Kreislaufwirtschaft

Die Kreislaufwirtschaft (Circular Economy) ist ein ganzheitlicher Ansatz, bei dem Produkte und Materialien so lange und effizient wie möglich im Wirtschaftskreislauf gehalten werden. Im Gegensatz zur linearen «Wegwerfwirtschaft» (Rohstoff abbauen → herstellen → konsumieren → wegwerfen) werden Materialien durch Teilen, Wiederverwenden, Reparieren, Aufbereiten und Recyceln weitergenutzt. Dies schützt nicht nur die Umwelt, sondern stärkt auch die Wirtschaft.

Die OST versteht sich als Wissens-, Innovations- und Kompetenzplattform für Kreislaufwirtschaft in der Ostschweiz. Als Impulsgeberin für Wirtschaft und Gesellschaft vernetzt sie Disziplinen, Organisationen und Akteure entlang der gesamten Wertschöpfungskette, fördert die Entwicklung zukunftsfähiger Lösungen und treibt neue Technologien praxisnah voran.

Die Aktivitäten der OST im Bereich Kreislaufwirtschaft orientieren sich am Kreislaufmodell des Bundesamts für Umwelt (BAFU). Das Modell berücksichtigt unterschiedliche Phasen und Hebel: von der Entwicklung kreislauffähiger Produkte über ressourceneffiziente Produktion und Nutzung bis hin zu Wiederverwendung, Reparatur, Aufbereitung und Recycling.

Die OST greift die ganzheitliche Perspektive des BAFU-Kreislaufmodells auf. Sie fördert Forschung, Bildung und Praxisprojekte strukturiert entlang aller Phasen und Ebenen der Wertschöpfungskette.

Im Bereich Design & Produktion setzt die OST auf die Entwicklung von Regelalgorithmen zur Stabilisierung des Spritzgiessprozesses, Materialcharakterisierung und Modellierung für Kunststoffe sowie auf durchgängige Simulationsroutinen.

Die OST setzt unter anderem Geruchsmessung und -reduktion (KMN), chemische Verfahrenstechnik, Einzelstoffanalytik für Additive/PFAS (IPM/PW), Life Cycle Assessment (z. B. für Kies/Beton/Asphalt) sowie biologische Methoden zur Schadstoffsanierung (UMTEC) ein.

Die OST nutzt nachhaltige Cloud-Lösungen und ein IoT Sustainability Lab (ESA), setzt KI ressourceneffizient im Software Development ein (EMS/ESA) und verwendet präzise Messtechnik (IoT) für Kräfte, Energie und Hochfrequenz.

Im Bereich Recycling & Sammlung werden mathematische Ausbreitungs-Simulationen für Gerüche (KMN) genutzt. Für Verteil- und Recycling-Systeme führt die OST zudem Finanz- und Kostenkalkulationen (IBU) durch.

In dieser Phase (Aufbereitung von Primär- und Sekundärrohstoffen) liegen die Kompetenzen in der Geruchsmessung/-reduktion, chemischen Verfahrenstechnik, Life Cycle Assessment (Kies/Beton/Asphalt), Mechanik/Lebensdauer, Einzelstoffanalytik (Additive/PFAS), Formulierung nachhaltiger Thermosets, chemischem Recycling von Restfraktionen, biologischer Schadstoffsanierung und der Analyse der Kritikalität von Rohstoffen. (Ansprechperson: Martin Däscher)

Für die ressourceneffiziente, langlebige und reparierbare Produktgestaltung bietet die OST Kompetenzen in Regelalgorithmen für Spritzgiessprozesse, nachhaltiger Produktentwicklung (Robotik, Messtechnik), 3rd Life Battery, Materialcharakterisierung/Modellierung für Kunststoffe, Simulationsroutinen, Ressourceneffizienz- und Kreislaufwirtschaftsberatung für Unternehmen (WERZ/Reffnet) sowie in transformativen Prozessen für zirkuläres Bauen. (Ansprechpersonen: Mario Studer & André Podleisek)

Zur Verringerung von Energieverbrauch, Emissionen und Materialverlusten auf Transportwegen bringt die OST Kompetenzen in nachhaltiger Mobilität, E-Baustellen (IdS), Supply Chain und Reverse Logistics (IPEK), Logistikoptimierung (Operations Management & Logistics, ISM) sowie vergleichenden Ökobilanzen und Wertschöpfungskettenanalysen ein. (Ansprechpersonen: Sebastian Scheler & Katharina Luban)

Um die Werterhaltung und Lebensdauer von Produkten zu verlängern, verfügt die OST über Kompetenzen in der Bau- und Immobilienwirtschaft, der Begleitung von Transformationsprozessen/Suffizienz, nachhaltigen Cloud-Lösungen (IoT Sustainability Lab), ressourceneffizientem AI-Einsatz, Bodenanalysen (Circular Lab), Messtechnik/IoT, vergleichenden Ökobilanzen und Umfragendurchführungen. (Ansprechperson: Nicolas Hofer)

