Wie Hersteller Kreislaufwirtschaft messbar machen: Materialflüsse erfassen, Überproduktion reduzieren und Planung, MES und Recycling verbinden.
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Von Nachhaltigkeitszielen zu messbaren zirkulären Prozessen in der diskreten Fertigung
Eine gemeinsame Studie von Bain & Company, dem World Economic Forum und der University of Cambridge zeigt eine deutliche Lücke zwischen Anspruch und Umsetzung. 79 % der 491 befragten Führungskräfte aus zehn fertigungsnahen Branchen sehen Circularity bereits heute als wichtig für ihr Geschäft. Gleichzeitig bewerten nur 20 % ihre Fähigkeiten für zirkuläre Lieferketten als ausreichend.
Die Richtung ist also klar. Was häufig noch fehlt, ist die operative Infrastruktur.
Für Verantwortliche in der diskreten Fertigung ist Kreislaufwirtschaft deshalb längst mehr als ein Nachhaltigkeitsthema auf Vorstandsebene. Mit der Ecodesign for Sustainable Products Regulation (ESPR), dem schrittweisen Aufbau des Digital Product Passport und steigenden Anforderungen an Material- und Nachhaltigkeitsdaten wächst der Druck, Materialflüsse auch operativ nachvollziehbar zu machen.
Die entscheidende Frage lautet: Wie werden Nachhaltigkeitsziele zu Kennzahlen und Entscheidungen, die sich im Produktionsalltag tatsächlich steuern lassen?
Das Wichtigste in Kürze
- Viele Hersteller erkennen den wirtschaftlichen Wert zirkulärer Geschäftsmodelle, haben entsprechende Prozesse aber noch nicht in der Breite operationalisiert.
- EU-Vorgaben rund um ESPR und den Digital Product Passport erhöhen die Anforderungen an belastbare Produkt- und Materialdaten.
- In der diskreten Fertigung findet Kreislaufwirtschaft in bestehenden Prozessen statt – etwa bei Ausschuss, Nacharbeit, Produktionsplanung, Materialverfolgung und Rückführungsprozessen.
- Überproduktion ist ein wichtiger Hebel: Was nicht benötigt wird, bindet Material und Bestand und erhöht das Risiko späterer Abschreibungen oder Entsorgung.
- Für messbare Circularity braucht es weitgehend dieselbe Datenbasis wie für operative Exzellenz: Transparenz über Materialflüsse, integrierte Planung und belastbare Daten aus der Produktion.
- Besonders wirksam werden Circularity-KPIs, wenn sie mit bestehenden Produktionskennzahlen wie Ausschussquote, First-Pass Yield oder OEE verbunden werden.
Die Lücke zwischen Circularity-Zielen und operativer Umsetzung
Nachhaltigkeitsberichte großer Hersteller enthalten heute regelmäßig Ziele zu Kreislaufwirtschaft, Wiederverwendung oder Abfallreduzierung. Auf dem Shopfloor stellt sich jedoch eine viel konkretere Frage: Wie viel Material wurde tatsächlich verworfen? Welcher Anteil konnte wiederverwendet werden? Wo entsteht Nacharbeit – und warum?
Die Antwort liegt in vielen Unternehmen noch in Excel-Dateien, Schichtberichten oder manuellen Auswertungen.
Das ist weniger ein Versäumnis einzelner Produktionsteams als eine strukturelle Lücke. Nachhaltigkeitsziele werden auf Unternehmens- oder Vorstandsebene definiert, die dafür benötigten Daten entstehen jedoch häufig viel tiefer in den operativen Prozessen.
Der Report „Circular Transformation of Industries“ von Bain und dem World Economic Forum nennt Technologie und Daten, Organisation und Kultur, Finanzierung sowie regulatorische Rahmenbedingungen als zentrale Voraussetzungen für die Skalierung zirkulärer Geschäftsmodelle. Besonders die Datenbasis entscheidet darüber, ob Circularity nicht nur beschrieben, sondern gesteuert werden kann.
Die operative Frage lautet deshalb nicht mehr nur, ob Kreislaufwirtschaft verfolgt werden soll. Entscheidend ist, wie Materialflüsse so transparent werden, dass daraus messbare und steuerbare Prozesse entstehen.
Was Kreislaufwirtschaft in der diskreten Fertigung konkret bedeutet
Die Ellen MacArthur Foundation beschreibt drei grundlegende Prinzipien der Circular Economy: Abfall und Umweltverschmutzung vermeiden, Produkte und Materialien möglichst lange auf hohem Wertniveau im Kreislauf halten und natürliche Systeme regenerieren.
