Wie uns KI-Forschung helfen kann, zirkuläre Geschäftsmodelle neu zu denken. Veranschaulicht am Beispiel der Mehrweg-Weinflasche.
Business Model Innovation
Dieselbe Leistung, ein anderes Geschäftsmodell
Im Studium hat mich in meiner Spezialisierung „Entrepreneurship & Innovation“ vor allem eine Frage fasziniert: Warum funktioniert dieselbe Leistung mit einem Geschäftsmodell hervorragend und wird mit einem anderen komplett verdrängt? Was ist diese „Business Model Innovation“ im Kern?
Das Lehrbuchbeispiel ist Uber gegen das Taxi. Eine Fahrt von A nach B, die Leistung ist identisch. Oder Airbnb gegen klassische Ferienwohnungsagenturen. Dass Digitalisierung dabei eine Rolle spielt, ist klar. Sie allein klärt die disruptive Kraft aber nicht, das ist auch in der Literatur ausführlich diskutiert. Netzwerkeffekte sind da zum Beispiel ein weiterer Baustein: Jede:r zusätzliche Teilnehmende macht das System für alle anderen wertvoller. Das Geschäftsmodell entscheidet, ob diese Dynamik überhaupt entstehen kann.
Bei Thinkubator beschäftigen wir uns intensiv mit der wirtschaftlichen Tragfähigkeit zirkulärer Geschäftsmodelle. Wie bekommen wir Business Model Innovation so hin, dass wir Materialkreisläufe schließen? Business Model Innovation alleine ist schon schwer genug. Wenn das Ganze dann aber noch von vorgegebenen Constraints eingeschränkt wird (Stichwort 10-R-Prinzipien) und auf ein konkretes Zielbild (Stichwort klimaneutrale Kreislaufwirtschaft) hin modelliert werden soll, dann wird es richtig schwer.
Trotz all der in der Literatur beschriebenen und auf Konferenzen präsentierten Vorteile der Kreislaufwirtschaft gewinnt das lineare Modell noch immer zu häufig. Unsere global sinkende Zirkularitätsrate belegt das.
Zirkularität ist ein harter Brocken.
Und mehr denn je bin ich überzeugt, dass es vor allem eines braucht: Business Model Innovation. Am Ende des Tages ist ein Geschäftsmodell ein Konstrukt, das verschiedene Punkte durch Incentivierungen zur Kooperation bewegt.
Wie stark Incentives wirken, zeigt das lineare Modell. Wir alle kennen das Beispiel: Lampenhersteller:innen, die eine Glühbirne bauen, die ewig hält, bedrohen ihr eigenes Geschäft, weil der Markt irgendwann gesättigt ist. Also investieren sie nicht in Langlebigkeit. Das kann man gut oder schlecht finden, und natürlich gibt es Nuancen und Ausnahmen. Aber grosso modo ist das die Incentivelage.
Das heißt nicht, dass Technik und Regulierung keine Rolle spielen. Möchte man allerdings in einem bestehenden Rahmen konkret was umsetzen, so halten wir an dem Credo fest: Incentives is all you need.
Von Attention zu Incentives
Von „Attention is all you need“ zu „Incentives is all you need“
In meiner Freizeit beschäftige ich mich seit einigen Jahren mit Machine Learning, Neural Networks und Reinforcement Learning. Was mich daran fasziniert, ist die Geschichte des Feldes. Nach Jahrzehnten der theoretischen Grundlagenforschung folgte eine Phase intensiver praktischer Anwendung. Den entscheidenden Durchbruch zur modernen KI, wie wir sie heute kennen, brachte schließlich 2017 das Paper „Attention Is All You Need“ mit der Einführung der Transformer-Architektur.
Vereinfacht gesagt ging es darum: Nehmen wir den Satz „Der Hund folgte dem Fuchs in seinen Bau“. Ältere Modelle arbeiteten die Wortsequenz Schritt für Schritt ab, von links nach rechts, und jeder Schritt bezieht sich nur auf den direkt vorherigen. Das ist hier schwierig, denn auf wen sich „seinen“ bezieht, auf den Hund oder auf den Fuchs, zeigt erst der Kontext. Bis die Modelle bei „seinen“ oder „Bau“ ankamen, hatten sie den Anfang des Satzes oft schon wieder „vergessen“.
Das ist auch das Problem in vielen linearen Geschäftsmodellen. Wir gehen die Wertschöpfungskette von Anfang bis Ende durch und verlieren aus dem Blick, welcher Punkt für welches Ergebnis verantwortlich ist: Welche Auswirkungen haben Designentscheidungen im Produktdesign auf die Verwertung? Wo bestimmt die Wahl der Händler:innen, ob ein Produkt überhaupt rücknahmefähig ist?
Attention is all you need dreht das Prinzip um. Jedes Element im Satz fragt gleichzeitig: Wo stehe ich, und in welcher Beziehung stehe ich zu allen anderen? Diese Beziehungen werden gewichtet, parallel und abhängig vom gesamten Kontext berechnet. Das Modell schaut sich „seinen“ an und zieht gleichzeitig Verbindungslinien zu „Hund“ und „Fuchs“, um zu berechnen, wessen Bau wohl am wahrscheinlichsten gemeint ist (Kontextgewichtung).
Genau das müssen wir bei zirkulären Geschäftsmodellen tun: bei der Modellierung eine Kontextgewichtung vornehmen. In welcher Beziehung steht welcher Punkt zu den anderen? Was braucht er von ihnen? Und wie können wir ihn incentivieren? Das ist der Übergang von „Attention is all you need“ zu „Incentives is all you need“.
Zirkuläre Geschäftsmodelle brauchen gewichtete Beziehungen und Kontexteinbettung.
Das war der Gedanke, der mich seitdem begleitet. Der Schritt von der Kette zur Beziehungsmatrix bei Künstlicher Intelligenz ist analog zum Schritt von der linearen Wirtschaft zur Kreislaufwirtschaft.
Ob die Analogie hält und wie weit sie sich treiben lässt, weiß ich nicht. Ob sich daraus Werkzeuge oder Algorithmen entwickeln lassen, ist ebenso offen. Die Prüfung wird wohl im Kern unserer nächsten Projekte bei Thinkubator stehen.
Das Konzept
Das „Incentive is all you need“-Konzept: Eine gewichtete Beziehungsmatrix statt einer Lieferkette
Unser Beispiel: die Mehrweg-Weinflasche. Fast jede Weinflasche in Österreich wird nach einmaliger Nutzung zu Altglas, obwohl sie meistens unbeschädigt ist. Könnten Winzer:innen, Handel, Gastro und Waschanlagen sie gemeinsam wiederverwenden, entstünde ein Kreislauf. An ihm erklären wir das Konzept und spielen es in Kapitel 4 Schritt für Schritt durch.
Klassische Wertschöpfungsanalyse fragt: Wer liefert mir, wen beliefere ich? Eine Stufe nach oben, eine nach unten. Für lineare Ketten reicht das. In einem Kreislauf hängt der Wert einer Flasche, einer Batterie oder eines Bauteils aber von vielen Akteur:innen gleichzeitig ab, und je nach Situation unterschiedlich stark. Deshalb schlage ich das Incentive-is-all-you-need-Konzept vor, basierend auf drei Ideen.

