Mobile-Menu

Product Lifecycle Management Ökobilanzierung: Der Designprozess ist entscheidend

Ein Gastbeitrag von Anna Jantke 4 min Lesedauer

Anbieter zum Thema

Dassault Systèmes
CADFEM Germany GmbH
aPriori Deutschland

Nachhaltigkeit ist längst kein Trend mehr, sondern eine langfristige Entwicklung. Das Konsumentenverhalten hat sich ­gewandelt und veranlasst Unternehmen zu einem grundlegenden Umdenken. Die Umsetzung der Kreislaufwirtschaft hat sich als erklärtes Ziel etabliert. Die Ökobilanzierung hilft dabei, dieses komplexe Konzept umzusetzen.

Der Designprozess ist entscheidend: Hier werden ca. 80 Prozent der späteren Umweltauswirkungen eines Produkts festgelegt.(Bild: Kannapat/AdobeStock)
Der Designprozess ist entscheidend: Hier werden ca. 80 Prozent der späteren Umweltauswirkungen eines Produkts festgelegt.
(Bild: Kannapat/AdobeStock)

Zahlreiche Umweltprobleme sorgen für Herausforderungen: So versinken einige Teile der Welt unter Müllbergen, weil es an fachgerechter Entsorgung und Wiederaufbereitung fehlt. Gleichzeitig werden Ressourcen knapp. Bei der Bewältigung dieser Probleme spielt die Etablierung einer nachhaltigen Wirtschaftsform eine essenzielle Rolle: Die Kreislaufwirtschaft. Es geht es darum, bestehende Materialien und Produkte so lange wie möglich in einem Kreislauf zu halten – sie also wiederzuverwenden, zu reparieren und zu recyceln. Die ersten Überlegungen in Richtung nachhaltige Kreislaufwirtschaft können vielfältig sein: Welches Produktdesign und welche Materialien sind nachhaltig? Welche Rohstoffe haben eine gute CO2-Bilanz? Und mit welchen Fertigungs- und Lieferstrategien ist eine in sich geschlossene Kreislaufwirtschaft möglich?

Ökobilanzierung ermöglicht Quantifizierung

Ökobilanzierungslösungen erlauben die Quantifizierung der Umweltauswirkungen von Produkten, Bauteilen oder Dienstleistungen auf das gesamte Ökosystem während des Lebenszyklus. Diese Lösungen basieren auf Quellen und Datenbanken, welche die Umweltverträglichkeit errechnen. Dies bringt Messbarkeit und Übersicht zu jedem Zeitpunkt in der Wertschöpfungskette. Ein Beispiel für eine solche Ökobilanzierung ist die cloudbasierte Lösung Sustainable Innovation Intelligence von Dassault Systèmes. Diese folgt einem ganzheitlichen und multikriteriellen Ansatz, um Umweltauswirkungen eines Produktes zu bewerten. Die Lösung greift auf die integrierte Umweltdatenbank Ecoinvent zu und berücksichtigt dabei mehr als 18.000 Datensätze zu Auswirkungen von industriellen und landwirtschaftlichen Prozessen in verschiedenen Sektoren. Gleichzeitig kann je nach Ansatz auf fünf verschiedene Methoden zur Datenauswertung – darunter EF 3.0 – zurückgegriffen werden. Allein diese beinhaltet 16 verschiedene Wirkungskategorien, wie CO2-Emissionen oder Wasserverbrauch.

Die Designphase ist ausschlaggebend

Die umfassenden Einblicke machen Ökobilanzierungen vor allem in der Designphase besonders relevant, denn in frühen Entwicklungsabschnitten ist noch der größte Einfluss auf das spätere Produkt möglich. Entscheidungen in der Entwicklungsphase bestimmen zu etwa 80 Prozent die späteren Umweltauswirkungen. Hier wird beispielsweise festgelegt, ob das Produkt reparierbar sein soll. Sind lösbare Schraubverbindungen vorhanden, lassen sich einzelne Bauteile bei einem Defekt austauschen, statt das ganze Produkt zu entsorgen. 

Ressourcen werden knapp, während einige Teile der Welt unter Müllbergen versinken.(Bild: lassedesignen/AdobeStock)
Ressourcen werden knapp, während einige Teile der Welt unter Müllbergen versinken.
(Bild: lassedesignen/AdobeStock)

Ebenso kommt es auf eine umweltverträgliche Materialauswahl an, während das Endprodukt jedoch weiterhin einen marktfähigen Preis haben muss. Ein leichtes Material mit wenig Energiekosten kann beispielsweise in der Herstellung eine gute Ökobilanz aufweisen, in puncto Recycling aber nicht ausgereift oder nicht langlebig sein. Ein schwereres Material hingegen kann zwar potenziell mehr Energiekosten – insbesondere in der Logistik – verursachen, insgesamt aber eine bessere Bilanz haben, weil es wieder in den Kreislauf gebracht werden kann. Negative Umweltauswirkungen sollen nicht nur verschoben, sondern nach Möglichkeit gänzlich vermieden werden. Änderungen, die zunächst positiv erscheinen, können beim zweiten Blick doch auf Kosten der Nachhaltigkeit gehen.

