Circular Design

Dr. Rainer Pamminger03.08.2020

Kreislaufwirtschaft als Chance für neue Geschäftsmodelle und ökointelligente Produkte

Themenfelder:• Life Cycle Assessment (LCA/PCF)• Umweltgerechte Produktentwicklung• Produkt-Umweltkommunikation (EPD)• Circular Economy (CBM/CD) TU Wien, Forschungsgruppe ECODESIGN• Methodenentwicklung• F&E mit Industrie• Wissensvermittlung ECODESIGN company - TU Spin-off• Umsetzung mit Unternehmen• Trainings

Vorstellung

2

Analysieren

VerbessernKommunizieren

www.ecodesign.at

www.ecodesign-company.com

http://www.ecodesign.at/http://www.ecodesign-company.com/

Die Herausforderung Circular Economy

Quelle: Ellen MacArthur Foundation

Kreislaufwirtschaftsgesetz in D (1996) als zentrales Bundesgesetz des deutschen Abfallrechts

Fokus auf Verwertung und Recycling

Definition Kreislaufwirtschaft

Von der Abfallwirtschaft zu den „inneren Kreisläufen“

Unter der Kreislaufwirtschaft versteht man dieWiederverwendung, Reparatur, Wiederaufbereitung

und das Recycling bestehender Materialien und Produkte.

Was bisher als Abfall gewertet wurde, soll künftig als Ressource verwendet werden. Alle Ressourcen müssen künftig effizienter im Verlauf ihrer Lebensdauer genutzt

werden.Europäische Kommission, 2014

Recycle

Remanufacture

Reuse

Repair

Inciteration & Landfill

User

Distribution

Manufacturing

Parts Supply

Raw Materials

Strategien der Kreislaufwirtschaft

Uphill

Add Value

Tophill

Maintain Value

Downhill

Retain Value

Kreislauffähige Materialien

Steigerung der Produktionseffizienz

Kreislaufdesign

Langlebigkeit

Lebensdauerverlängernde DL

Produktorientierte DL

Nutzungsorientierte DL

Ergebnisorientierte DL

Wieder-verwendung

Remanufacturing/ Refurbishment

Recycling

Quelle: Value Hill, adapted from Achterberg et al., 2016

Wertaufbau

Wertnutzung

Werterhalt

Unsere Forschungsschwerpunkte

AKompetenzaufbau

BTool- und

Methoden-entwicklung

CProdukt- und

Geschäftsmodell-verbesserung

DUmwelt-

kommunikation

Forschungsprojekt: Circular economy for Smart mobile devices

Ziel: Lebensdauer-Verlängerung von Smartphones und Tablets

Forschungsschwerpunkte: B, C

Ergebnisse: • Produktkonzepte (Design for

Circular Economy)• Demontage bzw. Aufbereitungsverfahren

(Sortierung, Automatisierte Zerlegung, Performance Tests, Datenlöschung, Aufarbeitung von Leiterplatten und Komponenten)

• Neue Geschäftsmodelle

Partner: Fraunhofer IZM, FAIRPHONE, Puzzlephone, SPEECH PROCESSING, AT&S, BLANCCO, IFIXIT, PRIMETEL PLC, RFND TECHNOLOGIES AB, etc.

www.sustainably-smart.eu

http://www.sustainably-smart.eu/

• Produziert von Speech Processing Solutions (ehemals Philips)

• Produktentwicklung/ Zusammenbau / Marketing im HQ in Wien

• Auf dem Markt seit 2013 • Zielgruppe: professionelle

Intensivnutzer• Lebensdauer übersteigt üblicherweise

Nutzungsdauer• B2B-Markt

ReferenzproduktDigital Voice Recorder Philips DPM8000

Modulares Design-Konzept

Design for Recycling

Design for Reuse

Design for Remanufacturing

Geschäftsmodellanpassung

• Idee: Mietmodell: Angebot der Hardware einschließlich Cloud-Services

• Am Ende des Mietvertrags oder zur Reparatur oder Upgradesendet der Kunde das Produkt zurück