Eigene Darstellung. Erstellt mit Claude Design Beta (KI).
Idee 1: Beziehungen zu allen
Das Framework beschreibt ein Netzwerk als Matrix. Die Akteur:innen sind dabei die Punkte (in der Netzwerkanalyse „Knoten“), die Verbindungslinien zwischen ihnen heißen „Kanten“. Im Text spreche ich meist von Beziehungen. Jede Zelle in der Matrix fragt: Wie stark beeinflusst Akteur:in A die Wirtschaftlichkeit von Akteur:in B? Entscheidend ist, dass dieses Gewicht nicht fix ist. Eine gebrauchte Flasche ist für die Waschanlage etwas anderes als für Winzer:innen, und für beide ändert sich der Wert mit Zustand, Ort und Zeitpunkt der Flasche.
Idee 2: Schichten und Zustände
Ein Transformer schaut mit mehreren „Köpfen“ gleichzeitig auf dieselben Daten, und er bekommt mehrere Positionsinformationen. Für uns ist die Analogie: Wir brauchen nicht nur eine Matrix, sondern mehrere Schichten, eine pro Beziehungstyp, weil die Beziehungen in Geschäftsmodellen so vielschichtig sind: Material, Geld, Information, Haftung, Regulierung, Reputation und viele mehr.
Jede Beziehung ist außerdem eine Funktion des Zustands, also von Ort und Transportkosten, vom Qualitätszustand der Flasche und von der tagesaktuellen Lage bei Angebot und Nachfrage. Ohne diese Angaben täte die Matrix so, als wäre eine Flasche gleich viel wert, egal ob sie 20 oder 400 Kilometer von der Waschanlage entfernt steht oder ob sie beschädigt ist.

