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Was ist nachhaltiges Design?
Veröffentlicht: 5. Juni 2024
Mitwirkende: Julie Rogers, Alice Gomstyn, Alexandra Jonker
Nachhaltiges Design ist die Idee, dass Nachhaltigkeit in die Entwurfsphase von Produkten, Dienstleistungen und Gebäuden integriert werden sollte. Ziel ist es, Abfall zu reduzieren und die Gesundheit und das Wohlbefinden der Gesellschaft zu verbessern.
Nachhaltiges Design wird auch als grünes Design, umweltbewusstes Design oder Ökodesign bezeichnet und zielt auf langfristige Designlösungen ab, die negative soziale und ökologische Auswirkungen reduzieren sollen. Eine wichtige Triebkraft für nachhaltiges Design ist das Gefühl der Dringlichkeit in der Gesellschaft, etwas gegen den sich beschleunigenden Klimawandel zu unternehmen und die natürliche Umwelt für künftige Generationen zu schützen. Das Konzept umfasst oft drei Komponenten: reduzieren, wiederverwenden und recyceln (Reduce, Reuse, Recycle).
Was sind die drei Komponenten des nachhaltigen Designs?
Die drei Komponenten des nachhaltigen Designs sind Reduzierung, Wiederverwendung und Recycling.
- Reduzierung: Nachhaltige Designs reduzieren den Material- und Energieverbrauch für die Produktion.
- Wiederverwendung: Ein wiederverwendbares Produkt oder Material ist so konzipiert, dass es erneut verwendet oder zu etwas anderem umfunktioniert werden kann.
- Recycling: Am Ende seines Lebenszyklus kann ein recycelbares Produkt oder Material in ein neues Produkt umgewandelt oder biologisch abbaubar sein.
Das steigende Interesse der Gesellschaft an der Abschwächung der Auswirkungen des Klimawandels auf die Erde und ihre Ökologie hat dazu geführt, dass Umwelt-, Sozial- und Governance-Faktoren (ESG) für Aktionäre und Interessenvertreter in einer Vielzahl von Organisationen immer wichtiger werden.
Für Unternehmen umfasst das Erreichen von ESG-Zielen häufig Initiativen zur Reduzierung der negativen Auswirkungen des Geschäfts auf Umwelt und Gesellschaft. Die Integration von Nachhaltigkeit in die Entwurfsphase von Produkten, Dienstleistungen und Gebäuden kann die Energieeffizienz verbessern, die Lebensqualität von Bewohnern und Gemeindemitgliedern verbessern und Abfall und Umweltverschmutzung – einschließlich Kohlenstoffemissionen – reduzieren.
Die Senkung der CO2-Emissionen und die Erfüllung anderer ESG-Kriterien – wie das Erreichen von Netto-Null-Emissionen – tragen ebenfalls dazu bei, Organisationen an den Zielen der Vereinten Nationen für nachhaltige Entwicklung (United Nations Sustainable Development Goals, UNSDGs) auszurichten. Das Erreichen dieser Ziele kann die Lebensbedingungen verbessern und die Bedürfnisse der Menschen erfüllen, ohne die Umwelt zu gefährden.
Was sind die Vorteile einer nachhaltigen Gebäudeplanung?
Die Gestaltung nachhaltiger Gebäude wird als nachhaltige Architektur bezeichnet. Ziel der nachhaltigen Architektur ist es, die negativen Auswirkungen eines Gebäudes auf Ökosysteme oder natürliche Ressourcen zu minimieren. Ansätze für nachhaltige Architektur berücksichtigen die Produktion von Gebäudekomponenten, den Bauprozess und die während des gesamten Lebenszyklus des Gebäudes benötigten Ressourcen wie Heizung und Stromverbrauch.
Um beispielsweise die kollektiven Umweltauswirkungen zu verringern, können Bauteams erneuerbare Energien nutzen oder nachhaltige Materialien verwenden, während die Gebäudepläne für Energieeffizienz und Wassereinsparung optimiert werden können. Nachhaltige Architektur erfordert die Zusammenarbeit des gesamten Bauteams, einschließlich Designer, Architekten, Ingenieuren und den zukünftigen Bewohnern. Die Checkliste für nachhaltiges Design (Sustainable Design Checklist), die auf der Website der U.S. General Services Administration verfügbar ist, kann Teams dabei helfen, die Einhaltung der 2020 Guiding Principles for Sustainable Federal Buildings1 bei Neubau- oder Renovierungsprojekten zu überprüfen.
