Leitfaden zur Standardisierung einer End of Life Bill of Materials

Projekttitel: Leitfaden zur Standardisierung einer End of Life Bill of Materials

Ideengeber*in:

Potenzielle Projektpartner*innen

• Fachgebiet Stoffstrommanagement und Ressourcenwirtschaft (SuR) der TU Darmstadt
• Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS
• Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI)

Ausgangslage

Welche Situation liegt aktuell wie vor?

Für jede Phase des Produktkreislauf gibt es eine passende Bill of Materials, nur am Ende des Lebenszyklus eines Produktes fehlen oft die offene Kommunikation und Informationen der Produktverantwortlichen den anderen betroffenen Parteien der Kreislaufwirtschaft gegenüber welche mit dem Produkt in Berührung kommen. Dabei sind hier nicht nur die Endverbraucher gemeint, sondern im speziellen die Entsorger und Rohstoffproduzenten die aus Stücklisten des Produkts einen Nutzen ziehen könnten. 

Zwar gibt es den Zeitpunkt des End of Life in vielen BOM als Indikator, dass ab einen Bestimmten Zeitpunkt das Produkt nicht mehr bezogen werden kann z.B. durch Änderungen der Produktlinie, Upgrades oder generellen Verkaufstop. Was mit den bereits vertriebenen Produkten nach diesem Zeitpunkt passiert und welches Potenzial in ihnen steckt, wird in diesen Listen nicht beschrieben. 

Es soll also eine für alle Markt Teilnehmer zugängliche End of Life Bill of Materials (EoL – BoM) entwickelt werden, die unter anderem Aussagen trifft zu: 

• In Verkehr gebrachte Menge/ recycelte Menge des Produkts 
• Aufschlüsselung der Inhaltsstoffe und die tatsächlich erreichte Recycling Quote 
• Enthaltene Gefahr Stoffe 
• Zustand, Wertigkeit, Zerlegbarkeit, Aktualisierung/Update Möglichkeiten des Produkts 
• Verfahrensvorschläge 

Beim Generieren der Daten werden zusätzliche und bereits existierende Informationen anderer BOMs von dem Hersteller selbst verwendet sowie ergänzend und weiterführende Informationen aller Parteien für ein möglichst detailreiches Gesamtbild.

Welche Bedarfe liegen bei welchen Marktteilnehmern*innen vor?

Generell ist hier mehr Transparenz zu nennen, die für alle Marktteilnehmer positiv auswirken würde: 

Es fehlt eine transparente und nachvollziehbare Darstellung der Produkte damit der Endverbraucher Rückschlüsse auf z.B. die Umweltverträglichkeit und Nachhaltigkeit seiner Kauf Entscheidung ziehen kann.  

Für Verwerter sind Einschätzungen vorab was Wertigkeit und erreichbare Quoten der Produkte angeht schwer möglich. Sie sind auf eigene Erfahrungswerte und den tatsächlichen Verwertungsprozess angewiesen um Wiederverwendung bzw. Ersatzteilgewinnung und die Werte der eigentlichen Rohstoffgewinnung und endgültiger Entsorgung zu erhalten. Dieser langwierige Prozess wirkt sich ebenfalls negativ auf die Rohstoffhersteller aus. Sie benötigen die Möglichkeit bereits im Vorfeld die Rohmaterialverfügbarkeit besser abzuschätzen um flexibler agieren können. 

Auch beim Hersteller selbst führt diese fehlende Transparenz, gerade bei der Verwertung ihrer Produkte zu ungenauen Recyclingquoten und Ökobilanzen. 

Zuletzt wird ein Informationsaustausch zwischen Hersteller und EOL Akteur ermöglicht, welche beiden Parteien für gemeinsame Zielsetzungen als Aufklärungs- und weiteren Planungstool dienen kann. 

Welche Lösungen existieren derzeit für welche Marktteilnehmer*innen? 

Hersteller, die Ihre Produkte durch das EPEAT Siegel (Electronic Product Environmental Assessment Tool) zertifizieren lassen wollen, sind unter anderem dazu aufgefordert die Bestandteile ihrer Produkte transparenter darzustellen. 

Beispiele aus dem Bereich Computer und Monitore für Kriterien, die durch EPEAT beurteilt werden: 

4.1.9.3-Stoffinventar beschaffen 

4.10.2.1-Offenlegung bezüglich Konfliktmineralien in Produkten 

4.4.2.3-Ersatzteile 

4.6.3.1-End-of-Life-Verarbeitung 

4.8.1.1-Produktökobilanz und Offenlegung der Analyse 

Namhafte Firmen, wie Acer und Lenovo haben bereits Produkte zertifizieren lassen und gehen offen mit den Bestandstoffen und der Veröffentlichung von BOMs zu diesen Produkten um, um eine GOLD-Zertifizierung durch EPEAT zu erlangen. 

Weshalb sind diese Lösungen nicht hinreichend genug? 

