Technologische Souveränität beginnt beim Material

Technologische Souveränität bedeutet dabei nicht vollständige Autarkie. Entscheidend ist vielmehr, auch bei geopolitischen Spannungen, Lieferengpässen oder technologischen Umbrüchen handlungsfähig zu bleiben. Dafür braucht es belastbare Lieferketten, alternative Bezugsquellen, eigene technologische Kompetenzen, industrielle Kapazitäten und die Kontrolle über relevante Daten. Es geht also um die Fähigkeit, Abhängigkeiten bewusst zu steuern und bei Veränderungen über echte Handlungsoptionen zu verfügen.

Vier Handlungsfelder im Materialbereich

Erstens: Rohstoff- und Materialverfügbarkeit. Viele Schlüsseltechnologien benötigen Rohstoffe, deren Förderung oder Verarbeitung auf wenige Regionen konzentriert ist. Lithium, Kobalt und Nickel sind für Batterien relevant, Gallium für Solar- und Halbleiteranwendungen und Seltene Erden für leistungsfähige Magnete. Der europäische Critical Raw Materials Act formuliert deshalb für 2030 Richtwerte: Mindestens zehn Prozent des jährlichen Bedarfs an strategischen Rohstoffen sollen in der EU gewonnen, 40 Prozent verarbeitet und 25 Prozent durch Recycling gedeckt werden. Zugleich sollen höchstens 65 Prozent des Bedarfs eines strategischen Rohstoffs in einer relevanten Verarbeitungsstufe aus einem einzigen Drittstaat stammen. [1]

Zweitens: industrielle Wertschöpfungs-, Innovations- und Substitutionsfähigkeit. Ein Rohstoff allein erzeugt noch keine technologische Handlungsfähigkeit. Europa benötigt ebenso Kompetenzen und Kapazitäten zur Raffination, Werkstoffherstellung, Verarbeitung, Qualifizierung und industriellen Skalierung. Neue Materialkonzepte können zudem kritische Rohstoffe ersetzen, Materialmengen verringern oder die Nutzungsdauer verlängern. Die europäische Rohstoffdatenplattform zeigt beispielsweise, dass fortschrittliche Materialien in Elektronik, Mobilität, Bau und Energie dazu beitragen können, Abhängigkeiten von kritischen Rohstoffen zu reduzieren und zugleich die Wettbewerbsfähigkeit zu stärken. [2]

Drittens: Datenhoheit und digitale Infrastruktur. Materialentwicklung, Fertigung und Qualitätssicherung werden zunehmend datengetrieben. Wer Material-, Prozess- und Qualitätsdaten kontrolliert, kann Werkstoffe schneller entwickeln, Eigenschaften besser prognostizieren und Prozesse gezielter optimieren. Gleichzeitig entstehen neue Abhängigkeiten von Software, Plattformen, Cloud-Infrastrukturen und KI-Modellen. Aus den Arbeiten des Clusters wird ein zentrales Spannungsfeld deutlich: Unternehmen benötigen mehr Datenverfügbarkeit und Austausch, müssen aber sensible Material-, Prozess- und Produktdaten sowie ihr Know-how schützen. 

Viertens: verlässliche Rahmenbedingungen. Normung, Regulierung, Energiepreise, Investitionsbedingungen und Fachkompetenzen beeinflussen, ob technische Lösungen tatsächlich umgesetzt werden. Einheitliche Begriffe und Standards sind dabei eine Voraussetzung für skalierbare Kreisläufe. Für die Automobilwirtschaft entwickelt zum Beispiel die VDA-Empfehlung 268 standardisierte Materialkreislaufbilder und gemeinsame Begrifflichkeiten. Unterschiedliche Definitionen von Recycling, Rezyklaten, Sekundärmaterialien und Wiederverwendung können Vergleichbarkeit, Kooperation und Investitionsentscheidungen erschweren. [3] 

