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B&W ENGINEERING

INNOVATION AUS TRADITION

INNOVATION AUS TRADITION

Validierbare Nachhaltigkeit in der Produkt­entwicklung

Welche Änderung lohnt sich?

Ein medizinischer Einmaltest enthält Kunststoff, Elektronik und eine Batterie. Nach der Anwendung wird das Gerät entsorgt. Welche Änderungen wären noch sinnvoll, um ein Produkt überhaupt nachhaltig zu gestalten? Und welche lassen sich unter den Bedingungen der medizinischen Anwendung überhaupt umsetzen?

Den übergeordneten Rahmen bilden die 17 globalen Nachhaltigkeitsziele der Agenda 2030. Für die Produktentwicklung greifen wir den Gedanken der Circular Economy auf: Ressourcen sollen sparsam eingesetzt und Materialien im Kreislauf gehalten werden. Circular Design setzt dafür bereits an der Gestaltung des Produkts an.

Wir haben dafür einen Bewertungsprozess auf Basis der 9R-Strategien des Circular Design angewendet. Am Beispiel eines STI-Schnelltests haben wir untersucht, welche Ansätze für die weitere Entwicklung Vorrang haben. Das Ergebnis ist eine validierte und begründete Priorisierung der nachhaltigen Verbesserungspotenziale des bestehenden Geräts.

Eignung

Welche Nachhaltigkeitsansätze kommen für dieses Produkt grundsätzlich infrage?

Technisches Design

Welche Möglichkeiten bietet die Konstruktion? Wo begrenzt sie eine Änderung?

Umsetzbarkeit

Welche Voraussetzungen bestehen im Unternehmen und in der Produktinfrastruktur?

Die für uns wichtigsten aus den 9R-Strategien abgeleiteten Bewertungsfelder.

Einmal genutzt – und weg damit.

Als Beispiel dient uns ein tragbares Diagnosegerät für sexuell übertragbare Infektionen. Nach einmaliger Nutzung werden auch die darin verbauten Materialien und elektronischen Komponenten entsorgt. Wir untersuchen deshalb, wie sich dieser Materialwert bei einer künftigen Gerätegeneration besser erhalten ließe. An diesem Gerät lassen sich Fragen zur Konstruktion und zur Entsorgung gemeinsam betrachten: Wie sind die Bauteile verbunden? Lassen sich Materialien trennen? Ist eine Rückführung vorgesehen?

Ein geschlossenes Gehäuse und dauerhafte Verbindungen begrenzen die Demontage. Hygieneanforderungen und die einmalige Anwendung schränken eine erneute Nutzung ein. Diese Bedingungen müssen in die Bewertung einfließen, bevor wir eine Entwicklungsrichtung festlegen.

Die Untersuchung ist ein Methodenbeispiel. Sie beschreibt weder einen Kundenauftrag noch ein von uns entwickeltes oder zugelassenes Diagnosegerät.

KI-generierte Illustration eines beispielhaften Handheld-Diagnosegeräts.

KI-generierte Designvision eines Diagnosegerätes.

Aus Kriterien wird eine Bewertung

Die wichtigsten R-Strategien, die wir aus den 9R für unser Beispiel abgeleitet haben, wenden wir auf drei ausgewählte Produkteigenschaften an. Wir bewerten die Eignung, das technische Design und die Umsetzbarkeit anhand von Matrizen.

Wir beschreiben diese Eigenschaften und schlagen verschiedene Lösungsansätze vor. Das Team benotet die Ansätze nach einem vorgegebenen System: von 1 für „nicht erfüllt“ bis 5 für „vollständig erfüllt“. Aus den Einzelwerten der Lösungsansätze bilden wir einen Mittelwert. Er dient als Indikator für das weitere Vorgehen beim jeweiligen Kriterium.

Anwendung auf drei ausgewählte Funktionsbereiche

Das Beispielgerät lässt sich nach der zugrunde gelegten Produktbeschreibung nicht unbeschädigt öffnen. Für eine spätere Trennung der Bauteile muss das Bauteil konstruktiv überarbeitet werden.

Einzelne Komponenten sind nicht austauschbar. Reparaturansätze stoßen damit am bestehenden Design an eine Grenze. Eine Umsetzung dieser Forderung setzt Anpassungen des Geräts voraus.

Eine Rücknahmelogistik ist im Beispiel nicht vorhanden. Die Rücknahmestrategie muss neben der Rücknahme und Demontage der Altgeräte auch erste Ansätze für die Materialtrennung und das Recycling vorsehen.

Diese Ansätze haben Vorrang

Aus der Bewertung ergibt sich eine Reihenfolge für die weitere Untersuchung. Im Beispiel stehen Reduce, Rethink und Refuse an erster Stelle.

Reduce

Wir prüfen zunächst, wo sich Material, Verpackung und Energieeinsatz reduzieren lassen. Die kurze Nutzungsdauer macht diese Ansätze für das Beispiel besonders relevant.

Rethink

Materialwahl und Bauteilintegration werden hinterfragt. Die medizinische Funktion bleibt die Vorgabe für die Prüfung möglicher Änderungen am Produktkonzept.

Refuse

Wir untersuchen, welche Komponenten oder Verpackungsbestandteile entfallen können. Voraussetzung ist, dass die benötigte Funktion erhalten bleibt.

Die nächsten Schritte begründen

Nach dieser Untersuchung liegt eine valide, in Zahlen definierte Bewertung von Teilbereichen der Produktentwicklung vor. Sie dient als Grundlage, um die Machbarkeit der priorisierten Ansätze zu prüfen und daraus konkrete Entwicklungsmaßnahmen abzuleiten.

Ob Material eingespart wird, Emissionen sinken oder sich die Umweltbilanz verbessert, lässt sich nach der Anwendung der angepassten Nachhaltigkeitsmaßnahmen am fertigen Produkt nachweisen.

Ein erstes Resümee

Die 9R-Strategien bieten einen schnellen Ansatz, um von einem „Nachhaltigkeitsgefühl“ zu konkret bewertbaren Maßnahmen zu kommen. Welche Kriterien wir auswählen und wie wir sie gewichten, richtet sich nach dem jeweiligen Produkt, dem Projekt und maßgeblich nach den gelebten Werten des Kunden.

Recycling stand bei der vorangegangenen Untersuchung nicht im Fokus. Es ist jedoch ein wichtiges Bewertungskriterium mit viel Potenzial für eine nachhaltige Produktentwicklung. Dabei müssen wir zusätzliche Fragen klären: Wie lassen sich Verbundwerkstoffe trennen und Elektronikbaugruppen separieren? Welche hygienischen Anforderungen gelten? Welche logistischen Voraussetzungen fehlen? Braucht es ein neues Geschäftsmodell?

Diese Fragen machen die Ausgestaltung eines praktischen Ansatzes komplexer. Mit unserem 9R-Bewertungsansatz können wir auch diese Aspekte bewerten.

Nachhaltigkeit in Ihrem Produkt bewerten

Sie möchten klären, welche Nachhaltigkeitsansätze für Ihr Gerät infrage kommen? Wir besprechen mit Ihnen die Ausgangslage und legen fest, welche Kriterien für die nächste Entwicklungsentscheidung relevant sind.

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