In der diskreten Fertigung lassen sich daraus sehr konkrete operative Ansätze ableiten:
Reduce: Materialverbrauch und Verschwendung reduzieren
Reduce bedeutet, weniger Materialverlust pro produzierter Einheit zu erzeugen. Dazu gehören eine bessere Materialausbeute, weniger Ausschuss bei Rüstvorgängen und eine Produktionsplanung, die Überproduktion möglichst vermeidet.
Reuse: Komponenten und Materialien wiederverwenden
Reuse bedeutet, Produkte, Komponenten, Verpackungen oder Materialien so zurückzuführen, dass sie ohne vollständige Neuverarbeitung erneut eingesetzt werden können. Das reicht von wiederverwendbaren Verpackungen bis zu Rückführungsprozessen gemeinsam mit Lieferanten.
Remanufacture: Produkte wiederaufbereiten
Beim Remanufacturing werden gebrauchte Produkte oder Komponenten auf einen definierten funktionalen Zustand zurückgeführt. Gerade in Branchen wie Automotive, Elektronik oder Maschinenbau kann daraus neben einem Nachhaltigkeitsbeitrag ein eigenständiges Geschäftsmodell entstehen.
Recycle und Recover: Materialien zurückgewinnen
Erst wenn eine direkte Wiederverwendung oder Wiederaufbereitung nicht sinnvoll möglich ist, werden Materialien aufbereitet und erneut als Rohstoff eingesetzt. Die Rückgewinnung von Energie steht dabei noch weiter hinten in der Wertschöpfungshierarchie.
Viele Hersteller arbeiten bereits heute mit einzelnen Elementen dieser Logik. Ausschuss wird erfasst, Nacharbeit dokumentiert und Retouren erzeugen Rückflüsse in der Supply Chain. Der Unterschied zwischen Einzelmaßnahmen und einer belastbaren Circularity-Strategie liegt darin, ob diese Prozesse messbar, miteinander verbunden und aktiv steuerbar sind.
Regulierung erhöht die Anforderungen an Materialdaten
Mit der Ecodesign for Sustainable Products Regulation, die im Juli 2024 in Kraft getreten ist, werden Nachhaltigkeitsanforderungen schrittweise auf deutlich mehr Produktgruppen ausgeweitet.
Abhängig von der jeweiligen Produktgruppe können künftig beispielsweise Anforderungen an Haltbarkeit, Reparierbarkeit, Recyclingfähigkeit oder den Anteil recycelter Materialien hinzukommen. Ein wichtiger Bestandteil ist der Digital Product Passport, der relevante Produktinformationen strukturiert digital verfügbar machen soll.
Die Umsetzung erfolgt schrittweise über produktgruppenspezifische Regelungen. Das europäische Register für Digital Product Passports ist seit Juli 2026 in Betrieb; konkrete Anforderungen werden abhängig von Produktgruppe und Rechtsakt sukzessive eingeführt.
Auch die Nachhaltigkeitsberichterstattung erhöht für Unternehmen im jeweiligen Anwendungsbereich den Bedarf an nachvollziehbaren Daten zu Ressourcen, Materialzuflüssen, Produkten und Abfällen.
Für die Produktion bedeutet das vor allem: Materialdaten lassen sich dauerhaft effizienter bereitstellen, wenn sie während der operativen Prozesse strukturiert erfasst werden – statt sie für jede Auswertung oder regulatorische Anfrage nachträglich aus verschiedenen Quellen zusammenzuführen.
Wo Circularity im Produktionsalltag entsteht
Die praktischen Ansatzpunkte für Kreislaufwirtschaft liegen selten in einem neuen, isolierten Nachhaltigkeitsprozess. Sie finden sich in den Abläufen, die ohnehin jeden Tag gesteuert werden.
Ausschuss und Nacharbeit
Nahezu jede diskrete Fertigung erzeugt Ausschuss oder Nacharbeit. Entscheidend ist die Granularität der Daten. Eine allgemeine Ausschussquote zeigt, dass ein Problem besteht. Deutlich hilfreicher ist die Information, an welcher Maschine, in welchem Prozessschritt, bei welchem Material oder unter welchen Produktionsbedingungen die Verluste entstehen.
