Nachhaltigkeit im Produktdesign Umwelt- und Kostenauswirkungen auf Knopfdruck berechnen

Aktualisiert am 15.06.2023 Von Dipl.-Ing. (FH) Monika Zwettler 3 min Lesedauer

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Umweltrelevante Faktoren früh im Produktentwicklungsprozess kennen und bewerten – nur so kann Ökodesign funktionieren. Für die Software Fusion 360 von Autodesk gibt es dafür jetzt ein cleveres Add-on für Konstrukteure und Entwickler.

Wie der Trade-off zwischen Kosten, Qualität, Regulatorik und Nachhaltigkeit im Produktentstehungsprozes gelingen kann.(Bild:  j-mel - stock.adobe.com)
Wie der Trade-off zwischen Kosten, Qualität, Regulatorik und Nachhaltigkeit im Produktentstehungsprozes gelingen kann.
(Bild: j-mel - stock.adobe.com)

Um das eigene Unternehmen möglichst umweltfreundlich auszurichten, sollte Nachhaltigkeit schon in der Phase des Produktdesigns eine Rolle spielen: Es ist bekannt, dass ein Großteil der Umweltauswirkungen eines Produkts bereits während des Designs festgelegt werden. Zudem steigt das Bewusstsein in der Gesellschaft weiter – knapp ein Drittel der Verbraucher in Deutschland ist bereit, bis zu 18 Prozent mehr für nachhaltige Produkte zu bezahlen.

Lebenszyklusanalyse setzt häufig zu spät an

Doch um Nachhaltigkeit im Produktdesign zu verankern, benötigen Entwickler zahlreiche Informationen, die sie häufig nicht haben – die Herausforderung liegt also darin, Produktdesignern den Zugang zu den benötigten Daten zu verschaffen, um die Nachhaltigkeit eines Produkts und mögliche Verbesserungen allumfassend zu bewerten. Damit nachhaltige Produkte schnell und kosteneffizient entwickelt werden können, benötigen Produktingenieure einen genauen Einblick in die Umweltauswirkungen ihrer Produktdesigns und Daten zu Regulatorik, Kosten, Sicherheit und weiteren Faktoren.

Die Lebenszyklusanalyse (LCA) ist ein gängiger Ansatz, um die Gesamtauswirkungen eines Produkts oder einer Dienstleistung zu messen. Da bis zu 80 Prozent der Emissionen produzierender Unternehmen innerhalb der Lieferkette entstehen, müssen sich Organisationen auf Technologien konzentrieren, die die Umweltauswirkungen ihrer gesamten Lieferkette messen können. Je nachgelagerter und komplexer die Produkte sind, desto größer sind die Auswirkungen in der Lieferkette. Doch es geht nicht nur um die Lieferkette – bei energieintensiven Produkten wie Automobilen und Elektronik entsteht der größte Teil der Auswirkungen bei der Nutzung. Daher ist ein Einblick über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg der Schlüssel zur Identifizierung und Verringerung der Umweltauswirkungen.

Ökodesign ist nur möglich, wenn die Designer über Daten zur Nachhaltigkeit ihres Produkts und zu dessen Regulatorik, Kosten, Umwelt-, Gesundheits- und Sicherheitskriterien verfügen. Durch die Integration unserer Daten, KI und Berechnungsmodule in Fusion 360 erhalten Produktdesigner klare und umsetzbare Erkenntnisse, um zu entscheiden, wie sie ihre Designs nachhaltiger gestalten können.

Neil D’Souza, CEO und Gründer von Makersite

Umweltdaten direkt in der Designsoftware

Oftmals wird die Lebenszyklusanalyse aber erst durchgeführt, wenn Produkte bereits auf dem Markt sind. Für eine nachhaltige Produktentwicklung muss allerdings deutlich früher angesetzt werden. Produktentwickler müssen schon während des Designprozesses befähigt werden, ihre Designs auf Nachhaltigkeitskriterien und weitere Faktoren hin zu bewerten. So kann bereits in der Designphase erkannt werden, welche Auswirkungen eine bestimmte Entwurfsentscheidung nach sich ziehen würde.

