E²-Cycle: Rücknahme von Altgeräten der SHK-Branche zur Werterhaltung

Die Rücknahme von Altgeräten endet heute oft im Shredder. Eine höherwertige Kreislaufführung, etwa durch die Wiederverwendung funktionsfähiger Komponenten, wird dadurch verhindert. Insbesondere komplexe Verbundprodukte verlieren so den Großteil ihrer Wertschöpfung. Das Projekt E²-Cycle gestaltet mehrstufige Werterhaltungsnetzwerke, die eine herstellergetriebene Rücknahme von komplexen Produkten und die Erhaltung ihrer Komponenten auf bestmöglicher Wertschöpfungsstufe erlauben. Fünf Partner bündeln ihre Kompetenzen und schaffen die Voraussetzung für eine Circular Economy von komplexen Verbundprodukten. Leitfrage: Wie kann Kreislaufführung Primärenergie sparen?

Komplexe technische Produkte enthalten hochwertige Komponenten, erhebliche Fertigungsaufwände sowie wertvolle Rohstoffe wie Seltene Erden oder Platingruppenmetalle. Werden diese Produkte am Ende ihrer Nutzungsdauer nicht gezielt für Wiederverwendung, Aufbereitung oder hochwertige Verwertung erfasst, gehen große Teile ihres Wertschöpfungspotenzials verloren.

Vor diesem Hintergrund entwickelt E²-Cycle Konzepte für mehrstufige Werterhaltungsnetzwerke, die Produkte, Komponenten und Materialien möglichst lange auf einem hohen Wertschöpfungsniveau im Kreislauf halten. Am Beispiel von Heizungspumpen untersucht das Projekt, wie Rücknahme-, Sortier-, Aufbereitungs- und Verwertungsprozesse effizient gestaltet und arbeitsteilig organisiert werden können.

Eine Carbon-Footprint-Analyse einer Wilo-Heizungspumpe zeigt, dass elektronische Komponenten einen erheblichen Anteil der produktionstechnischen Emissionen verursachen. Damit kommt der gezielten Erfassung und Rückgewinnung dieser Komponenten am Ende der Nutzungsdauer eine besondere Bedeutung zu. In der Praxis wird dieses Potenzial jedoch unter anderem durch unzureichende Sammelquoten für Elektro- und Elektronikaltgeräte begrenzt. E²-Cycle adressiert diese Herausforderungen, wobei entwickelte Lösungen auf weitere Anwendungen der Sanitär-, Heizungs- und Klimabranche übertragbar sein sollen. 

Das Konsortium bietet Herstellern und Entsorgungsdienstleistern konkrete Leistungen für werterhaltende Kreisläufe:

• Stoffstrom- und Wertschöpfungsanalyse komplexer Produkte
• Konzeption zirkulärer Logistik-Netzwerke mit Optimierung und Simulation
• Cloudbasierte Planungswerkzeuge für die Netzwerkplanung
• Pilotierung der Rücknahme im industriellen Anwendungsfall
• Umweltwirkungsabschätzung per Life Cycle Assessment

Zusammenarbeit anfragen

»Wer Altgeräte schreddert, vernichtet die Energie und die Wertschöpfung, die in jedem Bauteil steckt. Ob der Wert eines Altgeräts im Kreislauf erhalten bleibt oder es lediglich zum Schreddergut wird, entscheidet sich bereits bei der Gestaltung der Rücknahme der Altgeräte. Ein effektives und effizientes Rücknahmesystem ist Voraussetzung für die Werterhaltung.«
Charlotte Joachimsthaler M. Sc. forscht am Fraunhofer IML zu ökologischen Treibern von Rücknahmesystemen

E²-Cycle legt den Grundstein für zukünftige branchenweite Werterhaltungsnetzwerke. Am Beispiel von Heizungspumpen entwickelt und erprobt das Projekt Prozesse, Rollenmodelle und Kooperationsstrukturen für eine zirkuläre Wertschöpfung. Die entwickelten Ansätze sollen als Blaupause für die Sanitär-, Heizungs- und Klimabranche und darüber hinaus nutzbar gemacht werden.

Arbeitsteilige Netzwerke werden von Beginn an nach dem Prinzip der größtmöglichen Werterhaltung geplant. Jeder Akteur übernimmt die Aufgabe, für die er am besten qualifiziert ist. Die optimale Wertschöpfungsstufe eines Bauteils bestimmen unter anderem drei Kriterien:

1. Marktfähigkeit: Besteht ein interner oder externer Absatzmarkt?
2. Reparatur- und Upgrade-Fähigkeit: Lässt sich das Bauteil aufwerten?
3. Aufwand-Nutzen-Verhältnis: Rechtfertigt der Nutzen den Aufwand

Der Hersteller stellt das notwendige Produktwissen und alle relevanten Informationen für die nachgelagerten Prozesse bereit. Gleichzeitig schafft er die Voraussetzungen für eine reibungslose Umsetzung. Werden Altgeräte möglichst nah am Entstehungsort getrennt erfasst, steigt der Anteil der Geräte, die einer hochwertigen Behandlung zugeführt werden können. Sammlung und gegebenenfalls Vorsortierung sollten für Handwerksbetriebe und Großhandel einfach umsetzbar sein und nur einen geringen Mehraufwand verursachen. Um die logistische Effizienz zu steigern, sollten dezentral anfallende Altgeräte frühzeitig gebündelt werden.

