I

Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis   I

Abbilungsverzeichnis   IV

Tabellenverzeichnis   VI

1  Zielsetzung und Aufbau der Arbeit  1

2  Nachhaltigkeit und nachhaltige Entwicklung  3

2.1  Definition der Nachhaltigkeit  3

2.2  Strategien der nachhaltigen Entwicklung: Effizienz, Konsistenz und  

Suffizienz   7

2.3  Verantwortliche für eine nachhaltige Entwicklung: Staaten, Unternehmen,  

Verbraucher   8

2.4  Motivation für eine nachhaltige Produktentwicklung  10

2.4.1  Nachhaltige Produktentwicklung und Bekämpfung des Klimawandels  

   11

2.4.2  Nachhaltige Produktentwicklung und Reduzierung des  

Ressourcenverbrauchs   14

2.4.3  Nachhaltige Produktentwicklung und geplante Obsoleszenz der  

Produkte   19

2.4.4  Produktentwicklung als prägendes Element eines nachhaltigen Life-  

Cycle  -Thinkings  21

2.4.5  Nutzen der nachhaltigen Produktentwicklung für Unternehmen  24

3  Produktentwicklung  27

3.1  Definition und Anforderungen der Produktentwicklung  27

3.2  Rahmenbedingungen der Produktentwicklung  30

3.2.1  Rahmenbedingungen auf europäischer Ebene  30

3.2.1.1  Richtlinie 2008/98/EG - Abfall-Rahmenrichtlinie  31

3.2.1.2  Richtlinie 2002/95/EG - Beschränkung der Verwendung  

bestimmter  gefährlicher Stoffe  31

3.2.1.3  Richtlinie 2002/96/EG - Elektro- und Elektronikaltgeräte  32

3.2.1.4  Richtlinie 2000/53/EG - Altfahrzeuge  33

3.2.2  Richtlinie 2005/32/EG - Öko-Design für energiebetriebene Geräte  34

II

3.2.3  Rahmenbedingungen auf nationaler Ebene  35

3.2.3.1  Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz  35

3.2.3.2  Elektro- und Elektronikgerätegesetz.  36

3.2.4  Wettbewerbsstrategie als Einflussgröße auf die Produktentwicklung.  

   37

3.3  Projekt- und Teammanagement als Grundlage für eine erfolgreiche  

Produktentwicklung   39

3.4  Produktentwicklungsprozesse  46

3.4.1  Produktentwicklungsprozess für mechanische Systeme  46

3.4.2  Der Stage-Gate-Prozess als Modell des Simultaneous Engineering  50

3.4.3  Das V-Modell  55

3.5  Ideenfindung als Kernelement des Produktentwicklungsprozesses  57

3.5.1  Brainstorming  59

3.5.2  Brainwriting am Beispiel der Methode 635  60

3.5.3  Delphianalyse  61

3.5.4  Morphologischer Kasten  63

3.5.5  Bionik als Beispiel der Analogiebildung  65

3.5.6  Synektik  66

3.5.7  TRIZ  68

3.5.8  Fast learning cycles  73

3.5.9  Open innovation - Integration externen Wissens  77

4  Nachhaltige Produktentwicklung  82

4.1  Integration der Nachhaltigkeit in die Produktentwicklung  83

4.2  Methoden der nachhaltigen Produktentwicklung  87

4.2.1  Produktauswahl und Strategieplanung  87

4.2.1.1  Portfolioanalyse zur Risikominimierung und  

Chancenwahrnehmung   88

4.2.1.2  Environmental Quality Function Deployment  95

4.2.1.3  Umwelt FMEA  98

4.2.1.4  Eco-Design-Checklisten  101

4.2.2  Ökologische und ökonomische Bewertung der Produkte  104

4.2.2.1  Ökobilanz  105

4.2.2.2  Lebenszykluskostenrechnung  113

4.2.2.3  Öko-Effizienz-Analyse  121

III

4.2.3  Indikatoren zur ökologischen Produktbewertung  140

4.2.3.1  Kumulierter Energieaufwand.  140

4.2.3.2  Material-Energie-Toxizität-Matrix  144

4.2.3.3  Materialinput pro Serviceeinheit  145

4.2.4  Visualisierung der ökologischen Produktbewertung  149

4.2.4.1  Spinnendiagramme zum ökologischen Vergleich von Produkten  

und  Darstellung der Strategiewahl  149

4.3  Neue methodische Ansätze der nachhaltigen Produktentwicklung  156

4.3.1  Bionik als Leitbild für die nachhaltige Produktentwicklung  156

4.3.2  Der Cradle-to-Cradle-Ansatz  160

5  Schlussbetrachtung  167

Anhang   168

Quellenverzeichnis   171

IV

Abbilungsverzeichnis   