Bei Ecolabels wie EPEAT können einzelne Produkte von Hersteller freiwillig zertifiziert werden. Oftmals werden „Green Image“ Produkte nur für den Zweck entwickelt ein eben solches Zertifikat zu erlangen. Eine generelle Offenlegung der Bestandteile aller Produkte fehlt aber. 

Was ist der Stand der Technik?

Einer der systematischen Ansätze zur Verwaltung der Änderungsreihen eines Produkts von seinem Entwurf und seiner Entwicklung bis zu seiner Entsorgung wird als Product Lifecycle Management (PLM) bezeichnet. PLM dient der Verwaltung und Integration produktbezogener Daten mit den übergeordneten Ebenen, wie MES- und ERP-Systemen.

Welche themenverwandten Standards, technische Regeln, Normenausschüsse, Gremien, Foren und Konsortien sind Ihnen bekannt bzw. existieren bereits?

Für die Modellierung der mit der EOL-BOM eines Produkts zusammenhängenden Informationen wird das Konzept des Metamodells der Vermögensverwaltungsschale verwendet, das von der Industrie 4.0-Plattform bereitgestellt wird. Die Informationen eines solchen Konzepts werden jedoch hauptsächlich von Domänenexperten gesammelt, was bedeutet, dass in dieser Phase kein spezieller Standard als Grundlage für die EOL-BOM-Informationen verwendet wird.   

Beschreibung der Vorarbeiten: Handelt es sich um eine Anschubförderung? Inwiefern ist das Produkt bereits entwickelt?

Es ist eine Anschubförderung. Es gibt bereits eine Vielzahl an BOMs, aber keine einheitlichen Standards dazu. Vorüberlegungen zur Erarbeitung einer EOL-BOM wurden im Forschungsprojekt ReCircE (www.recirce.de) getroffen. 

Inwiefern passt das Thema zu dem von Ihnen ausgewählten DIN-Connect Themenschwerpunkt?

Das Thema passt sehr gut zum DIN-Connect-Themenschwerpunkt Circular Economy. Die EOL-BOM zielt darauf ab, die Kreislaufwirtschaft, speziell im Bereich End of Life, zu verbessern. Eine standardisierte Informationserfassung am Produktlebensende kann entscheidend zu Fortschritten im Bereich folgender der 9R der Kreislaufwirtschaft beitragen: Reuse, Repurpose, Recycling, Refurbishment, Remanufacturing, Recovering. 

Nutzen

Worin liegt das Optimierungspotential?

EoL - BoMs würden Klarheit über Wertigkeit eines Produkts, die Bestandteile und Wertstoffe die im Produkt enthalten sind und über die Verfahren die zur Erlangung dieser Rohstoffe angewendet werden, schaffen. Auf Basis dieser Daten könnten bereits im Vorfeld nach der Sammlung der Produkte die am Ende des Lebenszyklus stehen Aussagen zu möglicher Wiederverwendung bzw. den zu erwartenden Rohstoffquoten oder Entsorgungsmengen getroffen werden. Eine kontinuierliche Dokumentation und Weiterführung der EOL – BoM würden zu sehr genauen Ergebnissen führen, die für alle Marktteilnehmer von Vorteil währen. Zugleich würden Möglichkeiten zur Rückmeldung und Prüfung an und für Hersteller zum antizipierten End-of-Life eines Produktes gegeben werden. 

Wer profitiert von der Innovation und dem Standard?

Neben den Verbrauchern und den Verwertern profitieren auch die Hersteller von genaueren Kontrollmöglichkeiten. Die Möglichkeit das Produkt auch über das Verlassen des Werks bzw. über möglicherweise anfallenden Reparaturen hinaus zu verfolgen, ist von Vorteil für den Hersteller. Daten die über die Wiederaufbereitung bis zu Verwertung des Produktes Aufschluss geben, können zur Produktverbesserung beitragen. Auch dem Verbraucher gegenüber wird durch Interesse an der Nachhaltigkeit ein klares Statement in Sachen Produkt und Umwelt Verantwortung gegeben. 

Wie werden die Ergebnisse nach Projektabschluss verwertet?

Durch die Erstellung einer ersten BOM-EOL wird ein Beispiel für eine Standardisierung bereits vorhandener Strukturen im Bereich BOM vorgestellt. Diese können zu einer umfangreicheren Standardisierungsprogramm und Vereinheitlichung über den ganzen Lebenszyklus führen.  

Die hinterlegten Informationen dienen den Akteuren des EoL als Rückmeldungsinstrument zu den Herstellern. Durch das bereits etablierte System der BOMs ist ein einseitiger Informationsfluss im Downstream vorhanden. Dieser wird durch die Ergänzung am EOL aufgebrochen und führt zu einem Informationsaustausch. Prognosen von Herstellern über die zu erwartende Verwertung & Entsorgung ihrer Produkte kann durch die Realdokumentation der EoL-Akteure bestätigt, widerlegt oder ergänzt werden. 