Verwertungsbetriebe identifizieren und sortieren zurückgenommene Produkte gezielt nach wertvollen oder wiederverwendbaren Komponenten. Bei Bedarf werden die Produkte vorzerlegt. Produkte mit Wiederverwendungspotenzial übergeben sie zur weiteren Vorbereitung an den Hersteller. Produkte, die nicht wiederverwendet werden, erfassen Entsorgungsbetriebe möglichst sortenrein und führen sie einer hochwertigen stofflichen Verwertung zu.

Die Rücknahme und hochwertige Verwertung von Altgeräten erfordert die Zusammenarbeit unterschiedlicher Akteure entlang der Wertschöpfungskette. Im Projekt untersuchen wir, wie sich Rücknahme und Vorbereitung zur Wiederverwendung und Verwertung effizient gestalten lassen.  Sie möchten Ihre Erfahrungen einbringen oder potenzielle Anwendungsfelder diskutieren? Dann freuen wir uns auf den Austausch mit Ihnen.

• Als Hersteller komplexer Verbundprodukte – diskutieren Sie mit uns die Übertragbarkeit der entwickelten Konzepte auf Ihre Stoffströme, beispielsweise im Bereich der Haustechnik oder anderer technischer Produkte.
• Als Forschungs- oder Industriepartner – tauschen Sie sich mit uns zu Ansätzen für die Rücknahme von Altgeräten, Reverse Logistik und Circular Economy aus und identifizieren Sie gemeinsame Forschungs- und Entwicklungspotenziale.

Kontakt aufnehmen

Im industriellen Anwendungsfall erprobt E²-Cycle die Rücknahme von Altgeräten am Produktsegment Heizungspumpen. Ziel ist es, Erkenntnisse für eine mögliche Übertragung der entwickelten Ansätze auf die gesamte Sanitär-, Heizungs- und Klimabranche zu gewinnen.

Die Wilo SE betreibt in Dortmund ein Recyclingcenter und ließ sich als Erstbehandlungsanlage nach »ElektroG« zertifizieren. Bis Ende August 2026 wurden im Rahmen des Rücknahmeprojekts insgesamt 428 Tonnen Altpumpen an bundesweit 736 Sammelstellen erfasst und dem Recycling zugeführt. Wilo bereitet ressourcenkritische und hochwertige Bauteile mit spezifischem Know-how-Bedarf, zum Beispiel Permanentmagnete, auf. Die gewonnenen Magnete werden sowohl für die Wiederverwendung in neuen Pumpen als auch für das Materialrecycling genutzt, sodass aus Altmagneten wieder neue Magnete gefertigt werden können. Zentek koordiniert die Sammellogistik sowie die weitere Behandlung über geeignete Partner.

Der Pilotversuch erprobt die Umsetzung identifizierter Optimierungspotenziale in der bestehenden Sammel-, Demontage- und Verwertungsstruktur. Der Fokus liegt dabei auf Sortierung und Vorzerlegung der Altgeräte beim Verwertungsbetrieb. Mit mathematischer Optimierung und Simulation werden verschiedene Netzwerkszenarien und Skalierungseffekte unter Einbeziehung weiterer Unternehmen der Sanitär-, Heizungs- und Klimabranche untersucht. Das Potenzial reicht über den Pumpenmarkt (12,5 Mrd. Euro Umsatz) hinaus in die Elektro- und Elektronikindustrie (182 Mrd. Euro).

Fünf Partner bündeln in E²-Cycle Kompetenzen aus Forschung, Industrie und IT.

• Das Fraunhofer IML koordiniert das Vorhaben und bringt Methoden der Reverse Logistik, Netzwerkoptimierung sowie ökologischen Bewertung ein.
• Die Wilo SE liefert Produktwissen zu Heizungspumpen und betreibt ein eigenes Recyclingcenter. 
• Zentek verantwortet Sammellogistik sowie Stoffstrommanagement und unterstützt Hersteller bei der Umsetzung ihrer Rücknahmepflichten nach dem »ElektroG.«
• Die TH Köln bewertet Umweltwirkungen per Life Cycle Assessment. 
• Die LogProIT GmbH, ein Spin-off des Fraunhofer IML, entwickelt cloudbasierte Simulations- und Optimierungswerkzeuge auf Basis der Umgebung OTD-NET.

Kein Partner bewältigt den Innovationsschritt allein. Erst das gebündelte Wissen ermöglicht die Werterhaltung komplexer Bauteile über ein arbeitsteiliges Logistik-Netzwerk. Jeder Akteur übernimmt die Aufgabe, für die er am besten qualifiziert ist.