Die vier Phasen der Ökobilanzierung

Der Vorgang der Ökobilanzierung beruht auf vier Phasen und ist genormt durch die DIN EN ISO 14040. Diese Phasen lassen sich auch in der Ökobilanzierungslösung Sustainable Innovation Intelligence abbilden:

  • Umfangsdefinition: Ohne Zielvorgabe kein Handeln. So muss in der ersten Phase festgelegt werden, welche Umwelt-KPIs erreicht werden sollen. Welcher Wert ist Zielvorgabe hinsichtlich CO2-Emissionen? Wird das ganze Produkt oder nur ein Bauteil betrachtet – beispielsweise das Auto oder ein einzelner Sitz? Ist nur ein bestimmter Abschnitt des Produktlebenszyklus relevant oder sind alle Abschnitte wichtig – Cradle-to-Gate (ohne Nutzung und Entsorgung) oder Cradle-to-Cradle? Welche Methode der Datenauswertung ist passend?

    Jetzt Newsletter abonnieren

    Verpassen Sie nicht unsere besten Inhalte

    Mit Klick auf „Newsletter abonnieren“ erkläre ich mich mit der Verarbeitung und Nutzung meiner Daten gemäß Einwilligungserklärung (bitte aufklappen für Details) einverstanden und akzeptiere die Nutzungsbedingungen. Weitere Informationen finde ich in unserer Datenschutzerklärung. Die Einwilligungserklärung bezieht sich u. a. auf die Zusendung von redaktionellen Newslettern per E-Mail und auf den Datenabgleich zu Marketingzwecken mit ausgewählten Werbepartnern (z. B. LinkedIn, Google, Meta).

    Aufklappen für Details zu Ihrer Einwilligung

  • Bestandsanalyse: In dieser Phase werden alle relevanten Daten zusammengetragen – zum Beispiel Stücklisten, die auf dem Einsatz eines virtuellen Zwillings oder auch auf Daten von externen Zulieferern basieren. Je nach Lebensphase ist es möglich, einzelne Aktivitäten oder Prozesse zu analysieren. Befindet sich etwa ein Produkt in der Herstellung und wird im nächsten Schritt gefräst, so wird der Verschnitt oder auch der Energieverbrauch der Fräsmaschine einberechnet. Ein weiteres Beispiel ist der Transport. Wird ein Produkt per LKW ausgeliefert, so können in der Lösung die Eigenschaften des Fahrzeugs, wie die Antriebsart oder der Verbrauch sowie die Wegstrecke, einbezogen werden. Auf diese Weise werden einzelne Prozessschritte aufgelistet, sodass am Ende der CO2-Ausstoß für ein Produkt ermittelt wird.

  • Folgenabschätzung: In dieser Phase wird die Umweltauswirkung bewertet und eingeschätzt. Hier ergibt sich also aus einzelnen Teilschritten ein ganzheitliches Bild hinsichtlich der Umweltverträglichkeit eines Produkts. Aus den ermittelten Werten werden Grafiken erstellt, um diese besser vergleichen zu können.

  • Trade-off-Analyse: In der letzten Phase kommt es zum Realitätscheck für das umweltfreundliche Produkt, denn es muss sich auch auf dem Markt bewähren können. Durch eine „Überoptimierung“ ist die CO2-Bilanz vielleicht positiv, aber das Produkt unter Umständen zu kostspielig. Hier gilt es: Wirtschaftlichkeit und Umweltschutz müssen vereinbar sein. Kommt man in dieser Phase nicht zu einem zufriedenstellenden Ergebnis, werden weitere Optimierungsmöglichkeiten ermittelt, bis das Endprodukt alle Anforderungen erfüllt.

Rollen erlauben klare Zuständigkeiten

Um bei den einzelnen, teils sehr anspruchsvollen, Phasen der Ökobilanzierung den Überblick zu behalten, ist die Lösung in Rollenfunktionen unterteilt. Die übergeordnete Leitung – quasi als Projektmanager – übernimmt der Sustainable Innovation Manager. Dieser sollte bestens mit aktuellen Umweltstandards vertraut sein und interne Abläufe gut kennen, da diese Rolle auch als Schnittstelle zu den Ingenieuren fungiert. Der Eco Design Engineer ist Produktspezialist und liefert Stücklisten oder Gewichtsangaben, um die KPIs errechnen zu können. Demnach sollte er ein Experte für Material- und Werkstofftechnik sein. Besonders in den letzten zwei Phasen kommt der Sustainable Innovation Analyst zum Einsatz, der die Wirtschaftlichkeit des Endprodukts prüft.

Schlüssel zu nachhaltiger Kreislaufwirtschaft

Die Umstellung auf eine Kreislaufwirtschaft als Antwort auf Ressourcenknappheit und Umweltprobleme erfordert von Unternehmen ein Umdenken. Die Ökobilanzierung stellt ein entscheidendes Instrument dar, um nachhaltige Entscheidungen zu ermöglichen. Ökobilanzierungslösungen wie Sustainable Innovation Intelligence von Dassault Systèmes ermöglichen es Unternehmen, den ökologischen Fußabdruck ihrer Produkte zu analysieren und frühzeitig nachhaltige Anforderungen zu definieren.

Die Autorin Anna Jantke ist Delmia Industry Process Consultant bei Dassault Systèmes.

Weiterführende Inhalte