Nachhaltige Produktkonstruktion: Gut für die Umwelt und das Unternehmen

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Nachhaltige oder auch umweltverträgliche Produktkonstruktion kann grob als Reihe von Zielsetzungen definiert werden, den Verbrauch von nicht erneuerbaren Ressourcen sowohl bei der Fertigung als auch im fertigen Produkt selbst zu reduzieren. Die Produktentwicklung wird dabei ganzheitlich betrachtet, wobei der gesamte Lebenszyklus des Produkts und die Auswirkungen der Konstruktion, Herstellung, Verwendung und Außerbetriebnahme auf die Umwelt, die Gesellschaft und, vielleicht am wichtigsten, auf das Unternehmen haben.

Auch wenn für die umweltverträgliche Konstruktion stark geworben wird und die Verbraucher bei Kaufentscheidungen immer mehr auf Nachhaltigkeit achten, verläuft die Einführung der nachhaltigen Konstruktion in Unternehmen eher schleppend. Was hält die Unternehmen zurück? Ist es die Angst vor höheren Kosten, die an unwillige Kunden weitergegeben werden müssten? Tatsache ist, dass viele Unternehmen das traditionelle System nach dem Motto „Ausbeuten – Produzieren – Wegwerfen“ einfach umgedreht haben und so Kosten senken, Innovation fördern und zugleich Absatz und Gewinn steigern.

Nicht mehr nur für Alternative

Die Sorge um steigende Energiekosten und die effiziente Nutzung natürlicher Ressourcen, die Verfügbarkeit und Preisschwankungen von Rohstoffen sowie die potenziellen Gefahren, Chancen und Kosten, die mit industriellen und privaten Abfällen verbunden sind, sind nur einige der Gründe, warum immer mehr Hersteller sich genauer damit auseinandersetzen, wie sie eine nachhaltige Produktkonstruktion erreichen können.

In anderen Worten: Es geht nicht nur darum, die Erde zu retten, sondern um eine wirtschaftlich sinnvolle Entscheidung. Ein häufiges Missverständnis ist, dass Nachhaltigkeit bei der Produktkonstruktion nur auf Kosten der Rentabilität möglich ist.  Diesen Luxus können sich heutzutage nur wenige Unternehmen leisten. Tatsächlich ist es jedoch genau andersherum. Eine Forschungsstudie von Four Winds Research zeigt, dass Nachhaltigkeit in Produktkonstruktion und Fertigung nicht nur die erwarteten Vorteile für die Umwelt liefert, sondern auch zu mehr Innovation, besserer Qualität, Energieeinsparungen und Umsatzwachstum führt.

Und das Beste daran: Ein Unternehmen muss nicht einmal an der Konstruktion umweltverträglicher Produkte beteiligt sein, um von diesen Vorteilen zu profitieren. Der nachhaltige Produktkonstruktions- und Fertigungsprozess selbst ist es, bei dem beträchtliche Einsparungen und Vorteile realisiert werden können.

Durch mehr Nachhaltigkeit in der Produktentwicklung sinkt darüber hinaus das Risiko (weniger Produktrückrufe aufgrund von toxischen Inhaltsstoffen) und die Ungewissheit, da mögliche Nachschubschwierigkeiten aufgrund von Ressourcen- und Materialknappheit reduziert werden. Die Konstruktion eines Produkts im Hinblick auf eine längere Haltbarkeit und bessere Wiederverwertung oder die Verwendung von weniger Teilen, weniger Verpackung oder mehr Recycling-Materialien erfordert ein Umdenken, das zugleich die Innovation und Qualitätsverbesserungen fördert.

Nachhaltigkeit säen

Die Produktion von umweltverträglicheren Produkten beginnt bei der Produktkonstruktion. Neben den bisherigen Faktoren wie Produktqualität, Konstruktionskosten, Zykluszeit und wachsendem internationalem Wettbewerb müssen Konstruktionsingenieure nun also auch noch die Nachhaltigkeit berücksichtigen. Hierzu gehört die Auswahl umweltverträglicher Materialien und die Konstruktion im Hinblick auf eine umweltverträgliche Fertigung (Energieeinsparung, leichte Verpackungen, Recycling und Entsorgung).

Wie werden Konstruktionsingenieure bei diesen neuen Initiativen für umweltfreundliche Konstruktion unterstützt? PDM- (Produktdatenmanagement) und PLM-Systeme (Produktlebenszyklus-Management) werden um Spezialtools erweitert, um die Materialauswahl zu vereinfachen, die Ökobilanz zu prognostizieren und den Kohlendioxidausstoß bzw. den Wasserverbrauch zu analysieren. Von mehreren CAD-Anbietern sind darüber hinaus Tools zur Bewertung der Umweltauswirkungen der gewählten Materialien anhand von exportierten Stücklisten im Angebot. Damit können Stücklisten unter Berücksichtigung der voraussichtlichen Kohlendioxidemissionen und des erwarteten Energieverbrauchs auf ihre Umweltverträglichkeit, Kosten und Zuverlässigkeit hin analysiert werden.

Fazit

Die Hersteller werden eines Tages verstehen, dass sie mehr Kunden binden und die Gewinne steigern können, indem sie Verpackungen minimieren, den Energieverbrauch reduzieren, umweltverträglichere Materialien verwenden und die in ihren Produkten verarbeiteten Stoffe offen deklarieren. Durch verstärktes Recycling können Sie die Kosten für das Abfallmanagement reduzieren. Die Verwendung sicherer Materialien senkt das Risiko teurer Rückrufaktionen und die Gefahr noch teurerer Rechtsstreitigkeiten.

Das ist zwar alles richtig, doch Bemühungen für eine nachhaltige Konstruktion müssen in den Frühphasen der Konstruktion beginnen und erfordern die Bereitstellung geeigneter Schulungen, Tools und Unterstützungsmechanismen, damit die Konstruktionsingenieure im Unternehmen von Anfang an die Umweltauswirkungen berücksichtigen.

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