Optimierte Materialauswahl

Teil 1 >  Ressourceneffizienz, Anwendungsbereich, Grenzen
Teil 2 >  Wege der Umsetzung und Beispiele
Teil 3 >  Methoden

Ziel und Funktion

Einordnung der Strategie/Maßnahme
Bezug Produkt
Einflussnehmender Akteur Produktentwicklung
Lebensphasen mit relevanten Auswirkungen Rohmaterialherstellung,
Produktherstellung, Nutzung, Verwertung/Beseitigung, Transport
Lebensweganalyse erforderlich

Die Wahl der Materialien eines Produktes erfolgt in der Entwicklung primär in Abhängigkeit von der angestrebten Funktionalität. Darüber hinaus kann die Materialauswahl als wesentliche Stellschraube für die Erschließung von Ressourceneffizienzpotenzialen dienen. Die bei der Materialauswahl getroffene Entscheidung definiert gleichzeitig den Aufwand der Herstellung und Verarbeitung des Materials. Darüber hinaus wird der Kundennutzen beeinflusst, z. B. durch die Festlegung der Haltbarkeit und des Gewichtes. In der Entsorgung erfolgt außerdem eine Eingrenzung der möglichen Verfahren, welche für eine weitere Verwendung bzw. Verwertung des Produktes infrage kommen.

Bezug zur Ressourceneffizienz

Auswirkungen der Materialwahl zeigen sich in allen Phasen des Produktlebenszyklus. Werden entsprechende Wirkungen in der Materialauswahl antizipiert, kann sowohl der Material- als auch der Energieaufwand in den einzelnen Phasen verringert werden. Hierdurch ergeben sich auch Potenziale, Kosten einzusparen.

Anwendungsbereiche und Akteure

Die Materialauswahl ist für alle Produktkategorien und Branchen wichtig. Die hierfür relevanten Entscheidungen werden in der Produktentwicklung getroffen. Dadurch dass durch die Materialwahl wichtige Produkteigenschaften, wie z. B. Gewicht, verwendete Gefahrstoffe oder Haltbarkeit, festlegt werden, sind zahlreiche Akteure (Produktionsplaner, Spediteure, Kunden und Entsorger) im gesamten Produktlebenszyklus durch Materialentscheidungen betroffen.

Grenzen

Die Auswahl von Materialien als Strategie zur Optimierung der Ressourceneffizienz sollte nur im Hinblick auf den gesamten Produktlebenszyklus erfolgen. So bieten besonders leichte Materialien, wie z. B. Titan, die Möglichkeit, Gewicht und damit Energie in der Nutzungsphase einzusparen. Als Nebeneffekte kann sich jedoch der Energieaufwand für die Herstellung erhöhen bzw. die Recyclingfähigkeit des Materials verschlechtern. Außerdem kann die Wahl vermeintlich ressourceneffizienter Werkstoffe, die z. B. auf nachwachsenden Rohstoffen basieren, auch zu Qualitätsproblemen in der Herstellung (Fertigbarkeit) und Nutzung (Haltbarkeit) führen.

Eine weitere Grenze der Materialwahl besteht in den verfügbaren Freiheitsgraden der Produktentwicklung. So werden beispielsweise die zu verwendenden Materialien im Fall von Auftragsentwicklungen oftmals durch den Kunden vorgegeben. In diesen Fällen kann die hier vorgestellte Strategie nicht angewandt werden. Außerdem ergeben sich durch Materialänderungen hohe Folgeaufwände, wie z. B. der Aufbau neuer Liefernetzwerke oder die Umsetzung neuer Verfahren zur Qualitätssicherung. Diese Aufwände sind im operativen Tagesgeschäft produzierender Unternehmen nicht immer stemmbar.

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