Abbildung  1: Entwicklung der Weltbevölkerung von 1950 bis 2050  

Abbildung  2: Entwicklung des weltweiten PKW-Bestandes von 1950 bis 2005  

Abbildung  3: Die Produktlebensphasen  

Abbildung  4: Entwicklung der Umweltkosten von Trendsetter und Follower  

Abbildung  5: Anforderungen an ein Produkt  

Abbildung  6: Der Produktentwicklungsprozess für mechanische Systeme  

Abbildung  7: Der Stage-Gate-Prozess mit fünf Abschnitten  

Abbildung  8: Vorgehensweise des V-Modells (VDI 2206)  

Abbildung  9: Einordnung einiger Ideenfindungsmethoden  

Abbildung  10: Lösungsfindung zum Entfernen eines Harnleitersteins als Beispiel  

f  ür die Synektik  

Abbildung  11: Methoden von TRIZ  

Abbildung  12: Durch Lernzyklen lassen sich viele Konzepte auf wenige  

eingrenzen   

Abbildung  13: Unterschied zwischen open und closed innovation  

Abbildung  14: Die drei Kernprozesse der open innovation  

Abbildung  15: Vorgehensweise beim EcoDesign Prozess  

Abbildung  16: Beispielhafte Darstellung eines BCG-Portfolios  

Abbildung  17: Beispielhafte Darstellung eines McKinsey-Portfolios  

Abbildung  18: Portfolio der Risikominimierung  

Abbildung  19: Portfolio der Chancenwahrnehmung  

Abbildung  20: Schema des House of Quality  

Abbildung  21: Beispiel eines House of Environmental Quality  

Abbildung  22: Auszug aus der EcoDesign Checkliste von econcept  

Abbildung  23: Auszug aus der UNEP EcoDesign Checkliste  

Abbildung  24: Phasen einer Ökobilanz  

Abbildung  25: Schema einer Bestandsaufnahme von Material- und Energieflüssen  

Abbildung  26: Konzeptuelle Darstellung der Akteure eines LCC  

Abbildung  27: Rahmen einer Lebenszykluskostenrechnung  

V

Abbildung  28: Beispielhafte Darstellung der Ergebnisse der wissenschaftlichen  

Gewichtung   

Abbildung  29: Gesellschaftliche Gewichtungsfaktoren der BASF SE Öko-  

Effizienz  -Analyse  

Abbildung  30: Beispielhafte Darstellung eines ökologischen Fingerabdrucks  

Abbildung  31: Beispielhafte Darstellung eines Öko-Effizienz-Portfolios  

Abbildung  32: Vorgehensweise zur Ermittlung des KEA  

Abbildung  33: Zeitliche Entwicklung des KEA bei unterschiedlichen  

Nutzungsdauern.   

Abbildung  34: MIPS Ablauf-Schema  

Abbildung  35: MIPS-Kurve  

Abbildung  36: Eco-Kompass  

Abbildung  37: Punkteskala des Eco-Kompasses  

Abbildung  38: Strategieauswahl anhand des LiDS-Wheel  

Abbildung  39: Vorgehensweisen in der Bionik  

Abbildung  40: Der Cradle-to-Cradle-Ansatz  

Abbildung  41: Biologischer und technischer Kreislauf  

Abbildung  42: In 5 Schritten zu Cradle-to-Cradle-Produkten  

VI

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Globaler Rohstoffbedarf von Zukunftstechnologien im Verhältnis zur

heutigen Weltproduktionsmenge ........................................................................... 18 Tabelle 2: Schema eines morphologischen Kastens .............................................. 64 Tabelle 3: Aufbau einer Umwelt-FMEA ............................................................. 101 Tabelle 4: Übersicht möglicher Kosten ............................................................... 117 Tabelle 5: Beispielhafte Kostenzuweisung am Beispiel eines Geschirrspülers .. 119 Tabelle 6: Gemeinsame Elemente von LCC und LCA ....................................... 121 Tabelle 7: Wirkungskategorien der Luftemissionen ........................................... 124 Tabelle 8: Arithmetische Werte der Wirkungspotenziale für Luftemissionen .... 125 Tabelle 9: Arithmetische Werte der Wirkungspotenziale für Wasseremissionen126 Tabelle 10: Arithmetische Werte der Wirkungspotenziale für Bodenemissionen

