Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
Institut für Fabrikanlagen und Logistik (IFA)
An der Universität 2
30823 Garbsen
Die industrielle Produktion steht angesichts zunehmender Ressourcenknappheit, volatiler Rohstoffpreise und des Klimawandels vor der Aufgabe, lineare Wertschöpfungssysteme in eine ressourcenschonende Kreislaufwirtschaft zu überführen. Erforderlich sind Veränderungen entlang des gesamten Produktlebenszyklus – von der Produktgestaltung über Produktion und Logistik bis zu Rückführung und Verwertung. Die Umsetzung ist dabei nicht allein eine technische Herausforderung: Fach- und Führungskräfte müssen Stoff- und Informationsflüsse systemisch analysieren, geeignete R-Strategien auswählen, deren technische, ökologische und wirtschaftliche Auswirkungen bewerten und Zielkonflikte zwischen Ressourcenschonung, Qualität, Lieferfähigkeit und Wirtschaftlichkeit in betriebliche Entscheidungen überführen.
Genau hier besteht ein Defizit: Bestehende Bildungsangebote vermitteln Kreislaufwirtschaft überwiegend theoretisch oder behandeln nur einzelne Teilaspekte. Es fehlen Lernumgebungen, in denen die Auswirkungen zirkulärer Maßnahmen praktisch erprobt, bewertet und reflektiert werden können. Ökologische Potenziale werden dadurch zwar erkannt, aber nicht in umsetzbare Maßnahmen übersetzt.
Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung, Erprobung und Verstetigung eines modular aufgebauten, praxisorientierten Lehr- und Weiterbildungskonzepts zur Kreislaufwirtschaft in der Produktionstechnik. Kern ist ein challenge-basiertes Planspiel in der IFA-Lernfabrik, ergänzt um Theoriemodule, praxisbezogene Fallstudien sowie strukturierte Reflexions- und Transferphasen. Ausgangspunkt ist ein konventionelles lineares Produktionssystem, das analysiert und schrittweise in ein kreislauffähiges Wertschöpfungssystem transformiert wird. Adressiert werden Masterstudierende ingenieurwissenschaftlicher Studiengänge sowie Fach- und Führungskräfte produzierender Unternehmen, insbesondere aus KMU.
Umweltrelevantes Ziel ist der Aufbau anwendbarer Kompetenzen, aus deren betrieblicher Anwendung Beiträge zur Verringerung des Primärrohstoffbedarfs, zur Reduktion von Material- und Energieverbräuchen, zur Vermeidung industrieller Abfälle und zur Verlängerung von Produkt- und Komponentenlebenszyklen entstehen. Im Planspiel werden Maßnahmen anhand ökologischer Kenngrößen wie Materialeinsatz, Abfallaufkommen und Produktlebensdauer bewertet. Die Umweltwirkung entsteht über einen Multiplikatoreffekt aus curricularer Verankerung, fortgeführter Industrieschulung und öffentlich bereitgestellten Materialien.
Das Vorhaben wird über 24 Monate in vier verzahnten Arbeitspaketen (AP) bearbeitet. Die Projektsteuerung, curriculare Abstimmung und Dokumentation laufen dabei als Querschnittsaufgabe mit. Die Überschneidungen erlauben es, Zwischenergebnisse frühzeitig zu prüfen und zu übernehmen.
AP 1 (Monat 1–7) entwickelt die fachlichen und didaktischen Grundlagen: Lernziele und Kompetenzdimensionen, strukturierte Theoriemodule sowie ein auf Constructive Alignment basierendes Prüfungskonzept. Der didaktische Aufbau folgt der Lernzieltaxonomie nach Bloom und wird mit der zentralen Einrichtung für Qualität in Studium und Lehre abgestimmt. Parallel werden über Experteninterviews betriebliche Entscheidungssituationen, Restriktionen und Zielkonflikte erhoben und in einer Kompetenz- und Anforderungsmatrix zusammengeführt.
AP 2 (Monat 4–14) entwickelt darauf aufbauend das challenge-basierte Planspiel in der IFA-Lernfabrik: Ausgangssituation, Material- und Informationsflüsse, Rollen, Entscheidungsbefugnisse und Restriktionen sowie transparente Bewertungskriterien wie Primärmaterialbedarf, Anteil wiederverwendeter Komponenten, Abfallaufkommen, Lebensdauer, Qualität, Logistikleistung und Wirtschaftlichkeit. Ergänzend entstehen anonymisierte Fallstudien und standardisierte Rollen-, Arbeits- und Moderationsunterlagen; alle Bausteine sind modular ausgelegt.
AP 3 (Monat 10–22) evaluiert iterativ: Alpha-Test zur Durchführbarkeit, fachliche Begutachtung mit Unternehmensvertretenden und Transferreview mit mindestens einer weiteren Lernfabrik oder Bildungseinrichtung, anschließend Beta-Test mit Studierenden. Methodisch werden Kompetenztests, Beobachtungs- und Bewertungsraster, standardisierte Befragungen und qualitative Reflexionsgespräche kombiniert.
AP 4 (Monat 14–24) konfiguriert aus den geprüften Bausteinen ein kompaktes Weiterbildungsformat von 3 bis 4 Präsenztagen, ersetzt die Prüfungsleistungen durch Reflexionsphasen und eine betriebliche Transferaufgabe und pilotiert es mit Fach- und Führungskräften. Die Ergebnisse fließen in die Finalisierung beider Formate und in ein dokumentiertes Transferpaket ein.
Über den Stand von Wissen, Technik und Praxis hinaus gehen die integrierte Entwicklung zweier Formate aus einer gemeinsamen Lernarchitektur, die Verbindung des Planspiels mit einer realen Produktionsumgebung und die vollständige Abdeckung der R-Hierarchie.