Nachhaltige Produkt- und Systemgestaltung

Nachhaltigkeit wird zum zentralen Wettbewerbsvorteil in der Produktentwicklung. Die EU schreibt für viele Branchen bereits heute Nachweise zur ökologischen Verträglichkeit vor – ab 2027 etwa in Form des digitalen Produktpasses (DPP). Unternehmen im Maschinenbau und angrenzenden Bereichen stehen zunehmend vor der Herausforderung, ihre Produktsysteme entlang ökologischer Kriterien zu analysieren, zu gestalten und glaubwürdig zu dokumentieren.

Ziel der Weiterbildung

Diese Weiterbildung vermittelt ein fundiertes Verständnis für die ökobilanzbasierte Produktentwicklung und gibt Ihnen praxisnahe Werkzeuge an die Hand, mit denen Sie Produktsysteme nachhaltig planen und gestalten. Sie lernen die Methodik der Lebenszyklusanalyse (Life Cycle Assessment, LCA) nach ISO 14040/44, den Umgang mit Wirkungsindikatoren und Datenbanken, die Prinzipien des Ökodesigns sowie konkrete Checklisten und Strategien zur kreislaufgerechten Konstruktion.

Durch Fallbeispiele, Leitfragen und Mini-Workshops erhalten Sie direkt umsetzbare Impulse für die Produktplanung und Konstruktion im Maschinenbau. Damit sind Sie optimal vorbereitet auf CSRD-Berichtspflichten, den digitalen Produktpass und die steigenden Anforderungen an Nachhaltigkeit in der Technikentwicklung.

1. Einführung und Begriffserklärungen

• Ressourcenknappheit, Earth-Overshoot-Day und der ökologische Rucksack
• Rohstoff- und Materialflüsse in Deutschland, industrieller Energieverbrauch
• globale Erderwärmung, Mikroplastik, Bodenversauerung, Wasserknappheit
• globaler Rohstoffmarkt, deutsche Rohstoffproduktion und -importe, Lieferketten
• die SDGs, Dimensionen der Nachhaltigkeit, nachhaltige Produktmerkmale

2. Bemessung von Nachhaltigkeit

• Produktlebenszyklus, Systemgrenzen und Randbedingungen
• Carbon Footprint nach ISO 14067 (CFP) und Greenhouse-Gas-Protokoll (PCF)
• Umweltsiegel als Kommunikationshilfen
• Nachhaltigkeits-Wettbewerbe als Motivator und Öffentlichkeitsarbeit

3. Lebenszyklusanalyse nach ISO 14040/44

• Sachbilanz vs. Ökobilanz, Phasen und Eigenschaften von Ökobilanzen
• Produktsysteme, Prozessmodule, methodischer Untersuchungsrahmen
• Sachbilanzierung, Datenerhebung, Datenberechnung, Allokationsverfahren
• Wirkungsindikatoren, Vollständigkeits- und Sensitivitätsprüfung
• Konsistenzprüfung und Berichterstattung

4. Produkt-, Prozess- und Systembilanzierung

• Wirkungsindikatorwerte, Wirkungsabschätzung mittels Stücklisteninformationen
• Wirkungsindikator-Datenbanken, softwaregestützte Bilanzierung
• Materialökonomie, Energieträger und Energieeffizienz in der Prozessbilanzierung
• Prozessmodule nach ISO 14040, Elementar- und Produktflüsse, Allokation
• Vor- und nachgelagerte Emissionen, Wesentlichkeitsanalyse nach CSRD/ESR

5. Systemtheorie und nachhaltige Produktplanung

• Produktsysteme, Produkt-Service-Systeme (PSS), soziotechnische Systeme
• technische Systeme, Produktarchitektur, Produktstruktur, Baustruktur
• technisches Bauteil, Prinziplösungen, konstruktive Gestaltparameter
• TOP-DOWN / BOTTOM-UP Strategien im Entwicklungsprozess
• die 6 Ökodesign-Prinzipien, Checklisten für nachhaltige Produktplanung

6. Nachhaltige Werkstoffe und Fertigungsverfahren

• Designparameter und Werkstoffentscheidung, Werkstoffdatenbanken
• nicht-technische Auswahlkriterien, Beispiele: Sekundäraluminium, POM, PA11
• Chancen und Herausforderungen im Recycling (z.B. Stahl, Verbundwerkstoffe)
• Transportstrategien, Ressourceneffizienz-Steigerung mittels Technologiewechsel
• Beispiele: Integralguss, Abwärmenutzung, Porenbrenner, Multiprozessmaschinen 

7. Gestaltungsregeln und kreislaufgerechte Produktgestaltung

• technische Produktlebensdauer, Nutzungsdauer, Reparierbarkeit
• instandhaltungsgerechtes Konstruieren, recyclinggerechtes Konstruieren
• die 10R-Strategien der Kreislaufwirtschaft mit Best-Practice-Beispielen
• Entscheidungshilfe: Material- bzw. Komponenten-Kreislaufeignung
• Prioritätsmatrix für zirkuläre Produktgestaltung, digitaler Produktpass