Warum das Cluster Materialkreisläufe in den Mittelpunkt stellt

Die Handlungsfelder technologischer Souveränität sind breit. Das Cluster Neue Werkstoffe konzentriert sich deshalb auf einen Bereich, in dem Versorgungssicherheit, Klimaschutz, Innovation und regionale Wertschöpfung besonders eng zusammenwirken: Materialkreisläufe und zirkuläre Wertschöpfung. 
Zirkularität erweitert die klassische Rohstoffstrategie. Während Diversifizierung und europäische Förderung zusätzliche Primärquellen erschließen sollen, macht Kreislaufwirtschaft bereits vorhandene Materialien erneut nutzbar. Produkte, Bauteile, Produktionsreste und Abfälle werden zu potenziellen regionalen Rohstoffquellen. Der Wert eines Materials soll möglichst lange erhalten bleiben, etwa durch langlebige Produkte, Reparatur, Wiederverwendung, Remanufacturing und hochwertiges Recycling. Sekundärrohstoffe können Primärmaterialien nicht in jedem Fall vollständig ersetzen, aber Importabhängigkeiten reduzieren und die Versorgung breiter absichern. 
Damit wird Kreislaufwirtschaft von einem vorwiegend umweltpolitischen Thema zu einem industriepolitischen Instrument. Das Aktionsprogramm der Bundesregierung zur Nationalen Kreislaufwirtschaftsstrategie verbindet sie ausdrücklich mit Wettbewerbsfähigkeit, Versorgungssicherheit und resilienten Wertschöpfungsketten. Vorgesehen sind unter anderem eine Umsetzungsplattform, Investitions- und Innovationsförderung, eine Digitalisierungsinitiative zur Schließung von Stoffkreisläufen sowie Maßnahmen zur stärkeren Rückgewinnung kritischer Rohstoffe. [4] 
Für Bayern ist dieser Ansatz besonders relevant. Der Freistaat verfügt über eine starke materialverarbeitende Industrie, leistungsfähige Forschungseinrichtungen, spezialisierte Recyclingunternehmen und eng vernetzte Wertschöpfungsketten. Zugleich muss ein erheblicher Teil der Rohstoffe importiert werden. Die 2025 aktualisierte Studie „Effizienz zahlt sich aus“ kommt zu dem Ergebnis, dass der absolute Rohstoffverbrauch bislang nicht wesentlich reduziert werden konnte und die Kreislaufführung ausbaufähig bleibt. Höhere Sekundärrohstoffanteile und ambitionierte Ressourceneffizienzmaßnahmen können den Primärrohstoffverbrauch verringern. [5] 
Die regionale Clusterarbeit kann europäische und nationale Strategien in konkrete industrielle Kooperationen übersetzen. Vom Cluster erarbeitete Zukunftsbilder zeigen eine gute Ausgangsbasis aus Forschung, technologischer Kompetenz, spezialisierten Unternehmen und Vernetzung. Gleichzeitig hemmen fehlende Gesamtübersichten, unklare Verantwortlichkeiten, vermischte Materialströme und mangelnde Sortenreinheit den Aufbau geschlossener Kreisläufe. 
Mehr Recyclingkapazität allein reicht daher nicht aus. Rücknahme, Demontage, Wiederverwendung, Aufbereitung und Recycling müssen über den gesamten Produktlebenszyklus wirtschaftlich zusammengedacht werden. Dazu gehören „Design for Recycling“ und „Design from Recycling“, also die Entwicklung neuer Produkte aus verfügbaren Sekundärmaterialien. Forschungen zu sogenannten „schmutzigen“ Legierungen zeigen, wie sich zum Beispiel Aluminium trotz Begleitelementen hochwertig im Kreislauf führen lässt. [6] Durch eine gezielte Kontrolle der Mikrostruktur können dabei nachteilige Auswirkungen verunreinigender Elemente auf Materialeigenschaften reduziert werden. [7] Voraussetzung ist jedoch, dass Sekundärrohstoffe hinsichtlich Zusammensetzung, Eigenschaften und Qualität verlässlich beschrieben sind.

Digitale Materialdaten als verbindende Infrastruktur

Hier wird die Digitalisierung zum Bindeglied. Ein Materialkreislauf lässt sich nur gezielt steuern, wenn bekannt ist, welches Material in einem Produkt enthalten ist, welche Eigenschaften es besitzt, wie es verarbeitet wurde und wie es sich während Nutzung und Aufbereitung verändern kann. Fehlen diese Informationen, sinkt der Wert des Materials am Ende der Nutzung häufig deutlich. 
Digitale Materialdaten aus Entwicklung und Fertigung können diese Informationslücke schließen. Dazu zählen Werkstoffkennwerte, chemische Zusammensetzung, Herkunfts- und Chargendaten, Prozessparameter, Qualitäts- und CO₂-Daten, Rezyklatanteile sowie Informationen zur Rückverfolgbarkeit. Über geeignete Schnittstellen und Standards verfügbar gemacht, unterstützen sie Materialauswahl, Qualitätssicherung, Wiederverwendung und Recycling. Gleichzeitig müssen Datenzugriff, Vertraulichkeit, Eigentumsrechte und Aktualisierung klar geregelt sein. 
Der Digitale Produktpass ist ein wichtiger Baustein dieser Infrastruktur. Er soll Informationen zu Produkten, Komponenten und Materialien zugänglich machen und damit Nachhaltigkeit, Zirkularität sowie die Einhaltung rechtlicher Anforderungen unterstützen. Je nach Produktgruppe können Angaben zu Herkunft, Materialien, Reparierbarkeit, Umweltleistung, Wiederverwendung und Recycling enthalten sein. Rechtsgrundlage ist die EU-Ökodesignverordnung für nachhaltige Produkte. [8] 
Der Produktpass ersetzt jedoch keine umfassende Materialdatenlandschaft. Für Materialentwicklung, digitale Zwillinge und Fertigungsoptimierung werden detailliertere, teils vertrauliche Daten benötigt. Materialdatenräume, unternehmensinterne Systeme, digitale Zwillinge und Produktpässe müssen deshalb so zusammenspielen, dass relevante Informationen verfügbar werden, ohne die Datenhoheit der Unternehmen aufzugeben.

Vom politischen Ziel zur lokalen Umsetzung

Technologische Souveränität im Materialbereich entsteht aus dem Zusammenspiel von sicherer Versorgung, technologischen Kompetenzen, zirkulären Wertschöpfungssystemen, digitalen Infrastrukturen und wirtschaftlichen Geschäftsmodellen. Das Cluster Neue Werkstoffe verbindet dafür materialherstellende und materialverarbeitende Unternehmen, Forschung, Digitalisierungsexpertise und Verwerter. Ziel ist es, gemeinsame Herausforderungen sichtbar zu machen und branchenübergreifende Lösungsansätze in konkrete Projekte und Kooperationen zu überführen. 
Die materials.next am 2. Dezember 2026 in Nürnberg greift diesen Ansatz auf. Im Mittelpunkt steht die Frage, wie Materialkreisläufe, Substitution, digitale Materialdaten und resiliente Lieferketten gemeinsam zur technologischen Souveränität beitragen können. Es geht nicht darum, Europa von globalen Märkten abzukoppeln, sondern Handlungsoptionen zu schaffen: Materialien besser verstehen, länger nutzen, gezielter zurückgewinnen und schneller in neue Wertschöpfung überführen. Wer Materialströme und Materialdaten beherrscht, gewinnt nicht nur ökologische Transparenz, sondern industrielle Handlungsfähigkeit.

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