Ein Manufacturing Execution System (MES) schafft dafür eine wichtige Datenbasis. Produktionsereignisse, Materialverbrauch, Ausschuss oder Nacharbeit können direkt aus dem Shopfloor erfasst und den jeweiligen Aufträgen und Prozessen zugeordnet werden.
Damit werden Muster sichtbar, aus denen konkrete Verbesserungsmaßnahmen entstehen können. Gleichzeitig verbessert eine solche operative Rückverfolgbarkeit die Grundlage für weiterführende Material- und Produktdaten.
Rüstvorgänge und Setup-Verluste
In variantenreicher Fertigung können häufige Umrüstungen zusätzlichen Ausschuss und Materialverbrauch erzeugen. Anfahrverluste, erste fehlerhafte Teile oder zusätzliche Reinigungs- und Einstellprozesse sind typische Beispiele.
Factory Scheduling kann Aufträge so sequenzieren, dass Abhängigkeiten, Rüstmatrizen, Ressourcen und Liefertermine gemeinsam berücksichtigt werden. Werden kompatible Aufträge sinnvoll gebündelt, lassen sich unnötige Wechsel reduzieren – und damit häufig auch die damit verbundenen Verluste.
Yield und First-Pass Quality
First-Pass Yield beschreibt, welcher Anteil der Produktion ohne Nacharbeit den Prozess erfolgreich durchläuft. Damit ist die Kennzahl gleichzeitig ein Qualitäts- und Ressourceneffizienzindikator: Jede Nacharbeit benötigt zusätzliche Zeit, Energie und häufig weiteres Material.
Qualitätsverbesserung und Kreislaufwirtschaft sind deshalb auf dem Shopfloor eng miteinander verbunden, auch wenn sie organisatorisch häufig getrennt betrachtet werden.
Rückflüsse und Lieferantenprogramme
Auch ungenutzte Komponenten, Restmaterialien, Verpackungen und Retouren können für zirkuläre Prozesse relevant sein. Voraussetzung sind abgestimmte Rückführungsprozesse, Transparenz über Mengen und Zustände sowie eine entsprechende Zusammenarbeit mit Lieferanten und Logistikpartnern.
Planungsentscheidungen mit Materialeffizienz verbinden
Ein wichtiger Hebel wird in Diskussionen über Kreislaufwirtschaft häufig unterschätzt: Was zu viel produziert wird, muss später gelagert, verkauft, umgeplant oder im ungünstigsten Fall abgeschrieben und entsorgt werden.
Damit beginnt Materialeffizienz nicht erst bei Ausschuss und Recycling. Auch Losgrößen, Bestandsziele, Beschaffung und Produktionsreihenfolgen beeinflussen, wie viele Ressourcen tatsächlich benötigt werden.
Demand Driven Manufacturing+ (DDM+) setzt hier auf eine stärkere Verbindung von tatsächlicher Nachfrage, Beständen und Produktion. Anstatt Produktionsentscheidungen ausschließlich auf längerfristige Prognosen zu stützen, können aktuelle Verbrauchs- und Bestandssignale stärker in die operative Steuerung einfließen.
Das Ziel ist nicht, Prognosen vollständig zu ersetzen. Vielmehr geht es darum, Produktion und Materialbereitstellung enger am tatsächlichen Bedarf auszurichten und damit das Risiko unnötiger Bestände und Überproduktion zu reduzieren.
Ähnliches gilt für die Beschaffung. Wird Material ausschließlich nach Stückkosten optimiert, ohne tatsächlichen Verbrauch und Bestandsrisiken ausreichend einzubeziehen, können überschüssige Bestände entstehen. Präzisere Nachfrage- und Versorgungssignale helfen dabei, Beschaffungsentscheidungen enger mit dem realen Bedarf zu verbinden.
Für Operations-Verantwortliche ergibt sich daraus ein pragmatischer Zusammenhang: Verbesserte Planung kann gleichzeitig Kosten, Bestände und Materialverschwendung reduzieren. Operative Effizienz und Circularity sind an dieser Stelle keine Gegensätze.
Aus Circularity-Zielen messbare Ergebnisse machen
Die operative Infrastruktur für Circularity entsteht an der Schnittstelle von Produktion, Supply Chain, IT und Nachhaltigkeit.
Eine wichtige Grundlage ist Transparenz über Materialflüsse – vom Eingangsmaterial über einzelne Produktionsschritte bis zu Fertigware, Nacharbeit und Ausschuss.