Ein weiterer Faktor nachhaltiger Architektur ist die Schaffung einer produktiven Umgebung. Dazu gehört auch die Wahl des Standorts: Selbst wenn ein Gebäude mit einer insgesamt geringeren Grundfläche entworfen wurde, ist die Umweltverschmutzung, die durch den Hin- und Rückweg der Menschen verursacht wird, eine direkte Folge des Gebäudedesigns, wenn es sich in einem Gebiet befindet, das weit von Arbeitsplätzen und Dienstleistungen entfernt ist. Eine produktive Umgebung gewährleistet auch die Qualität des Raumklimas, d. h. der Schwerpunkt liegt auf der Raumluftqualität, der Akustik, der natürlichen Beleuchtung und den thermischen Bedingungen für einen komfortablen und gesunden Innenraum.
Was sind die Vorteile von nachhaltigem Produktdesign?
Das Produktdesign bestimmt 80 % der Emissionen eines Produkts über dessen gesamte Lebensdauer.2 Nachhaltige Designpraktiken integrieren die Nachhaltigkeit in den gesamten Produktlebenszyklus, von der Planung über die Demontage bis hin zum End-of-Life. Nachhaltiges Produktdesign hält Materialien zudem in einem Wertefluss, der auch als Kreislaufwirtschaft bezeichnet wird.
Ein nachhaltig hergestelltes Produkt besteht aus umweltfreundlichen Komponenten, die ungiftig sind, aus recycelten Materialien hergestellt wurden oder auf andere Weise umweltfreundlich produziert wurden. Zusätzlich zu diesen ökologischen Vorteilen führen der geringere Materialverbrauch und die Energieeffizienz, die mit der Verwendung von umweltfreundlichen Komponenten verbunden sind, zu Kosteneinsparungen.
Bei der Herstellung wird das Produkt mit erneuerbarer Energie oder energieeffizienten Prozessen hergestellt. Dadurch werden Treibhausgasemissionen verringert, die Ressourcenerschöpfung reduziert und die Umweltverschmutzung während der gesamten Lebensdauer des Produkts minimiert.
Wenn das Produkt zur Auslieferung bereit ist, minimieren effiziente Verpackungs- und Lieferkettenlogistikstrategien die Transportemissionen und -kosten. Die Verwendung von leichteren Verpackungen reduziert zum Beispiel den Kraftstoffverbrauch.
Am Ende seiner Lebensdauer kann ein Produkt problemlos wiederverwendet oder recycelt werden. Bei der Herstellung von Mehrkomponenten-Produkten wird auf die Vermeidung von Materialvielfalt geachtet, d.h. sie bestehen aus so wenig verschiedenen Arten von Materialien wie möglich, um die Demontage und das Recycling zu fördern. Eine Plastikflasche mit einem Etikett, das aus derselben Art von Kunststoff hergestellt ist, lässt sich zum Beispiel leichter recyceln als eine Plastikflasche mit einem Papieretikett. Dies kann einem Unternehmen helfen, Umweltvorschriften einzuhalten oder zu übertreffen, Bußgelder zu vermeiden, Entsorgungskosten zu sparen und mögliche Subventionen und Umweltanreize zu nutzen.
Die Kreislaufwirtschaft ist ein Produktions- und Konsummodell, bei dem Materialien so lange wie möglich geteilt, wiederverwendet, repariert und recycelt werden. Durch die Verlängerung des gesamten Lebenszyklus von Produkten fördert sie die Nachhaltigkeit, reduziert Abfall und minimiert die Kohlenstoffemissionen.
Das Modell ist im Kontrast zur traditionellen linearen Wirtschaft definiert, bei der Rohstoffe aus der natürlichen Umgebung gewonnen und zu Produkten verarbeitet werden. Die lineare Wirtschaft ist nicht nachhaltig, weil sie auf geplanter Obsoleszenz basiert, was bedeutet, dass ein Produkt so konzipiert ist, dass es eine begrenzte Lebensdauer hat, um die Verbraucher zu ermutigen, es erneut zu kaufen. Das Modell der Kreislaufwirtschaft ist zunehmend Gegenstand von Fallstudien von Regierungen, Hochschulen und Unternehmen, die Wege zur Steigerung des nachhaltigen Konsums und zur Bekämpfung der Erderwärmung aufzeigen.