Eigene Darstellung. Erstellt mit Claude Design Beta (KI).
Idee 3: Anreize als Währung
Die Kernfrage pro Beziehung lautet: Hat Akteur:in B unter realistischen Bedingungen einen Grund, das zu tun, was das Geschäftsmodell von ihm annimmt? Also Flaschen zurückgeben, sortenrein sammeln, Daten teilen, einen Restwert garantieren. Wo die Antwort Nein lautet, entsteht eine Anreizlücke. Genau dort hängt der Cashflow an jemandem, der keinen Grund hat mitzuspielen.
Nicht alles davon lässt sich in Euro ausdrücken. Lobbying, Image und Vetomacht kann man kaum sinnvoll monetär bewerten. Deshalb sollte das Modell in drei Kategorien arbeiten.
Klasse 1
Monetär messbar
Preise, Kosten, Rücknahmeerlöse.
Geht direkt in den Cashflow.
Klasse 2
In Risiko übersetzbar
Lieferrisiko, Ausfallwahrscheinlichkeit, Qualitätsstreuung.
Szenarien mit Wahrscheinlichkeiten, verschiebt Erwartungswert und Streuung.
Klasse 3
Nicht übersetzbar
Lobbying, Image, Vetomacht.
Ordinal bewertet, als Nebenbedingung oder Ausschlusskriterium geführt, nicht in Geld umgerechnet.
Grenzen
Baut man das Modell, dann sind die Gewichte am Anfang Expert:innenschätzungen, keine Daten. Und wenn man beginnt, die Gewichte aus der Realität zu erheben und abzuleiten, dann sind die gelernten Gewichte beobachtetes Verhalten, und nicht gezwungenermaßen Kausalität. Wer aus dem Status quo lernt, lernt den linearen Status quo.
Fallbeispiel
Fallbeispiel: Die Mehrweg-Weinflasche
In einer frühen Version des Thinkubator Fellow Programms haben sich Sebastian Seisel, Michaela Zuckerhut und Kilian Mazagg mit dem Thema Zirkularität von Weinflaschen beschäftigt. Fast jede Weinflasche in Österreich wird nach einmaliger Nutzung zu Altglas. Das heißt: Neues Glas wird geschmolzen, Rohstoffe und Energie werden verbraucht, und die Flasche wird ersetzt, obwohl sie meistens unbeschädigt ist.
Eine Ökobilanz aus einem italienischen Weinkonsortium kommt zu dem Ergebnis, dass Wiederverwendung dem Glasrecycling in allen betrachteten Wirkungskategorien überlegen ist.3 Die vermiedene Neuproduktion wiegt schwerer als der Aufwand für Waschen, Sterilisieren und Trocknen.
Eine Studie des Landes Steiermark von 2005 (am Beispiel Mineralwasser) nennt für Glas-Mehrwegflaschen im Schnitt rund 32 Umläufe. Sie hält außerdem fest, dass der ökologische Vorteil mit der Transportdistanz schrumpft und individualisierte Flaschen sich regional kaum wiederbefüllen lassen.2
Zur Ausgangslage: Wir wissen, dass Mehrweg in allen untersuchten Aspekten ökologisch besser abschneidet, und wir wissen, dass Mehrweg zu signifikanter Wiederverwendung führt. Dazu kommt der Constraint der Transportdistanz, der sich künftig mit der Dekarbonisierung des Transportsektors in Österreich relativiert.
Schritt 1: Constraints
Die 10-R-Prinzipien ordnen Strategien von „Refuse“ bis „Recover“ danach, wie viel Material und Energie sie sparen. Für die Weinflasche greifen drei: Rethink (das Geschäftsmodell umstellen), Reduce (weniger neue Flaschen produzieren) und Reuse (denselben Bestand mehrfach verwenden, laut Landesstudie im Schnitt rund 32 Mal).

