Handlungsempfehlungen für die Produktentwicklung

Das Online-Werkzeug Handlungsempfehlungen unterstützt bei der Entwicklung ressourceneffizienter Produkte und gibt, abhängig von den eigenen produktbezogenen Rahmenbedingungen, Empfehlungen für die Produktgestaltung. Die Sammlung der Handlungsempfehlungen berücksichtigt dabei den Einsatz von Ressourcen über alle Produktlebensphasen.
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Ich möchte ein Produkt hinsichtlich der Ressourceneffizienz

Begriffserklärungen zu den Fragestellungen

Weiterführende Informationen zu:

  • Produkttyp
  • Lebenswegphasen
  • Schadstoffe
  • Versorgungskritisch
  • Recyclateinsatz
  • Andere Werkstoffarten

Produkttyp

Verbrauchsgut: Konsumgut, das bei seiner Nutzung verbraucht wird (z. B. Lebensmittel, Kraftstoff).

Gebrauchsgut: Konsumgut, das mehrfach und über einen längeren Zeitraum verwendet wird (z. B. Fahrzeug, Arbeitstisch).

Vorleistungsgut: Erzeugnis, das im Produktionsprozess verbraucht, verarbeitet oder umgewandelt wird (z. B. Metall, chemische Grundstoff, Gummi- und Kunststoffware, elektronisches Bauelement).

Investitionsgut: Produktionsgut, das zur Güterherstellung eingesetzt wird (z. B. Maschine, technische Anlage, Fahrzeug).

Lebenswegphasen

Bestimmte Entscheidungen in der Produktentwicklung und der Produktgestaltung können Ressourceneinsparungen in allen Lebenswegphasen ermöglichen. Die Auswahl einer oder mehrerer Lebenswegphasen kann genutzt werden, um relevante Handlungsempfehlungen für die Einsparung in den spezifischen Phasen zu erhalten.

Schadstoffe

Elemente oder chemische Verbindungen, die Organismen oder Ökosysteme schädigen. Diese können natürlichen (z. B. Gifte und radioaktive Substanzen) oder anthropogenen Ursprungs (z. B. Schwermetalle, halogenierte Kohlenwasserstoffe, Salze) sein.

Versorgungskritisch

Das Versorgungsrisiko eines Rohstoffs ist abhängig von unterschiedlichen Kriterien. Versorgungskritisch können Rohstoffe sein, wenn beispielsweise:

  • die Rohstoffvorkommen geringe Reichweiten haben.
  • Beschränkungen in der Logistik existieren.
  • Rohstofffördermengen von der Gewinnung anderer Rohstoffe abhängen.
  • Rohstoffe in sehr wenigen Regionen gefördert werden.
  • nur wenige Unternehmen für die Rohstoffgewinnung zuständig sind.
  • ein hohe (globale) Nachfrage vorhanden ist.
  • starke Preisschwankungen auftreten.

Recyclateinsatz

Ob Recylate eingesetzt werden können, hängt von der jeweiligen Materialart ab. Ausgehend davon können Recyclate entweder problemlos oder nur mit erheblichem Aufwand für Anpassungen bei Produktionsverfahren oder Produktgestaltung eingesetzt werden. Hier gilt es – abhängig von den eigenen Materialien – grob abzuschätzen, ob Recyclate bei einigen der eingesetzten Materialien verwendet werden können.

Andere Werkstoffarten

Es ist zu entscheiden, ob prinzipiell eine andere Werkstoffart eingesetzt werden kann.

Ähnlich wie beim Recyclateinsatz können Werkstoffanforderungen an ein Material sehr spezifisch sein und diese sind möglicherweise nach aktuellem Stand der Technik nicht durch einen anderen Werkstoff zu ersetzen. Weitere Einschränkungen können beispielsweise auch Vorgaben durch Kundinnen und Kunden oder ein erheblicher und unverhältnismäßiger Aufwand bei speziellen Fertigungsverfahren sein.

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Hilfen zur Bedienung

Wie funktioniert das Werkzeug?

In den Schritten 1 bis 3 können Sie über die Beantwortung der entsprechenden Fragen Ihre eigenen Rahmenbedingungen angeben und dadurch relevante Empfehlungen für Ihr Produkt eingrenzen.

Die aufgeführten Handlungsempfehlungen (Schritt 4) adressieren die übergeordneten Bereiche:

  • Verfügbarkeit von Ressourcen
  • Unschädliche Input- und Output-Ströme
  • Ressourcen in Produktion und Logistik
  • Ressourcen während der Nutzung
  • Technische und ästhetische Lebensdauer
  • Nachrüstung und Wiederverwendung

Sie zeigen mögliche Maßnahmen zur Verbesserung auf, aus denen konkrete Ziele für die weitere Produktentwicklung abgeleitet werden können.

