CAS Circular Economy for Engineers

Das CAS Circular Economy for Engineers richtet sich an Fachpersonen und Unternehmen, die

• physische Produkte gestalten, entwickeln, produzieren oder vertreiben
• Produkte einkaufen, handeln oder über Distributionskanäle in den Markt bringen
• Material- und Produktkreisläufe schliessen oder entsprechende Prozesse entwickeln möchten
• Team-, Innovations- oder Nachhaltigkeitsverantwortung in ihrem Unternehmen tragen
• kreislauffähige Produkt-, Service- und Businesslösungen etablieren oder weiterentwickeln wollen
• in Behörden, Bildungsinstitutionen oder der Politik an der Transformation zur Kreislaufwirtschaft mitwirken

Das CAS in Circular Economy for Engineers fokussiert auf technische und ingenieurwissenschaftliche Kompetenzen für die konkrete Umsetzung der Kreislaufwirtschaft in Unternehmen. Es ist daher weniger geeignet für Personen, die ihren Schwerpunkt auf Nachhaltigkeitsreporting, politische Rahmenbedingungen oder die Entwicklung von Geschäftsmodellen legen möchten.

Die Absolvent:innen erwerben sowohl fundierte theoretische Grundlagen als auch praxisorientierte Kompetenzen in den folgenden Bereichen:

• Grundlagen der Kreislaufwirtschaft: Vertieftes Verständnis zentraler Konzepte wie der 10R-Strategie, des Value Hill-Modells, der Ansätze der Ellen MacArthur Foundation, Cradle to Cradle , ISO 59020:2024 Circular economy — Measuring and assessing circularity performance und weiterer etablierter Frameworks.
• Systemisches Denken: Fähigkeit, das Ökosystem der Kreislaufwirtschaft mit seinen relevanten Akteuren, Wertschöpfungsstufen und Wechselwirkungen entlang des gesamten Lebenszyklus zu analysieren und einzuordnen.
• Produktlebenszyklus und Kreislaufschliessung: Verständnis für die Zusammenhänge zwischen Produktkonzeption, Nutzungsphase und Rückführung in geschlossene Materialkreisläufe – inklusive der zentralen technischen und organisatorischen Voraussetzungen.
• Circular Design und Innovation: Anwendung von Design Thinking und weiteren Innovationsmethoden zur Entwicklung kreislauffähiger Produkt- und Systemlösungen.
• Bewertung von Auswirkungen auf die Umwelt und Zirkularität: Einführung in Life Cycle Assessment (LCA), ökologische Wirkungsmodelle sowie Ansätze zur Bewertung der Zirkularität von Produkten und Systemen.
• Materialwahl: Aufbau von Kompetenzen zur Auswahl geeigneter Materialien unter Berücksichtigung technischer Leistungsfähigkeit, Umweltverträglichkeit, Wiederverwertbarkeit und wirtschaftlicher Aspekte.
• Digitale Werkzeuge und KI: Nutzung digitaler Tools und KI-gestützter Methoden zur Entwicklung, Optimierung und Umsetzung zirkulärer Produkt- und Prozesslösungen.
• Regulatorische Rahmenbedingungen: Überblick über relevante gesetzliche Vorgaben, Normen und regulatorische Entwicklungen – sowie deren Auswirkungen auf Unternehmen, Branchen und Produktgestaltung.
• Circular Business Models: Verständnis verschiedener zirkulärer Geschäftsmodelle und deren Implikationen für Wertschöpfung, Produktentwicklung und Unternehmensstrategie.
• Kreislauffähigen Supply Chains inkl. Rückwärtslogistik: Erkennen und Gestalten von Einflussmöglichkeiten auf ressourcenschonende, effiziente und kreislauffähige Logistik- und Rückführungsprozesse.
• Implementierung im Unternehmen: Kennenlernen zentraler Vorgehensmodelle, Change-Ansätze und Erfolgsfaktoren, um Circular-Economy-Strategien wirkungsvoll in Unternehmen zu verankern und umzusetzen.