Wie das aussehen kann, zeigt das Stuttgarter Start-up Makersite in Zusammenarbeit mit Autodesk. So hat Makersite ein Add-on für Autodesk Fusion 360 entwickelt, das bereits während des Designprozesses Daten zu den Umweltauswirkungen und Kosten ihrer Designiterationen transparent darstellt.

Produktentwickler müssen schon während des Designprozesses befähigt werden, ihre Designs auf Nachhaltigkeitskriterien und weitere Faktoren hin zu bewerten. Für Fusion-360-Anwender macht ein neues Add-on dies möglich.(Bild:  Makersite)
Produktentwickler müssen schon während des Designprozesses befähigt werden, ihre Designs auf Nachhaltigkeitskriterien und weitere Faktoren hin zu bewerten. Für Fusion-360-Anwender macht ein neues Add-on dies möglich.
(Bild: Makersite)

Damit können Produktdesigner die Umwelt- und Kostenauswirkungen ihrer Entwürfe auf Knopfdruck berechnen. Mit Zugang zu mehr als 300 Materialien und den dazugehörigen Kosten und Nachhaltigkeitsinformationen sind Produktdesigner nicht mehr auf Experten oder Beratungsfirmen angewiesen, um nachhaltige Produkte zu entwerfen. Stattdessen können Unternehmen mit eigenen Materialstämmen und Beschaffungsdaten auf Nachhaltigkeitsziele hinarbeiten. Die Integration ermöglicht nachhaltigere Entwürfe, vermeidet Doppelarbeit und verkürzt die Markteinführungszeit.

So wird die Entwicklung nachhaltiger Produkte transparenter.(Bild:  Makersite)
So wird die Entwicklung nachhaltiger Produkte transparenter.
(Bild: Makersite)

Das Plug-in ist im App Store von Autodesk erhältlich.

Nachhaltige Produktentwicklung: Auch Thema auf dem Konstruktionsleiter-Forum 2023

Nach der erfolgreichen Erstveranstaltung im vergangenen Jahr lädt konstruktionspraxis am 19. Oktober 2023 zum zweiten Konstruktionsleiter-Forum nach Würzburg ein. Das Konstruktionsleiter-Forum will für die Herausforderungen der Produktentwicklung des 21. Jahrhunderts sensibilisieren sowie Lösungen aufzeigen.

Mehr denn je steht aktuell die Nachhaltigkeit von Prozessen und Produkten im Fokus – sowohl regulatorische Vorgaben als auch das Bewusstsein der Gesellschaft verlangen es. Auch auf dem Konstruktionsleiter-Forum werden der Schutz der Ressourcen und aktuelle Vorgaben Thema sein.

  • So stellt Jörg Weißkopf von Simus Systems eine Lösung vor, die den Product Carbon Footprint anhand des 3D-Modells berechnet. Dazu wird das CAD-Modell von Fertigungsteilen systematisch analysiert und Fertigungsverfahren, Bearbeitungsschritte und Maschinen automatisiert zugeordnet.
  • Darüber hinaus geht es um die Circular Economy und wie Strukturbauteile aus Holz, die nach der Methode „Design for Sustainability“ entwickelt wurden, alle wichtigen Kennzahlen verbessern: weniger Gewicht, weniger Teile, weniger unterschiedliche Materialien, weniger Emissionen. Vorstellen wird diesen Ansatz Stefan Könsgen von BMW.

Tipp: Frühbucherticket sichern

Bis zum 30. Juni 2023 gibt es noch das Frühbucherticket für das Konstruktionsleiter-Forum! Parallel findet wieder das Produktionsleiter-Forum des MM Maschinenmarkts statt, sodass alle Teilnehmer die Möglichkeit für interdisziplinäres Networking haben, die Fachvorträge der beiden Foren hören und die gemeinsame Fachausstellung besuchen können.

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