Geschäftsmodelle und -prozesse

• Wir bewerten und optimieren die Ressourceneffizienz durch Recycling- und Remanufacturing-Prozesse mittels Simulationen zirkulärer Produktionssysteme.
• Wir bewerten die Nachhaltigkeit bestehender und alternativer Rückführungsstrategien als auch Geschäftsmodellen.

Um Nachhaltigkeit systematisch zu verankern, braucht es neue Geschäftsmodelle und die Bereitschaft, etablierte Logiken infrage zu stellen. Statt auf linearen Konsum und kurzfristigen Produktabsatz zu setzen, liegt der Fokus darauf, Produkte und Materialien möglichst langfristig zu nutzen, rückzuführen und mehrfach zu verwenden.

Im Zentrum stehen vier zentrale Strategien: 

• das Schließen von Kreisläufen (z. B. durch Wiedernutzung, Remanufacturing, Refurbishing und Recycling), 

• die Verlängerung von Lebenszyklen (z. B. durch Reparatur und Wartung), 

• die Intensivierung der Nutzung (z. B. durch Sharing oder Leasing), 

• die Dematerialisierung durch Produkt-Service-Systeme, bei denen Kund*innen nicht mehr das Produkt selbst, sondern dessen Funktionalität kaufen.

Die Umstellung auf ein zirkuläres Geschäftsmodell erfordert Veränderungen auf vielen Ebenen:

• Das Wertversprechen wird neu definiert, beispielsweise durch langlebige, modulare oder rückführbare Produkte und Services, bei denen die Funktionalität im Vordergrund steht.

• Die Wertschöpfung und -lieferung orientiert sich zunehmend an einem Kreislaufmodell, das ein verbessertes Produktdesign, eine optimierte Ressourcennutzung, die Wiederverwendung gebrauchter Produkte und den Aufbau langfristiger Kundenbeziehungen fördert.

• Die Werterfassung basiert zunehmend auf angepassten Kosten- und Erlösmodellen wie nutzungs- oder ergebnisorientierten Abrechnungen, Rücknahmeprämien oder lebenszyklusübergreifenden Vertragsmodellen.

Zirkuläre Geschäftsmodelle bieten Unternehmen die Chance, wirtschaftliche Stabilität anzustreben und gleichzeitig Ressourcen zu schonen sowie neue Kundenzugänge zu schaffen. Ihre Umsetzung stellt zugleich neue Anforderungen an Produktionsprozesse und deren Modellierung – und steht somit in engem Zusammenhang mit zirkulärer Produktionsplanung, Ressourcendisposition und der Gestaltung rückführungsfähiger Wertschöpfungssysteme. 

Eine effektive Produktionsplanung und -steuerung ist essenziell für produzierende Unternehmen, um sowohl logistisch erfolgreich als auch nachhaltig zu wirtschaften. Zirkuläre Strategien wie Remanufacturing, Refurbishment oder Reparatur prägen neue Produktionsprozesse, die ebenfalls in der Planung berücksichtigt werden müssen.

Die Rückführung gebrauchter Produkte erzeugt komplexe Materialflüsse und stellt neue Anforderungen an Ressourcenplanung, Kapazitätsverteilung und Arbeitsorganisation. Produktionsplanung muss heute schwankende Verfügbarkeit und Qualität von Rückläufern sowie deren Auswirkungen auf Mitarbeitende, Maschinen und Lieferprozesse berücksichtigen.

Transparente und anpassungsfähige Planungsprozesse sind entscheidend, um die Kombination von linearen und zirkulären Prozessen sinnvoll zu koordinieren. Sie schaffen die Basis für wirtschaftliche Stabilität und Ressourceneffizienz. So ermöglicht zirkulär gedachte Produktionsplanung nicht nur kürzere Lieferzeiten und höhere Margen, sondern reduziert auch den Rohstoffbedarf und stärkt die Nachhaltigkeit in der industriellen Fertigung.

Die Transformation hin zu zirkulären Geschäftsmodellen und Produktionsprozessen erfordert mehr denn je fundierte Entscheidungsgrundlagen. Rückführungsfähige Wertschöpfungsketten und veränderte Ressourcennutzung führen zu komplexeren, dynamischeren Systemen, die sich mit statischen Analyseansätzen nur noch unzureichend planen lassen. Hier kommen Modellierung und Simulation als zentrale methodische Werkzeuge zum Einsatz.

Ereignisorientierte Simulationen (engl. Discrete Event Simulation, DES) eignen sich besonders, um komplexe Material- und Informationsflüsse realitätsnah abzubilden. 

Sie ermöglichen es, Szenarien entlang des gesamten Produktlebenszyklus durchzuspielen und die Auswirkungen strategischer, planerischer oder operativer Entscheidungen systematisch zu bewerten. So lassen sich beispielsweise die Effekte unterschiedlicher Rücklaufquoten, Reparaturraten oder Aufbereitungsstrategien auf Durchlaufzeiten, Ressourcenauslastung und Prozesskosten untersuchen.

Auf Geschäftsmodellebene können Simulationen genutzt werden, um etwa Rücknahmesysteme, nutzungsbasierte Abrechnungsmodelle oder serviceorientierte Leistungsbündel zu analysieren und hinsichtlich ihrer operativen Machbarkeit, wirtschaftlichen Tragfähigkeit und ökologischen Wirkung zu beurteilen und zu optimieren.

Simulationen schaffen damit eine methodische, datenbasierte Grundlage für die Entwicklung und kontinuierliche Optimierung robuster, übertragbarer Lösungen sowie fundierte Entscheidungen, die sowohl ökologische als auch wirtschaftliche Zielgrößen adressieren.

Die Leuphana Innovation Community Nachhaltige Produktion setzt sich ein für eine klimaneutrale, ressourceneffiziente und wirtschaftlich tragfähige Transformation produzierender Unternehmen und bringt dafür Akteur*innen aus Wissenschaft, Industrie und Gesellschaft zusammen. Gestalten Sie mit uns die Zukunft und werden Sie Teil der Community!