Modul “Nachhaltigkeitsgrundlagen und kritisches Denken”

• Herausforderung Klimawandel und Handlungsoptionen
• Nachhaltigkeitsziele, SDGS, Planetare Grenzen
• Einordnung Scope 1, 2, 3
• Gesetze und Vorschriften CH/EU, Welt
• Reporting- Anforderungen CSRD
• Akteure Kreislaufwirtschaft Schweiz, EU
• Crtical Thinking
• Corporate Responsibility

Modul “Entwickeln von kreislauffähigen Produkten”

• Vermitteln der Prinzipien EllenMcArthur Konzept, ValueHill
• 10 R Strategien, Cradle-to-Cradle
• Lernen von Beispielen; Beispiele Firmen: On, Freitag, Patagonia, Mammut, Philips, K118, V-Zug, etc.
• Methoden zur Bewertung der Kreislaufwirtschaft: Circularity vs. LCA, Anwendung von Tools
• Circular Design Tool: Value Proposition Design, Circular Business Model
• Exkursion Immark
• Circular Design Tools (z. B. Material Circularity Indicator, Circularity Calculator, CCET Tool)
• Circularity Assessment
• Reportingpflicht und Anforderungen an Daten (LCA und mehr)
• LCA Methodiken für die Produktentwicklung
• Quellen verlässlicher Daten
• HotSpot-Analyse
• LCA mit CAD-Anbindung
• Umsetzung Beispielprodukt
• Nutzung von Datenbanken (z. B. SimaPro, OpenLCA, Ecoinvent)
• Mit KI LCA/Materialwahl erstellen

Modul “Die richtige Materialwahl”

• Materialgrundlagen: Ressourcen, Förderungen, Verarbeitung
• End-of-Life Szenarien: Entsorgung, Verbrennung, Deponie und Konsequenzen
• Vor- Nachteile und Einsatzgebiete von biobased, fossilbased Materialien
• Gesetzliche Materialverbote heute/morgen
• Cradle-to-Cradle Black List
• Anwendungstipps für Circular Materialauswahl
• Recyclingtechnologien Metalle, Kunststoffe, Textilien etc.
  
  Exkursion Resilux
  Exkursion ZHAW IMPE Lab

Modul “Digitalisierung zur Unterstützung der Kreislaufwirtschaft”

• Anforderungen und Bespiele Digital Product Passport
• Technische Umsetzungsmöglichkeiten
• KI-gestütztes Engineering (von Materialwahl, bis Design und LCA-Bewertung)
• Einfluss Digitalisierung in Produktion, Predictive Maintenance und Support Business Model Lösungen (z. B. pay per use)

Modul “Nachhaltige Wertschöpfungsketten und Logistik”

• Supply Chain Design für Kreislaufwirtschaft
• Veränderte Kunden- Lieferantenbeziehungen mit neuen Aufgaben und Schnittstellen
• Simulation von Materialflüssen und Logistikwegen
• Entscheid von Standortveränderungen (Sammelpunkte, Triagepunkte, Aufbereitungszentren, Lager, etc.)
• Lieferantenauswahl
• Nachhaltigkeit von Transportmitteln und Logistikkonzepten
• Aufsetzen von Sammelsystemen: Gemeinsam, im Verbund oder firmenspezifisch
• Rückwärtslogistik
• (Rechtliche) Rahmenbedingungen für die Rückwärtslogistik
• Umweltauswirkungen, Supply Chain und Logistik

Modul “Ertragsmechanik kreislauffähiger Geschäftsmodelle”

• Ertragsmechanik von kreislauffähigen Geschäftsmodellen
• Verdienen mit Circular Economy
• Kalkulieren von Leasing, Pay per Use etc.
• Überzeugen von Investoren, Banken, Kunden
• Umgang mit Transformation firmenintern (Mitarbeiter in Entwicklungsabteilung, Marketing, Produktmanager, Vertrieb, Service) bis zum Kunden
• Förderprogramme für Forschung und Entwicklung
• Input von Erfahrungen von erfolgreichen Firmen und Start-ups

