Nachhaltiges Design: Produktdesign für den Planeten
Wir leben im Zeitalter des Umweltbewusstseins. Die Verbraucher sind sich der Auswirkungen ihres Kaufverhaltens bewusst, und sie verlangen nach nachhaltigeren Produkten. In der Vergangenheit wurden Produkte ohne Rücksicht auf Umweltverschmutzung und Ressourcenerschöpfung hergestellt, es sei denn, es gab gesetzliche Auflagen. Die Marktnachfrage ist jedoch zur neuen Leitlinie geworden: Die Verbraucher erwarten, dass die Produkte, die sie kaufen, verantwortungsvoll hergestellt werden. In einem kürzlich erschienenen eBook von CIMData heißt es, dass die Verbraucher nicht nur nachhaltige Produkte bevorzugen, sondern auch bereit sind, einen Aufpreis dafür zu zahlen.
Hersteller, die diesen Trend erkannt haben, suchen nach nachhaltigeren Wegen, um ihre Produkte zu entwickeln, herzustellen und zu warten. Um dieser Marktnachfrage gerecht zu werden, stellen sie sich auch dem zunehmenden Druck der Regierungen, strengere Umweltvorschriften einzuhalten.
Aufgrund dieses Drucks von Seiten der Regulierungsbehörden und der Kunden haben Initiativen zur Produktnachhaltigkeit für die Hersteller jetzt höchste Priorität. Um in diesem neuen Wettbewerbsumfeld führend zu sein, müssen die Hersteller ihre Betriebsabläufe und den gesamten Produktlebenszyklus bewerten, um Möglichkeiten für Effizienzsteigerungen zu ermitteln. Den größten Einfluss auf die Nachhaltigkeit haben dabei die Phasen des Produktdesigns und der Produktentwicklung, bevor die Produkte überhaupt hergestellt werden.
In ihrem Buch "The Upcycle" stellen die Autoren Michael Braungart und William McDonough fest: "Die Menschen haben kein Verschmutzungsproblem, sondern ein Designproblem. Wenn die Menschen Produkte, Werkzeuge, Möbel, Häuser, Fabriken und Städte von Anfang an intelligenter gestalten würden, bräuchten sie gar nicht erst an Abfall, Verschmutzung oder Knappheit zu denken. Gutes Design würde Überfluss, kontinuierliche Wiederverwendung und Zufriedenheit ermöglichen.
Was ist nachhaltiges Design?
Nachhaltiges Design ist der Prozess, Produkte so zu gestalten, dass ihre negativen Auswirkungen auf die Umwelt und die menschliche Gesundheit reduziert werden und gleichzeitig die Möglichkeiten zur Wiederverwendung und Wiederverwertbarkeit von Produkten erhöht werden. Dazu gehören die Reduzierung von Abfall und Umweltverschmutzung, der Beitrag zu einer Kreislaufwirtschaft, die Verringerung des CO2-Fußabdrucks eines Produkts, die Rückverfolgbarkeit und die Verbesserung der ethischen und transparenten Lieferketten.
Nach dem Modell der Kreislaufwirtschaft sollten Produkte so konzipiert sein, dass sie wiederverwendet und recycelt werden können. Die Entscheidungen, die während des ersten Entwurfs getroffen werden, sind entscheidend, da 80 Prozent der Umweltauswirkungen eines Produkts in dieser Phase bestimmt werden, so das Journal of Sustainable Production and Consumption. In späteren Stadien des Lebenszyklus ist es schwieriger, Produkte umzugestalten und Prozesse neu zu planen.
Nachhaltiges Design ermöglicht es Unternehmensteams, Ideen zu entwickeln und Prototypen nach ihren grünen Strategien zu entwerfen. Ingenieure können nachhaltige Anpassungen vornehmen, wie z. B. die Reduzierung von Emissionen und die Wiederverwendbarkeit und Effizienz von Verbrauchsmaterialien. Durch nachhaltiges Design und die Effizienz eines Produkts während seines gesamten Lebenszyklus können Designer besser bestimmen, wie sich ein Produkt auf die Umwelt auswirken wird.
Was sind nachhaltige Designtechniken?
Nachhaltige Designtechniken sind Teil einer Strategie, die Unternehmen dabei helfen kann, den Rohstoff- und Energieverbrauch zu senken, auf Märkten mit strengen Umwelt- und Sicherheitsvorschriften wettbewerbsfähig zu sein und den Ruf der Marke und den Firmenwert zu verbessern. Bei der Gestaltung von Produkten unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit sollten Hersteller die folgenden nachhaltigen Designtechniken berücksichtigen:
Upcycling – Beim Upcycling wird ein geringwertiges oder ausrangiertes Produkt in ein hochwertiges Produkt umgewandelt. Es kann sein, dass das alte Produkt in seine Grundstoffe zerlegt werden muss, muss aber nicht. Beim Upcycling können Pre-Consumer- oder Post-Consumer-Abfälle oder eine Kombination aus beidem verwendet werden. Ein niederländisches Unternehmen mit dem Namen Rebottled zum Beispiel recycelt leere Weinflaschen zu Designer-Glaswaren. Dadurch wurde verhindert, dass 140.000 Glasflaschen in den Abfall gelangen. Außerdem konnte so die Energie, die ursprünglich für die Herstellung der Glasflaschen verwendet wurde, erhalten werden. In ähnlicher Weise hat Tommy Hilfiger Jeans auf den Markt gebracht, die zu 100 % aus recycelter Baumwolle bestehen. Der nachhaltige Jeansstoff ist das Ergebnis der Forschungen des PVH Denim Center in Amsterdam, das sich der Aufgabe verschrieben hat, neue Standards für eine effiziente und umweltfreundlichere Produktion von Jeansstoff zu setzen.