In der Detailansicht der jeweiligen Empfehlung sind erläuternde Informationen zu finden. Darüber hinaus werden unterstützende Strategien und Maßnahmen zur Steigerung der Ressourceneffizienz sowie entsprechende Ökodesign-Prinzipien dargestellt, welche durch die jeweilige Handlungsempfehlung adressiert werden.

Zudem wird auf relevante Analyse- und Entwicklungsmethoden verwiesen, die im Zuge der weiteren Entwicklung ressourceneffizienter Produkte angewandt werden können. Alle im Tool verlinkten Methoden sind in der Methodensammlung zusammengestellt.

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Wie kann das Werkzeug in der Produktentwicklung eingesetzt werden?

Als Ausgangspunkt kann für die Produktentwicklung zunächst ein Strategieschwerpunkt (z. B. Reduzierung des Energieverbrauchs in der Nutzungsphase) bestimmt werden. Mit dem Tool lassen sich dafür relevante Handlungsempfehlungen identifizieren, in dem mit Hilfe der Fragen (Schritte 1 – 3), die entsprechenden Bedingungen eingegrenzt werden.

Trotz der möglichen Eingrenzung von bestimmten Lebenswegphasen sollte, insbesondere bei der Neuentwicklung von Produkten, der gesamte Lebensweg nicht außer Acht gelassen werden. Möglicherweise erzielt die Umsetzung von Handlungsempfehlungen in einer anderen Lebenswegphase eine höhere Einsparung von Ressourcen in der Gesamtbilanz. Neben einer umfassenden Analyse mit Hilfe einer Ökobilanz können auch weniger aufwändige Methoden, wie beispielsweise die MET-Matrix, dafür eingesetzt werden.

Die Handlungsempfehlungen können auch für eine qualitative Bewertung herangezogen werden. Mit Handlungsempfehlungen, die den gesamten Lebensweg abdecken, kann ein Vergleich von Konzepten oder Produkten durchgeführt werden. Im Gegensatz zu einer Ökobilanz lassen sich damit zwar keine Auswirkungen quantifizieren; allerdings können trotzdem aussagefähige Vergleiche dargestellt werden. Bei der Auswahl der Handlungsempfehlungen für den Vergleich sollte darauf geachtet werden, dass für das spezifische Produkt bzw. Konzept relevante Handlungsempfehlungen aus allen der sechs übergeordneten Bereiche berücksichtigt werden.

Zu beachten ist, dass in verschiedenen Szenarien unterschiedlichen Handlungsempfehlungen ausgegeben werden, die zu Zielkonflikten führen können. Beispielsweise, wenn ein Material verwendet werden soll, welches zwar leichter (Handlungsempfehlung: Legen Sie leichte Materialien und Komponenten fest) aber schlechter recyclebar (Handlungsempfehlung: Verwenden Sie recycelbare oder recycelte Ressourcen) ist.

Die Produktentwickler*innen sollten daher immer eine ganzheitliche Sicht auf den Lebenszyklus des Produkts haben, um zu verhindern, dass eine Maßnahme bzw. eine Anpassung des Produkts negative Auswirkungen auf eine andere Lebenswegphase hat, die womöglich sogar die Ressourceneinsparung oder die Umweltauswirkungen im Gesamten verschlechtern.

Da die Handlungsempfehlungen zum Teil einen spezifischen Umstand adressieren, ist in diesem Fall abzuwägen, welche Umsetzung zu welchem Grad erreicht werden kann. Kann bspw. nur eine Handlungsempfehlung umgesetzt werden, gilt es mögliche Alternativen abzuwägen. In Abhängigkeit der jeweiligen Produkte und Produktanforderungen kann eine Bewertung für einzelne Handlungsempfehlungen eingeführt werden und eigene Zielwerte definieren. So sollten beispielsweise bei der Umsetzung der Handlungsempfehlung zum Bezug von Materialen bei Lieferant*innen mit geringen Transportauswirkungen neben den wesentlichen Rahmenbedingungen (z. B. Art des Materials, Qualitätsanforderung) die Transportauswirkungen in der Bewertung des liefernden Unternehmens berücksichtigt werden.

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Welche Strategien und Maßnahmen zur Steigerung der Ressourceneffizienz und Ökodesign-Prinzipien werden unterstützt?

In der Detailansicht der jeweiligen Empfehlung wird auf unterstützende Strategien und Maßnahmen zur Steigerung der Ressourceneffizienz sowie entsprechende Ökodesign-Prinzipien verwiesen, welche durch die Handlungsempfehlung adressiert werden.

Im Folgenden werden die Grundlagen diesbezüglich kurz erläutert und Hinweise zu deren Abgrenzung bzw. Anwendung gegeben.

