Kreislaufwirtschaft statt Müllberge: Forschende der Constructor University entwickeln Blockchain-Lösung gegen Verpackungsabfälle

Kreislauforientiert, transparent und klimabewusst: Ein Forschungsteam der Constructor University hat ein zukunftsweisendes digitales Modell entwickelt, wodurch sich der gesamte Lebensweg von Schuhverpackungen mithilfe von Blockchain-Technologie lückenlos nachverfolgen lässt. Die im Fachjournal Green Technologies and Sustainability veröffentlichte Studie zeigt eine praktische Lösung für ein drängendes Umweltproblem: Sie verwandelt Verpackungsmüll in wiederverwendbare Wertstoffe und liefert Unternehmen einen konkreten Leitfaden zur Senkung ihres CO2-Fußabdrucks. Das Projekt entstand durch die Zusammenarbeit der Universitäts-Alumni Benedetta Kyalo und Ershed Telfort, des Postdoktoranden Dr. Mohammad Yaser Mofatteh sowie von Professor Dr. Omid Fatahi Valilai.  

Das neu entwickelte digitale System weist jeder Verpackungseinheit einen sicheren, digitalen Herkunftsnachweis (Chain-of-Custody) zu. Die Blockchain-Technologie sorgt dabei für fälschungssichere Datensätze. Diese dokumentieren jede Phase im Leben einer Verpackung – von der Herstellung über die Lieferung an die Kundschaft bis hin zur Rückgabe und Wiederverwendung. Das System geht weit über eine reine Überwachung hinaus: Es schafft eine verlässliche, vernetzte Infrastruktur. Rückgaben, Entscheidungen über die Wiederverwendung und CO2-Daten in Echtzeit werden darin strukturiert und überprüfbar erfasst.  

Die Arbeit bedient einen wachsenden Bedarf in der Wirtschaft an glaubwürdigen digitalen Systemen für die Kreislaufwirtschaft. Die Studie zeigt, wie lückenlose Datenverfolgung geschlossene Lieferketten ermöglicht. Damit liefert sie ein skalierbares Fundament für künftige digitale Produktpässe (Digital Product Passport, DPP). Das Modell ist so konzipiert, dass es neue Lieferkettengesetze, die erweiterte Herstellerverantwortung (EPR) und künftige Nachhaltigkeitsvorgaben verschiedener Branchen erfüllt.

„Der Übergang zu einer nachhaltigen Industrie hängt heute nicht mehr nur von besseren Materialien und politischen Richtlinien ab. Wir brauchen vertrauenswürdige digitale Infrastrukturen, die Kreislaufwirtschaft machbar und überprüfbar machen“, erklärt Prof. Dr. Omid Fatahi Valilai. „Die Inspiration für diese Arbeit war die wachsende Lücke zwischen Nachhaltigkeitsversprechen und der tatsächlichen Rückverfolgbarkeit von Produkten. Das gilt besonders für Branchen, in denen der Umweltschutz stark von der Beteiligung der Verbrauchenden und der Rücksende-Logistik abhängt.“  

Umweltschutz transparent und überprüfbar machen

Das Modell wurde zunächst für die europäische Schuhbranche getestet. Die Ergebnisse lassen sich jedoch auf den globalen Online-Handel und den Alltag von Verbrauchenden übertragen. Für Kaufende schließt das System die Vertrauenslücke zu den Nachhaltigkeitsberichten der Unternehmen. Über einfache QR-Codes oder smarte Barcodes können Konsumierende den Lebenszyklus ihrer Einkäufe transparent einsehen. Umweltversprechen werden so sofort überprüfbar. Zudem motiviert das Modell die Kundschaft über digitale Belohnungssysteme dazu, Verpackungen aktiv zurückzugeben.  

Viele Unternehmen wollen nachhaltiger agieren, scheitern aber oft daran, Umweltziele und gesetzliche Vorgaben in die Praxis umzusetzen. Für den gesamten Einzelhandel bietet das System eine operative Lösung gegen die enormen Mengen an Karton- und Plastikmüll im E-Commerce. Durch standardisierte Prozesse in der Rücksendelogistik können Firmen Verpackungen verlässlich reinigen, tracken und mehrfach wiederverwenden. Das senkt Ressourcenverbrauch und Betriebskosten deutlich. Angesichts geplanter EU-Vorgaben für digitale Produktpässe und schärferer Regeln gegen Greenwashing erhalten Unternehmen einen fertigen Leitfaden, um Gesetze einzuhalten und gleichzeitig ihren CO2-Ausstoß zu senken.  

„Unsere Forschung untersucht, wie digitale Rückverfolgbarkeit, verlässliche Lebenszyklusdaten und Anreize für Verbrauchende messbare Kreislaufprozesse ermöglichen“, sagt Dr. Mohammed Yaser Mofatteh, Postdoktorand an der Constructor University. „Diese Arbeit ist ein erster Schritt, um Nachhaltigkeitsziele mit realen Geschäftsprozessen und künftigen gesetzlichen Anforderungen zu verknüpfen.“  

Die Studie spiegelt den Forschungsschwerpunkt von Prof. Valilai wider. Er forscht intensiv zu digitaler Transformation, smarten Produktpässen und Lieferkettentransparenz. Zudem leitet er als Hauptkoordinator und Projektverantwortlicher die Entwicklung digitaler Produktpässe im EU-Horizon-Projekt „SORT4CIRC“. Dieses Projekt fördert kreislauffähige Textilsysteme durch KI, Multisensor-Technologien und transparente Wertschöpfungsketten.  

Über die Publikation: 
Die Studie „Blockchain Enabled Sustainable Packaging for Carbon Footprint Reduction in the European Footwear Industry“ ist im Mai 2026 im Fachjournal Green Technologies and Sustainability erschienen. Die Arbeit zeigt, wie Datenrückverfolgbarkeit Nachhaltigkeit von einer reinen Berichtspflicht in eine Kernkompetenz von Unternehmen verwandelt.