Ein Simulativer Control Tower kann Daten aus Planung, Produktion und Logistik in einer übergreifenden Sicht zusammenführen. Dadurch lassen sich relevante KPIs, Abweichungen und Szenarien über verschiedene Prozesse hinweg analysieren.
Für Circularity bedeutet das nicht, dass ein Control Tower automatisch alle Nachhaltigkeitsdaten liefert. Entscheidend ist, welche Datenquellen angebunden sind. Sind beispielsweise Materialverbrauch, Ausschuss, Yield oder relevante Bestandsinformationen integriert, können diese Kennzahlen gemeinsam mit klassischen Supply-Chain-KPIs betrachtet werden.
Auch Simulationen können dabei helfen, alternative Entscheidungen vor ihrer Umsetzung zu vergleichen – beispielsweise veränderte Losgrößen, andere Produktionsreihenfolgen oder angepasste Bestandsstrategien.
So werden Circularity-Kennzahlen Teil derselben Entscheidungslogik wie andere operative KPIs: Ausschussquote nach Materialgruppe, Nacharbeitsquote, Materialausbeute, Anteil recycelter Materialien oder Entwicklung des Ressourcenverbrauchs.
Von der Circularity-Strategie zur operativen Umsetzung: 7 Schritte
Der Weg von einem Nachhaltigkeitsziel zu einem belastbaren operativen Prozess muss nicht mit einem umfassenden Transformationsprojekt beginnen. Sinnvoller ist ein schrittweises Vorgehen.
- Materialflüsse erfassen: Dokumentieren Sie Eingangsmaterialien, Verbrauch, Ausschuss, Nacharbeit und relevante Reststoffströme. Entscheidend ist eine Datenbasis, die regelmäßig aktualisiert werden kann.
- Circularity-KPIs mit operativen Kennzahlen verbinden: Übersetzen Sie übergeordnete Ziele in messbare Größen wie Ausschussquote, First-Pass Yield, Nacharbeit, Materialausbeute oder Überproduktion.
- Bestehende Datenlandschaft prüfen: Analysieren Sie, welche Informationen MES, ERP, Qualitätsmanagement und weitere Systeme bereits liefern – und wo wichtige Details noch manuell erfasst werden.
- Den größten konkreten Hebel priorisieren: Je nach Werk kann dieser beispielsweise in Überproduktion, Rüstverlusten, Ausschuss oder Nacharbeit liegen. Beginnen Sie dort, wo Volumen und Verbesserungspotenzial tatsächlich relevant sind.
- Materialdaten näher an der Produktion erfassen: Verbrauch, Ausschuss und Nacharbeit sollten möglichst dort dokumentiert werden, wo sie entstehen – mit einer ausreichenden Zuordnung zu Produkt, Auftrag, Material und Prozess.
- Circularity in operative Reviews integrieren: Ressourcenkennzahlen gewinnen an Wirkung, wenn sie gemeinsam mit OEE, Qualität, Liefertreue und Kosten betrachtet werden – statt in einem separaten Nachhaltigkeitsreport zu verschwinden.
- Lieferanten und Kunden einbeziehen: Rückführung von Komponenten, Materialrückgewinnung oder Mehrwegkonzepte reichen über die eigene Fabrik hinaus. Dafür braucht es abgestimmte Prozesse und Datenaustausch entlang der Supply Chain.
Fazit: Kreislaufwirtschaft ist operative Exzellenz über den gesamten Materiallebenszyklus
Die Lücke zwischen einem Circularity-Ziel und einem funktionierenden zirkulären Prozess ist nicht nur eine strategische Herausforderung. Sie ist vor allem eine Frage von Daten, Planung und operativer Umsetzung.
Hersteller, die Materialflüsse mit derselben Konsequenz transparent machen wie Produktion, Qualität oder Lieferperformance, schaffen damit eine gemeinsame Grundlage für Effizienz und Kreislaufwirtschaft.
MES liefert detaillierte Daten aus der Ausführung. Factory Scheduling kann Produktionsreihenfolgen und Rüstvorgänge verbessern. Demand Driven Manufacturing+ verbindet Bedarf und Produktion enger miteinander. Ein Simulativer Control Tower hilft, Informationen und Szenarien über mehrere Prozesse hinweg zusammenzuführen.
Damit ist Circularity keine Parallelinitiative zur operativen Exzellenz. Sie erweitert den Blick auf den gesamten Lebenszyklus der eingesetzten Materialien.