 Wie diese normative Umsetzung auch in der im Praxis Verwendung finden kann, kann in Forschungsprojekten wie ReCircE geprüft und ausgearbeitet werden. 

Bestehen Einreichungsmöglichkeiten bei Europäischen und internationalen Normungsorganisationen (CEN/CENELEC/ISO/IEC)?

Die Bills of Materials werden international bereits verwendet und sind teilweise Bestandteile für den Erhalt von Eco Labels wie EPEAT. Eine Standardisierung ist insbesondere im internationalen Kontext wünschenswert um eine effiziente Verwendung der Informationen zu ermöglichen. Des Weiteren sollten als BOM als Teil von Umweltbewertungen und –management eine wertvolle Informations- und Handlungsgrundlage bieten. 

Skizzieren Sie bitte die Markt- und gesellschaftliche Relevanz

Deutschland gilt als ein per se ressourcenarmes Land. Zugleich sollen Kreisläufe gestärkt und Materialien vor ihrer endgültigen Zerstörung soweit wie sinnvoll möglich bewahrt werden.  Allerdings fehlt ein entsprechendes Instrument zwischen EOL Akteuren und dem Produzenten/Hersteller. Aussagen wie klimaneutral oder 100% recyclebar treffen ggf. nur einen Teil der Wahrheit. Zugleich ist oftmals unklar an welchen Stellen noch nachjustiert werden kann. Sowohl als Aufklärungs- als auch Planungstool kann die EOL-BOM jegliche Akteure unterstützen, fördern und fordern. 

Kompetenzen und Ressourcen

Das Fachgebiet Stoffstrommanagement und Ressourcenwirtschaft (SuR) der TU Darmstadt ist ausgewiesen auf den Themenbereichen Ressourceneffizienz, Kreislauf- und Abfallwirtschaft, Bioökonomie und Nachhaltigkeitsbewertung von  Produkten, Technologien und Systemen. Ein besonderer Schwerpunkt liegt im Bereich der Circular Economy und Digitalisierung und der Umweltbewertung auf Basis von Ökobilanzen und Stoffstromanalysen (MFA). Das SuR verfügt über ein umfangreiches Wissen und Expertise bezüglich des gesamten Lebenswegs und den notwendigen Informationen eines Produkts durch aktuelle Projekte wie ReCircE, DigInform und ESTEM.  

Die Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS bringt Ihre Kompetenzen aus dem Bereich der Kreislaufwirtschaft in das Vorhaben ein. Zur Umsetzung der Projektidee kann auf eine umfangreiche Erfahrung zur Entwicklung von Technologien und Konzepten zur Etablierung einer geschlossenen Kreislaufwirtschaft zurückgegriffen werden. Expertise sowohl aus dem Kreislaufmanagement, etwa mit der Entwicklung von Geschäftsmodellen, als auch aus der praktischen Forschung an Recyclingprozessen, können direkt dazu genutzt werden, das Vorhaben an den Anforderungen einer realen Kreislaufwirtschaft auszurichten. 

Das 1988 gegründete Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) ist mit 1150 Mitarbeitern das weltweit größte KI-Forschungsinstitut und eine der führenden anwendungsnahen Forschungseinrichtungen in Deutschland. Es bringt hier seine Kompetenzen auf dem Gebiet der Digitalisierung der Kreislaufwirtschaft u.a. aus den Projekten CircThread (EU) und ReCircE (BMU) ein. Im ReCircE-Projekt wird eine digitale Lebenszyklusakte auf Basis der Verwaltungsschale der Plattform Industrie 4.0 entwickelt, die als direkte Vorarbeit für das hier geplante Vorhaben angesehen werden kann. 

Die  Jetsam Service Management GmbH hat im Jahr 2017 die Marke CIRECON  ins Leben gerufen (Markeneintragung 2019) mit dem Ziel, mehr Transparenz bei der Rücknahme, Sammlung und Verwertung von Elektronikaltgeräten zu schaffen. Dies wird durch das eigens entwickelte CIRIS-Portal erreicht, welches die E-Schrott Entsorgung nachverfolgt und dokumentiert und so zum Schutz der Daten und der Optimierung von Prozessen beiträgt. CIRECON verfügt über ein Netzwerk an Entsorgern in 15 Ländern und ist für die Entsorgung von ca. 400 Tonnen E-Schrott pro Jahr verantwortlich. Über dieses bestehende Netzwerk können Praxis nahe Daten und reale Meinungen aus der Entsorgung dem geplanten Vorhaben beigetragen werden.  

Standardisierungsscope

Der geplante Standard definiert Anforderungen und Informationsgehalt einer Bills of Materials (BOM) am End-of-Life (EOL), verwendbar und einsehbar für alle Akteure der Kreislaufwirtschaft. Sie dient unter anderem der Folgenabschätzung und dem Nachweis des EOL von Produkten.  

Sind folgende Aspekte potentiell betroffen?