Rli (2015), bearbeitet von PBL. Erstellt mit Claude Design Beta (KI).
Heute endet die Flasche im Recycling, und das liegt auf der Leiter deutlich tiefer. Dazu kommt ein zweiter Constraint, die Transportdistanz: Je weiter die Flasche zur Waschanlage fährt, desto kleiner der Vorteil.
Schritt 2: Zielbild
Das Zielbild ist die klimaneutrale Kreislaufwirtschaft. Die Kreislaufwirtschaft ergibt sich aus den Prinzipien von Schritt 1. Für das Klimaneutrale hilft die Ökobilanz aus Italien: Wiederverwendung schneidet in allen betrachteten Wirkungskategorien besser ab als Recycling.

Landi, Germani, Marconi (2019), Tabelle 2 und 3. Erstellt mit Claude Design Beta (KI).
Das ist keine absolute Beurteilung. Der negative Klimawert ist eine Gutschrift für die vermiedene Neuproduktion und kein echter Entzug, und die Studie gilt für einen regional kompakten Fall. Aber die Richtung stimmt.
Schritt 3: Wertschöpfungsnetzwerk
Jetzt kommen alle Akteur:innen auf den Tisch, auch die, die auf den ersten Blick am Rand stehen. Die Flasche läuft von Hersteller:innen über Winzer:innen zu Handel und Gastro, zu den Konsument:innen und über Rücknahme und Waschanlage zurück zu Winzer:innen. Darüber hängen Akteur:innen, die nichts bewegen und trotzdem entscheiden: wer finanziert, wer haftet, wer die Regeln setzt.

Eigene Darstellung. Erstellt mit Claude Design Beta (KI).
Schritt 4: Beziehungsebenen
Zwischen zwei Akteur:innen läuft nie nur eine Beziehung. Winzer:innen und Handel tauschen Flaschen, Geld, Informationen und Haftung. In unserem konkreten Fall erscheinen folgende Ebenen sinnvoll.

Eigene Darstellung, schematisch. Erstellt mit Claude Design Beta (KI).
Jede Platte ist eine Ebene, also ein Beziehungstyp. Auf jeder Platte stehen dieselben Akteur:innen, mit derselben Nummer, und die Pfeile zeigen, wer auf dieser Ebene von wem abhängt. Winzer:innen (1) und Handel (2) sind zum Beispiel beim Material stark verbunden, weil Flaschen und Leergut zwischen ihnen wandern, beim Thema Haftung aber kaum. Die Pfeile haben eine Richtung, denn wie stark B von A abhängt, ist nicht dasselbe wie umgekehrt: Winzer:innen liefern die gefüllte Flasche an den Handel (stark), das Leergut kommt schwächer zurück. Genau diese Unterschiede macht erst der Stapel sichtbar. Die Tabelle darunter nennt für jede Ebene, was bei der Weinflasche konkret fließt und welche Leitfrage sie stellt.
| Ebene | Was fließt bei der Weinflasche | Leitfrage |
|---|---|---|
| Material | Flasche, Leergut, Kisten | Wer bewegt die Flasche wohin? |
| Geld | Flaschenpreis, Pfand, Waschkosten, Finanzierung | Wer zahlt, wer verdient pro Umlauf? |
| Information | Rücklaufmengen, Flaschenzustand, Standort | Wer weiß, wie viele Flaschen im Umlauf sind? |
| Haftung und Risiko | Bruch, Qualitätsmängel, Ausfall | Wer trägt den Schaden, wer versichert? |
| Regulierung | Pfandsystem, Hygienevorgaben, Förderungen | Welche Regeln helfen, welche bremsen? |
| Reputation und Strategie | Marke, Image, Machtpositionen, Packaging | Wer verliert Ansehen oder Markt? |
Schritt 5: Gewichtung
Nicht jede Ebene ist für jede:n Akteur:in gleich relevant. Kapitalgebende wollen berechenbare Cashflows und schauen deshalb zuerst auf Geld und Information, denn ohne Daten zur Umlaufzahl gibt es keinen belastbaren Restwert. Eine Behörde würde vermutlich Regulierung stärker gewichten. Das ist die Kontextgewichtung aus dem Attention-Gedanken.

