Integrierte Planung und Gestaltung von positiv wirkenden urbanen Fabrik- und Produkt-Service-Systemen

Industrielle Fabrikaktivitäten tragen zu irreversiblen Umweltveränderungen bei und beeinträchtigen das Wohlbefinden aller Akteure entlang der Wertschöpfungskette, von Mitarbeitenden über Kunden bis zu urbanen Gemeinschaften. Nachhaltige Entwicklung erfordert deshalb, neben der Industrie auch den urbanen Raum als Gestaltungsfeld einzubeziehen. Urban eingebettete Fabriksysteme bieten das Potential, ökologische und soziale Wirkungen nicht nur zu reduzieren, sondern mittels Überkompensation durch gezielte positiv wirkende fabrik- und produktbezogene Services zu lebenswerten Städten beizutragen. Bisherige Konzepte zu netto-positiven, ultra-effizienten oder Positivfabriken greifen stadt­spezifische Chancen und Herausforderungen nicht ausreichend auf.

Die vorliegende Dissertation stellt ein ganzheitliches integriertes Planungs- und Gestaltungskonzept vor, welches urbane und globale Positivwirkungen von Fabrik- und Produkt-Service-Systemen im urbanen Raum anstrebt. Das Konzept basiert auf einem vertieften Systemverständnis der komplexen Wechselwirkungen zwischen Produkt- und Fabrikplanung sowie den (im-)materiellen Austauschbeziehungen von Stadt-, Fabrik- und Produktsystemen. Ausgehend von der Festlegung einer Vision und konkreter Ziele positiv wirkender Fabriksysteme dient das System- und Geschäftsmodell als Analyse- und Visualisierung der (symbiotischen) Austauschbeziehungen. Ein zentrales Element bildet die Übergangszone zwischen Stadt- und Fabriksystem, da dort Akteure beider Systeme interagieren und durch co-kreative Prozesse Innovationen ermöglicht werden, die über die klassische Fabrikgrenzen-Betrachtung hinausgehen. Die Entwicklung von funktionalen Gestaltungsansätzen und Gestaltungsprinzipien bilden die Basis für die Transformation positiv wirkender Fabrik- und Produkt-Service-Systeme. Kern ist die funktionale Integration, durch welche urbane Funktionen wie Bildung, Freizeit oder Wertschöpfung anhand von fabrik- und produktbezogenen Services erfüllt werden. Mit der Entwicklung eines iterativen Positiv-Wirkungs-Verbesserungs-Kreislaufs wird die Abschätzung von Wirkungen ermöglicht, die auf Basis von (im-)materiellen Austauschflüssen zwischen Stadt- und Fabriksystem die Tragfähigkeit des urbanen Systems bewertet. Zudem ist unter Einbezug sozialer, ökologischer und räumlicher urbaner Indikatoren eine ganzheitliche Nachhaltigkeitsbewertung entwickelt worden, die sicherstellt, dass die Auswirkungen der geplanten Gestaltungsansätze und Maßnahmen messbar sind und zum Ziel der positiven Wirkungen beitragen.

Das systembasierte Vorgehensmodell stellt die Anwendung des Systemverständnisses dar, indem die Planungs- und Gestaltungsaktivitäten durch die System- und Geschäftsmodell-Modellierung sowie durch die Wirkungsabschätzung flankiert werden. Anhand von sechs Entwicklungsschritten und jeweils definierten Meilensteinen wird den Konzept-Anwendenden eine Methodik geboten, die es ihnen ermöglicht positive Wirkungen von Fabrik- und Produkt-Service-Systemen zu planen, anhand einer Systemdekomposition zu gestalten und anschließend zu bewerten.

Die Anwendbarkeit des Konzeptes wird in zwei Fallstudien urbaner Fabriksysteme exemplarisch demonstriert. Die Fallstudie eines mittelständischen Produktionsunternehmens zeigt einen kreislauforientierten Transformationsprozess auf, der auf die positive Interaktion mit einem angrenzenden Neubaugebiet ausgerichtet ist. Die zweite Fallstudie konzentriert sich auf eine ressourceneffiziente Geschäftsmodell-Entwicklung mit dem Ziel der funktionalen Integration. In den Fallstudien wird deutlich, dass urbane Fabriken und Produkt-Service-Systeme, die sich an den Bedürfnissen der Stadtgesellschaft orientieren und an ihren spezifischen urbanen Raum angepasst sind, entscheidend zu einem lebendigen und partizipativen Quartier beitragen.

Das entwickelte Planungs- und Gestaltungskonzept bietet den Fabrik- und Produktplanenden sowohl einen Rahmen, als auch Methoden für die Transformation und die funktionale Integration in den urbanen Raum unter Abschätzung der Auswirkungen von Fabrik- und Produkt-Service-Systemen.