Zur Zurückgewinnung von Rohstoffen am Nutzungsende bringt die OST Expertise zu PFAS (Boden/Aushub/Bauabfälle/Landwirtschaft/Deponie/KVA), echte Maschinen und Apparate für die Verfahrensentwicklung am UMTEC, 3rd Life Battery, mathematische Ausbreitungs-Simulationen für Gerüche sowie Kostenkalkulationen für Verteil- und RC-Systeme ein. (Ansprechpersonen: Daniel Schwendemann & Martin Däscher)

Welche Beispielprojekte führt die OST auf der Ebene Rohstoffaufbereitung durch? Auf dieser Ebene verweist die OST unter anderem auf das UMTEC als Schweizer Kompetenzzentrum für Rohstoffaufbereitung. Weitere konkrete Projekte und Referenzen sind:  

• Reduktion des Geruchs von Recycling-Kunststoff (PP + PE) (KMN)
• Reduktion der NH₃-Emission aus Gülle (Tierhaltung) (KMN)
• P-Rückgewinnung aus Klärschlamm (KMN)
• Circular Lab – Kreislaufwirtschaft in der Landwirtschafts- und Ernährungsindustrie
• Tide Ocean, Recycling von Ocean Bound Materials (IWK)

Im Bereich kreislauffähiger Produkte und Produktionsprozesse setzt die OST folgende Beispielprojekte um: 

• Push2Heat
• Debondable Tyres? für Elektromobilität (IMP)
• Bio-basierte Vitrimere für Thermosets in Elektroanwendungen, Pyrolyse von Restfraktionen, Untersuchung der Ölqualität (IMP)
• Zeropol Innosuisse, Flagship-Projekt (zeropol.ch)
• Produktoptimierung Kreislauffähigkeit (Brugg-Kabel) (IPEK)
• Produktmanagement für Nachhaltigkeit & Kreislauf (Steinel) (IPEK)
• Machbarkeit Circular Lights
• UMTEC: Recyclingfähigkeit von Produkten testen/bewerten, bevor sie auf den Markt kommen
• CircCup: Zirkulärer Einwegbecher (www.ost.ch/circcup) (IWK, IPEK, IKIK)
• Kreislauffabrik V-Zug (IWK)
• Reffnet: Ressourceneffizienz- und Kreislaufwirtschaftsberatung für Unternehmen (vgl. reffnet.ch, Geschäftsführung am WERZ)
• Stärkung zirkuläres Bauen durch Workshops mit Architektur- und Ingenieursschulen (WERZ)

Zur Reduktion von Transportemissionen und zur Optimierung von Lieferketten führt die OST folgende Referenzen an:

• Sustainable Mobility LAB
• CO₂-Speicherung als HTC-Kohle und unterirdische Lagerung (KMN)
• Städtische Logistiksysteme, letzte Meile (IRAP)
• Emissionsreduktion in der Schifffahrt (WERZ, EU-Projekt SYNERGETICS, Roadmap ZKR)

Um eine lange und effiziente Produktnutzung zu fördern, zeigt die OST folgende Praxisbeispiele:

• Circular Consumables (IPEK)
• Circular Lab – Kreislaufwirtschaft in der Landwirtschafts- und Ernährungsindustrie Profitable IoT-Anwendungen in der Bau-/Immobilienwirtschaft mittels diskreter Ereignissimulation
• Kreislaufwirtschaft & Geschäftserfolg?
• Studie Serious Game
• Reuse PV-Module, Batterien
• Re-Use Elektrogeräte (WERZ)
• Mehrwegbecher: Vergleichende Ökobilanz für Produkt und Geschäftsmodell (WERZ) Woge – Wohnzukunft gestalten
• Stadtraum, Wohnumfeld?, Wahrnehmung von Stadtraum, Verdichtung, Akzeptanzfaktoren, 15-Min.Stadt (IRAP)
• Kreislaufwirtschaft im ländlichen Raum – Pilotregion Toggenburg (Living Lab)
• Wertschöpfungskette Textilien: Einsatz von KI zur Steigerung der Re-Use und Recyclingquote (WERZ)

In der letzten Phase zur Rückgewinnung von Rohstoffen setzt die OST folgende Projekte um:

• Beurteilung der Geruchsemissionen aus Unterflurcontainern (mit Bio-Sammlung) (KMN)
• Simulation der Geruchsausbreitung um Recycling-Anlagen (Kompostierung, Biogasanlagen) (KMN)
• Recoloop

Über den Klimacluster profitieren sie von gemeinsamen Entwicklungs- und Beratungsprojekten, gezielten Weiterbildungsangeboten und dem Zugang zu Fachspezialist:innen der OST.

An der OST stehen im Bachelorstudium verschiedene Vertiefungen und Schwerpunkte rund um die Kreislaufwirtschaft zur Auswahl: Im Studiengang Erneuerbare Energien und Umwelttechnik bilden die Schwerpunkte Kreislaufwirtschaft, Nachhaltigkeitsmanagement und Recycling das inhaltliche Fundament. Wer tiefer in die technischen Grundlagen eintauchen möchte, wählt die Vertiefung Kunststofftechnik im Studiengang Maschinentechnik oder das Thema Nachhaltigkeit und Energie im Studiengang Mechatronik.

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