Eigene Annahme, keine Messung. Erstellt mit Claude Design Beta (KI).

Eigene Darstellung, schematisch. Erstellt mit Claude Design Beta (KI).
Schritt 6: Bewertung der Incentive-Gaps
Jetzt wird bewertet: Wo hat ein:e Akteur:in zu wenig Anreiz für das, was das Modell von ihm braucht? Dafür füllen wir die Matrix. Jede Zelle bewertet die Anreizlücke eines/einer Akteur:in auf einer Beziehungsebene, von 0 (keine) bis 3 (groß). Multipliziert mit den Gewichten aus Schritt 5 ergibt sich pro Akteur:in eine gewichtete Lückensumme. Die Werte sind meine Annahmen für unseren Beispielfall.

Eigene Darstellung. Erstellt mit Claude Design Beta (KI).
Daraus können wir ableiten:
Lücken blockieren sich über Ebenen hinweg. Niemand kennt die Umlaufzahl (Information). Ohne sie können Kapitalgebende keinen Restwert rechnen (Geld). Ohne Kapital hat der Pool keine Auslastung, und ohne Auslastung kommt keine Menge zusammen. Eine Maßnahme auf der Ebene Information löst also mehrere Lücken auf der Ebene Geld zugleich. Diese Querverbindung sieht man in der Matrix, in einer Akteur:innenliste nicht.
Die größte Lücke ist nicht der kritische Pfad. Der Handel hat mit Abstand die größte gewichtete Lückensumme. Eine Stakeholder-Analyse würde daraus schließen: Zuerst den Handel gewinnen. Die Matrix zeigt etwas anderes. Der Kreislauf aus Winzer:innen, Gastro und Waschanlage braucht den Handel zum Start nicht, und die Zeile Gastro ist fast leer. Wer beim Handel beginnt, löst das schwerste Problem zuerst. Wer bei Gastro beginnt, das kleinste.
Dasselbe als Netzwerk: Die Grafik zeigt sieben Akteur:innen und die Beziehung, an der es jeweils hakt. Auch hier gilt wieder: selbst gesetzte Annahmen für unseren Beispielfall.

Eigene Darstellung. Erstellt mit Claude Design Beta (KI).
Unsere Bewertung der Akteur:innen im Überblick:
| Akteur:in | Was der Kreislauf braucht | Impediments |
|---|---|---|
| Flaschenhersteller:innen | Verzicht auf Neuglas-Absatz oder eine neue Rolle als Poollieferant:in | Mehrweg bedroht das Kerngeschäft |
| Winzer:innen | Standardflasche, Rückgabe, Vertrauen in die Qualität | Die Flasche gehört zum Packaging. Sorge vor Haarrissen und Sauerstoffeintrag, technisch zu prüfen |
| Handel | Rücknahme im bestehenden Pfandsystem | Fläche und Handling für eine zusätzliche Sammlung |
| Gastro, Hotel, Events | Leergut bei der Lieferung mitgeben | Kaum Hürden: wenige Abholpunkte, Austausch bei der Lieferung möglich |
| Versicherungen | Deckung für Poolflaschen und Haftung | Risiko noch nicht klar bewertbar |
| Waschanlage, Pool | Auslastung und Kapital | Henne-Ei-Problem: ohne Menge keine Auslastung, ohne Auslastung kein Kapital |
| Kapitalgebende | Finanzierung des Poolbestands | Umlaufzahl und Restwert unsicher |
Dem stehen Effekte gegenüber, die nicht bei den Investierenden anfallen: Wertschöpfung im Land durch Waschanlagen und regionalen Transport und weniger Abhängigkeit von Glasimporten. Als Hebel kommen Förderungen und Herstellerverantwortung infrage. Wie Mehrweg dort heute behandelt wird, prüfe ich noch.
Schritt 7: Maßnahmen
Durch das bessere Verständnis der Incentivierungslücken können wir uns abschließend überlegen, mit welchen Mechanismen wir jetzt neue Incentives schaffen können.