• Remanufacturing wird ermöglicht

4,6925,31

3,17

2,343

1,444

0

0

0,346

0,461

0,577

0

0,186

0,242

0,302

0,000

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000

D P M 8 0 0 0 , 1 ( l i n e a r ) L i f e

C y c l e

D P M D 4 R , 1 ( l i n e a r ) L i f e

C y c l e

D P M D 4 R , 2 L i f e C y c l e s

D P M D 4 R , 3 L i f e C y c l e s

D P M D 4 R , 6 L i f e C y c l e s

GW

P 10

0a, k

g CO

2eq

Disassembly, Re-assembly,Testing

Take-back + Reshipment

Materials + Manufacturing

21%

LCA Results: CE-Modular concept

Forschungsprojekt: Smart Zero Waste Dispenser

Ziel: Entwicklung eines intelligenten Spendersystems für den Verkauf unverpackter Lebensmittel

Ergebnisse:Produktentwicklung:• Spender• Mehrweggroßgebinde

2) Konzeptentwicklung:• Idealer Einkaufsprozess

3) Entwicklung von Geschäftsmodellen:• Herstellung, Verkauf und Betrieb des

Spendersystems und Mehrwegverpackungen.

Forschungsprojekt: AbBau

Ziel: Kompetenzaufbau zur Kreislaufwirtschaft im Baubereich

Forschungsschwerpunkte: A, B

Zielgruppe: HTLs mit Baufokus

Ergebnisse: • 4 Theorie-Module• Tool zur Bewertung der

Kreislauffähigkeit von Gebäuden je Gebäudeschicht und Lebensphase

Download der Unterlagen unter: http://www.ecodesign.at/forschungsprojekte/abbau/

http://www.ecodesign.at/forschungsprojekte/abbau/

Forschungsprojekt: Ponto Verde

Ziel: Toolentwicklung für die Verpackungsbranche

Forschungsschwerpunkt: B

Zielgruppe: Inverkehrbringer von Verpackungen (v.a. Getränke, Kosmetika, Reinigungsmittel)

Ergebnisse:• Umweltbewertungstool mit 3

Indikatoren (CO2-Fußabdruck, Ressourceneffizienz, Littering-Risiko)

• Tool zur Integration von CE-Geschäftsmodellstrategien

• Tool zur Analyse des Produktdesigns hinsichtlich CE-Eignung

1%

65%

5%12%

17%

-

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

45,0

[g C

O2-

eq]

Impacts along the Life Cycle Stages

Product Carbon Footprint of 1 PET bottle, 500ml [g CO2-eq.] per use cycle

Distribution to Manufacturing Raw Materials and Manufacturing

Distribution to Filler and Seller Cleaning Process

Redistribution

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• Ziel: Lehrunterlagen zur Entwicklung von nachhaltigen Produkt-Dienstleistungen für eine Kreislaufwirtschaft

• Bau- und Möbelbranche• Universitäten und FHs • EU Erasmus+ Programm• 4 Länder (ES, PT, DK, AT)

• 8 Module• 3 Tools

• CE Analyst – Potentialerhebung• CE Strategist –Geschäftsmodell

Strategien• CE Designer – Design Strategien

www.katche.eu

Forschungsprojekt KATCH-e

http://www.katche.eu/

Entwicklung eines Webtoolpakets zur Integration von CE-Prinzipien:CE DesignerWie kann das Produktdesign möglichst kreislauffähig sein?CE StrategistWelche Potentiale ergeben sichdaraus für das Geschäftsmodell?CE AnalystWelche Umweltvorteile könnendaraus abgeleitet warden? Online verfügbar: tools.katche.eu

Toolentwicklung -Forschungsprojekt KATCH-e

F&E mit Industrie: ENGEL Spritzgussmaschine

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Forschungsschwerpunkte: B, C, D

