in der Zukunft unterbinden.

Lieferketten rückverfolgen, Rohstoffe wiederverwenden

Allerdings können digitale Lösungen allein nicht den Ressourcenverbrauch reduzieren. Eine wichtige Voraussetzung dafür ist ein lückenloses Datenmanagement über die beteiligten Unternehmen hinweg. „Ganz im Sinne der Kreislaufwirtschaft sollten wir digitale Technologien verwenden, um mehr Rohstoffe beziehungsweise Produkte wiederzuverwenden, aufzubereiten und als Gebrauchtteil länger zu nutzen“, erläutert die Nachhaltigkeitsexpertin. „Dafür kann jeder von uns einen Beitrag leisten.“ Alexandra Pehlken hat mit ihrer Forschergruppe Cascade Use einen Prototyp für gebrauchte Autoteile entwickelt, der Retouren mit historischen Daten vergleicht und dadurch die Lebensdauer der Bauteile vorhersagt. Ein digitaler Zwilling hilft zum Beispiel, mehr Rohstoffe wiederzuverwenden. „Bei der Produktentwicklung sollte das Recycling vermehrt mit einbezogen werden“, fordert die Wissenschaftlerin.

Digitalisierung für die Wirtschaft

Das OFFIS fördert als anwendungsorientiertes Forschungsinstitut die regionale Wirtschaft mit Hilfe von Informations- und Kommunikationstechnologien. OFFIS agiert dabei auch als Kompetenzzentrum Digitalisierung für die niedersächsische Wirtschaft. Im Kontext der Industrie 4.0 erfordern komplexe Wertschöpfungsprozesse mehr Flexibilität in den Produktionsabläufen. Außerdem zwingen der Fachkräftemangel und der wachsende globale Konkurrenzdruck viele Unternehmen zur intelligenten Automatisierung von immer neuen Prozessen. Waren es in der Vergangenheit vereinzelte Produktionsschritte, die in einer Maschine automatisiert wurden, rücken nun immer öfter Prozessketten in den Fokus.