Eigene Darstellung. Erstellt mit Claude Design Beta (KI).
Mit Gastro, Hotellerie und Events anfangen. Wenige Gegenparteien, kurze Rückflusszeiten, Austausch bei der Lieferung, kein Handel dazwischen. Die Kanten werden dünn besetzt und die Cashflows prognostizierbar. Für Kapitalgebende ist das der stärkste Einstieg.
Den Standard schützen. Eine gemeinsame Flasche trägt den Pool, das legt auch die Landesstudie von 2005 nahe. Marke wird dann über Etikett, Verschluss und Region ausgedrückt, nicht über die Flaschenform.
Den Handel als Option behandeln, nicht als Fundament. Die Integration in das bestehende Pfandsystem hat Vorrang vor eigenen Sammelstellen. Vergütung und Daten gehören vertraglich geklärt.
Die Datenlücke schließen. Wer sieht, wie viele Flaschen im Umlauf sind und wo sie bleiben? Ohne diese Zahl gibt es keine Restwertverteilung und damit keine Finanzierung.
Alle Einschätzungen in diesem Beispiel sind Hypothesen. Zu Glashersteller:innen, Handel und Versicherungen fehlen belastbare Daten, ebenso zur tatsächlichen Umlaufzahl bei Wein und zur Frage, ob Haarrisse die Weinqualität beeinträchtigen.
Ausblick
Die Analogie ist früh und noch unausgereift. Sie ist ein erster Vorschlag für einen neuen Analyse- und Lösungsansatz. Wichtig ist, möglichst schnell reale Fälle auf das Konzept anzuwenden und es so, anwendungsorientiert, weiterzuentwickeln. Wir wollen Gewichte und Anreizlücken mit den Akteur:innen eines echten Falls besprechen und sehen, ob sie tragen, wenn die Betroffenen sie selbst vor sich haben.
Hält sie, wird daraus ein Beratungstool: eine Vorlage und ein Tabellenmodell, die sich auf weitere Fälle übertragen lassen, etwa bei der Finanzierung und Strukturierung zirkulärer Modelle. Offen bleibt zum Beispiel, wie viel Standardisierung ein einzelner Fall verträgt, ob die abgeleiteten Maßnahmen dann auch umsetzbar sind, und vieles mehr.
Langfristig stellt sich die Frage, ob ein Algorithmus oder eine Software, mit Datenmodell, Simulation und irgendwann mit Gewichten, die aus Deal-Daten gelernt statt geschätzt würden, realistisch ist.
Habt ihr Feedback zur Analogie oder zur Methode, Daten oder einen Fall, an dem wir das testen könnten? Dann meldet euch bei mir unter felix.ambros@thinkubator.earth.
Quellen
- Vaswani, A. et al. (2017): Attention Is All You Need. Advances in Neural Information Processing Systems 30.
- Land Steiermark, Fachabteilung 19D, Abfall- und Stoffflusswirtschaft (2005): Ökologischer und ökonomischer Vergleich von Mehrweg- und Einwegverpackungen am Beispiel Mineralwasser (Verena Reiterer).
- Landi, D., Germani, M., Marconi, M. (2019): Analyzing the environmental sustainability of glass bottles reuse in an Italian wine consortium. Procedia CIRP 80, S. 399 bis 404. doi:10.1016/j.procir.2019.01.054
- Rli (2015): Circular economy. From intention to implementation (in Dutch; Rli 2015/03, NUR-740, ISBN 978-90-77323-00-7). Council for the Environment and Infrastructure (Rli), The Hague. Grafik der 10-R-Strategien nach Rli, bearbeitet von PBL.
Die Einschätzungen im Fallbeispiel sind eigene Annahmen und keine geprüften Ergebnisse.