Was ist Produktverantwortung (Product Stewardship)?
In einem linearen Designsystem sind die Hersteller nicht in den gesamten Produktlebenszyklus involviert und übernehmen keine Verantwortung für Produkte oder Verpackungen nach dem Verkauf. Produktverantwortung stellt Nachhaltigkeit in den Mittelpunkt des Designprozesses. In diesem System berücksichtigen die Hersteller den gesamten Produktlebenszyklus während der Produktion, Nutzung und Entsorgung.
Produktverantwortung kann freiwillig erfolgen, indem Unternehmen daran arbeiten, die Produktion kreislaufförmig zu gestalten, z. B. durch ein Produkt-Service-Systemmodell (PSS). Ein PSS-Modell erfüllt Kundenbedürfnisse, indem es ein Produkt und eine Dienstleistung gemeinsam erfüllt – wie z. B. Fahrrad- oder Carsharing. Da es sich bei einem PSS-Modell um eine zusammenhängende Mischung aus Produkten und Dienstleistungen handelt, bietet es Unternehmen einen Anreiz, Produkte zu entwickeln, die langlebig und robust sind. Produktverantwortung kann auch durch staatliche Maßnahmen gefördert werden. So bietet beispielsweise die Europäische Union (EU) mit der Ökodesign-Richtlinie (Richtlinie 2009/125/EC), einem Rahmenwerk für die Regulierung nachhaltiger Produkte, Anreize für ein besseres Produktdesign.
Welche Strategien gibt es für nachhaltiges Design?
Es gibt mehrere Möglichkeiten, wie Unternehmen die Prinzipien des nachhaltigen Designs umsetzen können:
- Materialien reduzieren: Technologieanwendungen und -dienste können die Menge an Material, Energie oder fossilen Brennstoffen, die bei der Produktion benötigt werden, reduzieren.
- Modulares Design implementieren: Die Unterteilung komplexer Prozesse in einfache Module kann den Designprozess effizienter gestalten.
- Für Langlebigkeit designen: Wenn Geschäftskenntnisse, Marktbedingungen, Unternehmenskapazitäten und technische Möglichkeiten in Designkonzepte integriert werden, kann die Langlebigkeit und Nutzungsdauer von Produkten verlängert werden.
- In Simulation investieren: Computergenerierte Modelle und simulierte Umgebungen können verwendet werden, um Teile und Montagemethoden zu testen, bevor die Produktion beginnt.
- Für Recycling designen: Hersteller und Designer können das Ende der Lebensdauer eines Produkts während der Entwurfs- und Entwicklungsphase berücksichtigen.
Was sind Zertifizierungen für nachhaltiges Design?
Es gibt mehrere Standards und Bewertungssysteme für nachhaltiges Design. Einige Bewertungssysteme werden zur Bewertung von Landschaftsarchitektur, Innenarchitektur oder Produkten verwendet, wie z. B. Energy Star oder C2C Certified (Cradle-to-Cradle). Es gibt auch Zertifizierungen für grünes Bauen, die im Allgemeinen auf Grundlage von Designentscheidungen und der Herstellung von Gebäuden vergeben werden.
Die LEED-Zertifizierung (Leadership in Energy and Environment Design) ist das weltweit am häufigsten verwendete Programm für umweltfreundliches Bauen. Eine LEED-Zertifizierung ist die Anerkennung dafür, dass ein Gebäude oder eine Gemeinde bestimmte Standards für nachhaltiges Design und Energieeffizienz erfüllt hat. Nachhaltige Gebäude, die LEED-Standards erfüllen, verursachen weniger Treibhausgasemissionen, verbrauchen weniger Energie und erneuerbare Ressourcen, haben in der Regel niedrigere Betriebskosten und bieten den Bewohnern eine höhere Lebensqualität.
Einige Zertifizierungen oder Bewertungssysteme sind selbstverliehen, oder die genauen Anforderungen, die zur Erfüllung der Standards erforderlich sind, sind für die Verbraucher nicht ohne weiteres verfügbar. Dies kann manchmal zu Greenwashing führen, d. h. zu falschen oder irreführenden Aussagen über die Umweltauswirkungen oder den CO2-Fußabdruck eines Produkts.