Modul “Praxisprojekt”

• Gestalten eines eigenen Kreislaufprodukts unter Berücksichtigung der kennengelernten Methoden und Kompetenzen
• Abschlusspräsentation und Abgabe Bericht Praxisprojekt

Der Unterricht ist abwechslungsreich und interaktiv gestaltet und kombiniert unterschiedliche Lern- und Arbeitsformate wie Theorieinputs, Design Sprints, Gruppenarbeiten und Peer-Reviews. Eine aktive Beteiligung der Teilnehmenden ist zentral und fördert den interdisziplinären Wissens- und Erfahrungsaustausch. Elemente des Selbststudiums – wie Vor- und Nachbereitung – sowie E-Learning-Bausteine ergänzen den Präsenzunterricht.
Die didaktische Methode basiert auf einem ausgewogenen Zusammenspiel von Theorie, Praxisbeispielen, der Einführung und Anwendung von Design-Thinking-Methoden, selbstständiger Recherche, Coaching, Peer-Review-Diskussionen und Präsentationen. Die Studierenden werden zudem bewusst dazu angeleitet, KI-Tools wie beispielsweise Copilot zur Unterstützung im Selbststudium oder bei Recherchen einzusetzen. Die mit KI generierten Ergebnisse werden im Unterricht reflektiert und hinsichtlich ihres Mehrwerts, ihrer Aussagekraft und Zuverlässigkeit diskutiert.
Für die Entwicklung zirkulärer Lösungen kommt auch spezifische Fachsoftware zum Einsatz – unter anderem LCA-Tools und CAD-Programme. Darüber hinaus werden einfache Mittel zur Gestaltung und Prototypenerstellung genutzt, um die Machbarkeit der entwickelten Ideen sichtbar zu machen und erste Umsetzungsansätze zu testen.

Praxisprojekt

Der Unterricht findet berufsbegleitend einmal pro Woche jeweils am Freitag von 9:15 - 17:15 Uhr (8 Lektionen) statt.
Das CAS dauert rund sechs Monate, wobei die 10 Unterrichtstage auf 4 Monate verteilt und weitere 2 Monate fürs Praxisprojekt reserviert sind.

Das Team der Dozierenden besteht aus ausgewiesenen Fachpersonen mit Kompetenzen im akademischen und praktischen Bereich. Hier ein Auszug der Dozierendenliste:
 

• Adrian Burri, Leiter IPP
• Salome Berger, Wissenschaftliche Mitarbeiterin Industrial Design am Schwerpunkt Circular Eonomy Design am IPP
• Sascha Hänzi, Wissenschaftlicher Mitarbeiter im Schwerpunkt Digitalisation in Machines am IPP
• Gabriel Schneider, Schwerpunktleiter Circular Economy Design am IPP
• Prof. Dr. Christof Brändli, Leiter Labor für Klebstoffe und Polymere Materialien (IMPE)
• Prof. Dr. Maike Scherrer, Leiterin Institut für Nachhaltige Entwicklung (INE)
• Corinna Baumgartner, Technology Assessment im Schwerpunkt Technology Assessment und Risikomanagement (INE)
• Marcus Beer, Forschungsschwerpunkt Nachhaltiges Supply Chain Management und Mobilität am INE
• Dr. Thorsten Busch, Critical Thinking am Zurich Center for Sustainability Leadership der School of Management and Law

Einzelne Modulinhalte werden ergänzt durch Praxisinputs von Gastreferenten.

Die Zulassung zum CAS Circular Economy for Engineers setzt grundsätzlich einen Hochschulabschluss (Fachhochschule, HTL, HWV, Uni, ETH) voraus. Es können aber auch Praktiker:innen mit vergleichbarer beruflicher Kompetenz zugelassen werden, wenn sich die Befähigung zur Teilnahme aus einem anderen Nachweis ergibt. Ein Abschluss in einem Ingenieurberuf (Maschinentechnik, Systemtechnik o.ä.) und Erfahrung in Produktentwicklung sind von Vorteil.