Ergebnisse: Umweltbewertung• Umweltbelastung vor allem durch

Energiebedarf in der Nutzung beim Anwender

Produktverbesserung• Isolierung der Plastifiziereinheit als

Verbesserungsmaßnahme wird abgeleitet und umgesetzt

Umweltkommunikation• Entwicklung eines

Energieeffizienzlabels für eine zielgerichtete Umweltinformation

• Energiemessstandard EUROMAP60

Andere F&E Projekte

Forschungsschwerpunkte: B, C, D

z.B.:• Energieeffizienzlabel für

Kunststoffverarbeitende Maschinen

• Entwicklung eines • Messstandard EUROMAP 60• Energieeffizienzkriterien• Kommunikationsinstrumente• Maßnahmenkataloge

Forschungsprojekt: Foge Straba Mechatelligence

Forschungsschwerpunkte: B, C

Ergebnisse:

Ecodesign Integration in Produktentwicklung• Ökobilanz des Referenzprojektes erstellen • Verbesserungsvorschläge ableiten• Methodik zur halbautomatischen Übernahme

der Daten z.B. aus Stücklisten

Recyclinggerechte Produktgestaltung• Berechnung der Verwertungsrate• Entwicklung einer Auswahlhilfe für

recyclinggerechte Materialien

Wartungsfreundliche Materialien• Entwicklung einer Auswahlhilfe für

wartungsgerechte Materialien

Forschungsprojekt: Toolentwicklung ECODESIGN PILOT + Assistent

• Unterstützt Integrationvon Ecodesign

• Spezifische Anpassung an die Bedürfnisse von Unternehmen

Forschungsprojekt: Toolentwicklung ECODESIGN PILOT + Assistent

Welchen Weg wollen Sie mit Ihrem Unternehmen gehen ?

„Uphill“ -Kreislaufdesign

„Downhill“Wiederverwertung

„Top-Hill“Optimale Verwendung

Uphill

Add Value

Tophill

Maintain ValueDownhill

Retain Value

• Neue Geschäftsfelder• Kundennähe

• Produktverbesserung• Hochwertige Produkte

• Verbesserte Umweltleistung der eigenen Produkte

• Imagegewinn• Erfüllung zukünftiger

Anforderungen

Vorteile durch Circular Economy

Zukunftsfähigkeit des

Unternehmens

Ausgewählte Referenzen

KontaktDr. Rainer PammingerE-Mail: rainer.pamminger@tuwien.ac.atWeb: www.ecodesign.atTel: +43 (0)1 588 01 307 - 53 / Mob: +43 (0)664 60 588 3078

mailto:rainer.pamminger@tuwien.ac.athttp://www.ecodesign.at/

Kreislaufwirtschaft als Chance für neue Geschäftsmodelle und ökointelligente ProdukteVorstellungDie Herausforderung Circular EconomyDefinition KreislaufwirtschaftStrategien der KreislaufwirtschaftUnsere Forschungsschwerpunkte�Forschungsprojekt: Circular economy for Smart mobile devices�Referenzprodukt�Digital Voice Recorder Philips DPM8000�Modulares Design-KonzeptGeschäftsmodellanpassungLCA Results: CE-Modular concept��Forschungsprojekt: Smart Zero Waste DispenserForschungsprojekt: AbBau�Forschungsprojekt: Ponto Verde�Forschungsprojekt KATCH-e��Toolentwicklung -Forschungsprojekt KATCH-e��F&E mit Industrie: �ENGEL Spritzgussmaschine�Andere F&E ProjekteForschungsprojekt: Foge Straba Mechatelligence�Foliennummer 20Foliennummer 21Welchen Weg wollen Sie mit Ihrem Unternehmen gehen ?Vorteile durch Circular Economy Ausgewählte ReferenzenKontakt��Dr. Rainer Pamminger�E-Mail: rainer.pamminger@tuwien.ac.at �Web: www.ecodesign.at �Tel: +43 (0)1 588 01 307 - 53 / Mob: +43 (0)664 60 588 3078