Design für Demontage (DFD) – DFD bedeutet, Produkte so zu gestalten, dass ihre Demontage vereinfacht wird. Zu den Vorteilen von DFD gehören:
- Erleichterung des Rückbauprozesses
- Minimierung des Zeit- und Kostenaufwands für die Demontage
- Rückgewinnung von wiederverwendbaren Produktteilen und Materialien
Beim DFD sind die Produkte so konzipiert, dass sie zur Rückgewinnung wichtiger wiederverwendbarer Komponenten und zur einfachen Wartung zerlegt werden können, wenn der Trennungsprozess kosteneffizient ist. Auf diese Weise werden Abfall und Ausschuss von Produkten minimiert, indem Wiederverwendung, Wiederaufbereitung und Recycling ermöglicht werden.
Design für Langlebigkeit – Wenn man von Design für Langlebigkeit spricht, ist es wichtig zu wissen, wie der Lebenszyklus eines Produkts definiert ist. Langlebigkeit ist definiert als die Dauer, die ein Produkt eine gewünschte Funktion über einen bestimmten Zeitraum erfüllen kann. Das Ziel des Designs für Langlebigkeit ist es, Produkte mit Blick auf eine optimale Lebensdauer zu entwickeln. Hinweis: Die Lebensdauer eines Produkts zu optimieren, bedeutet nicht unbedingt, sie zu maximieren, auch nicht im Falle der Nachhaltigkeit.
Was ist der Unterschied zwischen grünem Design und nachhaltigem Design?
Die Begriffe "grünes Design" und "nachhaltiges Design" werden von Herstellern oft synonym verwendet. Bei beiden Konzepten geht es darum, umweltbewusstere und ressourceneffizientere Produkte zu entwickeln. Es gibt jedoch leichte Nuancen in ihren Bedeutungen:
Grünes Design - Grünes Design ist der Grundsatz, Produkte umweltbewusster und ressourceneffizienter zu gestalten. Der Hersteller sollte nicht nur den Energie- und Materialverbrauch sowie den Ausstoß von Schadstoffen reduzieren, sondern auch dafür sorgen, dass die Produkte und Komponenten so gestaltet sind, dass sie leicht zu sortieren, zu recyceln oder wiederzuverwenden sind.
Nachhaltiges Design - Nachhaltiges Design ist ein ganzheitlicher Ansatz. Neben der Energieeffizienz, der Verringerung des Materialverbrauchs und der Minimierung der Umweltverschmutzung geht es auch um die langfristigen Umweltauswirkungen des Produkts und seine soziale Akzeptanz.
Wie PLM nachhaltiges Design einfacher macht
Die Entwicklung und Herstellung von Produkten im Hinblick auf Recyclingfähigkeit, Wiederverwendung und Energieeffizienz erfordert ein umfassendes Verständnis eines Produkts während seines gesamten Lebenszyklus. Die Sicherstellung, dass ein Produkt nachhaltig beschafft, hergestellt, vertrieben, verwendet, gewartet und entsorgt werden kann, wird größtenteils in der Entwurfsphase festgelegt. Hier kann das Produktlebenszyklusmanagement (PLM) "grüne" Strategien ermöglichen, die bereits in der Konstruktionsabteilung beginnen.
Die Verwaltung eines Produkts über seinen gesamten Lebenszyklus hinweg erzeugt eine Vielzahl von Informationen. Für Hersteller, die auf Nachhaltigkeit bedacht sind, ist es sehr wichtig, diese Produktlebenszyklusdaten zu erfassen und zu korrelieren, damit sie in jede nachfolgende Produktgeneration einfließen können. PLM für "Green Engineering" ermöglicht es den Unternehmensteams, alle Daten zu einem Produkt als eine einzige Informationsquelle zu verwalten. Dazu gehören Kennzahlen wie CO2-Emissionen, Lebensdauer bis zur Ausmusterung, nachhaltige Materialverwendung und Zertifizierungen nachhaltiger Lieferanten. Durch die Nutzung des nahtlosen Datenaustauschs von PLM und die Implementierung eines Digital Threads im gesamten Unternehmen können Designer und Ingenieure bessere und nachhaltigere Produkte entwickeln.
Hersteller, die den CO2-Fußabdruck eines Produkts über seinen gesamten Lebenszyklus hinweg einsehen und zurückverfolgen können, haben eine Ausgangsbasis, die sie verbessern können, beispielsweise durch nachhaltigere Beschaffungs- oder Fertigungsprozesse.
Fazit
Umweltverschmutzung und die Erschöpfung der Ressourcen beeinträchtigen unseren Planeten und seine Ökosysteme. Und die Auswirkungen sind überall zu spüren. Es ist von entscheidender Bedeutung, nachhaltigere Produktionsverfahren einzuführen, angefangen beim nachhaltigen Design. Die Einführung "grüner" Strategien kann für jeden Hersteller ein großes Unterfangen sein. Mit PLM als Grundlage für konstruktionsorientierte Nachhaltigkeit können Unternehmen umweltbewusstere Praktiken anwenden und gleichzeitig ihre Kosteneffektivität und Effizienz steigern.