Ökodesign bezeichnet die umweltgerechte Gestaltung von Produkten durch die „Berücksichtigung von Umwelterfordernissen bei der Produktgestaltung […] mit dem Ziel, die Umweltverträglichkeit des Produkts während seines gesamten Lebenszyklus zu verbessern“.* Definition nach Ökodesign-Richtlinie 2009/125/EG, Artikel 2 (2009) Das heißt, es werden die klassischen Produktanforderungen an das Produkt wie Wirtschaftlichkeit, Funktionalität, Sicherheit und Zuverlässigkeit um die Anforderung „Umwelt“ erweitert.

Ein Produkt umweltverträglich zu gestalten kann beispielsweise bedeuten, weniger Material zu verwenden, nachwachsende Rohstoffe einzusetzen oder weniger Energie zu verbrauchen. Wenn weniger Rohstoffe und Energie verbraucht werden, entstehen in der Regel weniger Emissionen über den Lebensweg, wodurch die Umwelt geschont bzw. weniger negativ verändert wird (z. B. hinsichtlich der Auswirkungen auf den Klimawandel).

Das Ökodesign verfolgt sieben Prinzipien. Dabei handelt es sich um Gestaltungsanforderungen an ein Produkt, um die möglichst Umweltbelastungen gering zu halten.

Übersicht der Ökodesign-Prinzipien:

  • Nachwachsende Rohstoffe
  • Kreislauffähigkeit
  • Materialeffizienz
  • Problemstoffarmut
  • Energieeffizienz
  • Langlebigkeit
  • Reparierbarkeit

Ressourceneffizienz kann hierbei eine Strategie der umweltgerechten Gestaltung sein. Jede Ressourceninanspruchnahme ist mit Emissionen verbunden, welche Auswirkungen auf die Umwelt haben kann. In der Regel wird durch einen geringeren Einsatz von Material, Energie und Wasser auch die Umwelt geschont. Somit trägt Ökodesign zur Ressourceneffizienz bei.

Nachfolgend sind die Strategien und Maßnahmen der VDI-Richtlinie VDI 4800 Blatt 1 aufgeführt, auf die in den Handlungsempfehlungen verwiesen wird.

Übersicht der RE-Strategien:

  • Werkstoffauswahl / Materialsubstitution
  • Recyclinggerechte Produktgestaltung
  • Kreislaufgerechte Produktgestaltung
  • Kreislaufführung von Produkten und Komponenten
  • Kreislaufführung von Roh-, Hilfs und Betriebsstoffen
  • Ressourceneffiziente Gestaltung der Verpackung
  • Effizienter Transport
  • Leichtbau
  • Fertigungsgerechte Produktgestaltung
  • Vermindern von geplantem Verlust
  • Vermindern von geplantem Ausschuss
  • Vermeiden von Verlust durch Entsorgung eingekaufter Materialien
  • Nutzungsgerechte Produktgestaltung
  • Produkt-Service- Systeme (Dematerialisierung)
  • Bedienungsanleitung mit Hinweisen zum Nutzungsverhalten
  • Verlängerung der Produktnutzungsdauer
  • Verlängerung der technischen Produktlebensdauer
  • Reparierbarkeit
  • Kreislaufführung von Produkten und Bauteilen

Die in der Detailansicht der jeweiligen Handlungsempfehlung aufgeführten Strategien bzw. Ökodesign-Prinzipien können die jeweilige Handlungsempfehlung ergänzen und unterstützen.

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Wie unterstützt das Öko-Design-Prinzip und die RE-Strategie die jeweilige Handlungsempfehlung?

Sowohl die Öko-Design-Prinzipien mit dem Ziel, die Umweltauswirkungen eines Produktes zu verringern, als auch die produktbezogenen und teilweise auch prozessbezogenen Strategien zur Steigerung der Ressourceneffizienz können als übergeordnete Leitlinien in der Produktentwicklung verwendet werden.

Während die Handlungsempfehlungen die Umsetzung eines oder mehrerer Öko-Design-Prinzipien oder RE-Strategien konkretisieren, eröffnet der Bezug zu den übergeordneten Prinzipien bzw. Strategien die übergeordnete Sichtweise. Damit lassen sich insbesondere in den frühen Phasen der Produktentwicklung systematisch Ansätze zur Entwicklung ressourceneffizienter Produkte und entsprechender Prozesse umsetzen.

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Optimieren Sie Ihre Produktentwicklungen mit den „Handlungsempfehlungen“

Weitere Werkzeuge für eine ressourceneffiziente Produktentwicklung

Kontakt

Bei Fragen zum Thema „Handlungsempfehlungen für die Produktentwicklung“ helfen wir Ihnen gerne weiter.

Tel.: +49 (0)30 2759506-505

E-Mail: zre-industrie@vdi.de