Viele Unternehmen integrieren nachhaltiges Design in ihre Geschäftspraktiken:
Apple hat sich dazu verpflichtet, dass bis 2030 jedes seiner Produkte klimaneutral sein wird. Um dies zu erreichen, konzentriert sich das Unternehmen auf die drei größten Quellen von Treibhausgasemissionen: Strom, Materialien und Transport. Im Jahr 2023 brachte Apple die neue kohlenstoffneutrale Apple Watch auf den Markt.2 Das neue Modell verwendet vollständig faserbasierte Verpackungen, besteht zu 30 % aus recycelten oder erneuerbaren Materialien und wird mit 100 % sauberer Energie produziert.
Nachhaltiges Design stand im Vordergrund der umfassenden Neugestaltung des Terminal C von Delta am Flughafen LaGuardia in New York. Das Terminal verfügt über eine LED-Beleuchtung, Außenverglasungen, die sich automatisch je nach Tageszeit tönen lassen, und über eine Ladestation für elektrisches Bodengerät. Diese und andere Designaspekte qualifizieren das Terminal nach Angaben der Fluggesellschaft für die LEED-Zertifizierung.3
Der Einzelhändler Patagonia wirbt für die Langlebigkeit seiner Produkte. Neben der Bereitstellung von Informationen über seine Einrichtungen und Lieferanten konzentriert sich das Unternehmen darauf, verstärkt bevorzugte Materialien wie biologische und regenerative Biobaumwolle, Hanf und recyceltes Nylon zu verwenden. Zwischen 1996 und 2024 hat es seinen Einsatz bevorzugter Materialien von 43 % auf 90 % erhöht.4 Es bietet zudem Reparaturdienste an, um die Lebensdauer seiner Kleidung zu verlängern, den Bedarf an neuen Kleidungsstücken zu reduzieren und den Textilabfall zu minimieren.
Weiterführende Lösungen
Eine umfassende End-to-End-Engineering-Lösung, die an der Spitze des Marktes steht und Sie nahtlos von den Anforderungen bis zum Systemdesign, Workflow und Testmanagement führt und die Funktionalität von ALM-Tools für eine bessere Entwicklung komplexer Systeme erweitert.
Prognostizieren Sie den Energiebedarf mit genauen Vorhersagen und planen Sie das Vegetationswachstum in der Nähe von Stromleitungen.
Gewinnen Sie erste Einblicke, wie die Integration komplexer Datensätze die Klimaresilienz von physischen Assets, Infrastruktur und natürlichen Ressourcen verbessern kann.
Ressourcen
Die LEED-Zertifizierung ist die Anerkennung dafür, dass ein Gebäude oder eine Gemeinde bestimmte Standards für nachhaltiges Design und Energieeffizienz erfüllt hat.
Die Kreislaufwirtschaft ist ein Wirtschaftsmodell, das darauf abzielt, Abfall zu vermeiden und Nachhaltigkeit durch Wiederverwendung und Ressourceneffizienz zu fördern.
Nachhaltigkeit ist das langfristige Bestreben der Menschen, auf der Erde zu koexistieren, ohne ihre natürlichen Ressourcen zu erschöpfen.
Nachhaltige Technologie beschreibt eine Technologie, die unter Berücksichtigung ökologischer, sozialer und wirtschaftlicher Faktoren entwickelt oder angewendet wird.
Wenn Sie heute nachhaltige Produkte herstellen wollen, reicht es nicht mehr aus, an den Rändern herumzutüfteln. Sie müssen bereits in der Entwurfsphase beginnen.
ESG steht für Environmental, Social und Governance (also Umwelt, Soziales und Unternehmensführung) und bezieht sich auf eine Reihe von Standards, mit denen die ökologischen und sozialen Auswirkungen eines Unternehmens gemessen werden.
Fußnoten
1 „Guiding Principles for Sustainable Federal Buildings.“ (Link befindet sich außerhalb von ibm.com). Tool für nachhaltige Einrichtungen.
2 „Apple unveils its first carbon neutral products.“ (Link befindet sich außerhalb von ibm.com). Apple-Newsroom. 12. September 2023.
3 „Media Kit and Fact Sheet: Delta’s LaGuardia Investment.“ (Link befindet sich außerhalb von ibm.com). Delta News Hub.
4 „Our Environmental Responsibility Programs.“ (Link befindet sich außerhalb von ibm.com). Patagonia.