............................................................................................................................. 126 Tabelle 11: Berechnete Reservefaktoren für ausgewählte Rohstoffe .................. 127 Tabelle 12: Bewertungsparameter für die Berechnung des Toxizitätspotenzials 129 Tabelle 13: Übersicht der Gefährdungsfaktoren.................................................. 130 Tabelle 14: Beispielhafte Normierung des Energieverbrauchs ........................... 131 Tabelle 15: Beispielhafte Berechnung der Gewichtungsfaktoren für den

Energieverbrauch ................................................................................................. 132 Tabelle 16: Berechnung der Gewichtungsfaktoren für jede Kategorie am Beispiel

des Produktes B ................................................................................................... 133 Tabelle 17: Beispielhafte Berechnung der Gesamt-Gewichtungsfaktoren .......... 135 Tabelle 18: Beispielhafte Berechnung des Energieverbrauchs für die Erstellung

eines Öko-Effizienz-Portfolios ............................................................................ 138 Tabelle 19: Die MET-Matrix ............................................................................... 144 Tabelle 20: Auszug aus der Tabelle der Materialintensitäten ............................. 148 Tabelle 21: Indikatoren für Umwelt- und Gesundheitsrisiken ............................ 153

1

1 Zielsetzung und Aufbau der Arbeit

Die Umweltbelastung hat über die letzten Jahre und Jahrzehnte immer mehr zugenommen. Zwei Ursachen dafür sind der steigende Pro-Kopf-Konsum und die zunehmende Weltbevölkerung, wodurch die natürlichen Ressourcen immer mehr in Anspruch genommen werden und die Umwelt durch Emissionen belastet wird. ¹ Will man diesen Trend stoppen, ist die gesamte Weltbevölkerung gefragt: Die Regierungen der Länder, indem sie entsprechende Rahmenbedingungen schaffen; die Verbraucher, indem sie ihr Verhalten und ihren Konsum an die äußeren Umstände anpassen; aber vor allem die Unternehmen, die durch ihre Produkte und Produktionstechniken starken Einfluss auf den Verbrauch der natürlichen Ressourcen und die Belastung der Umwelt nehmen. Eine Möglichkeit für Unternehmen, auf die oben genannte Entwicklung einzuwirken, bietet die Integration des Nachhaltigkeitsgedankens in die Produktentwicklung, was bedeutet, alle Umweltaspekte bereits bei der Entstehung der Produkte zu berücksichtigen. Es werden also Lösungen benötigt, die eine maximale und dauerhafte Nutzung schaffen und gleichzeitig einen geringen Umweltverbrauch aufweisen. ² Seit einiger Zeit lässt sich daher bei den Unternehmen ein Sinneswandel beobachten: weg von einem der Nachsorge gleichkommenden Umweltschutz, hin zu einem vorsorgenden Umweltschutz, was nichts anderes heißt, als dass Umwelteinflüsse schon vor Beginn der Produktion berücksichtigt werden. ³ Doch wie lässt sich eine nachhaltige Produktentwicklung systematisch umsetzen und welche Methoden können dafür eingesetzt werden?

Mit der vorliegenden Arbeit soll eine Antwort auf diese Fragen gefunden werden. Sie verfolgt das Ziel, einen Bezugsrahmen für die Umsetzung einer nachhaltigen Produktentwicklung zu schaffen und einen Überblick über das sehr umfangreiche Thema zu geben.

In Kapitel 2 wird der Begriff der Nachhaltigkeit definiert und mit der nachhaltigen Entwicklung ein Weg aufgezeigt, der insbesondere durch die Effizienz-, Suffizienz- und Konsistenzstrategie zu bewältigen ist. Hier wird auch die Frage beant-wortet, welche Verantwortungen aus diesen Strategien resultieren und insbesonde-

¹ Vgl.Hübner, Jahnes (1998), S. 251-252.

² Vgl. Schmidt-Bleek, Tischner (1995), S. 55.

2

re, welche Verantwortung Unternehmen tragen. Zusätzlich werden die Motivation von Unternehmen und die Notwendigkeit für eine nachhaltige Produktentwicklung, die aus dem Klimawandel und dem Ressourcenverbrauch resultieren, dargelegt.

Kapitel 3 bietet einen Überblick über Rahmenbedingungen, Anforderungen und grundlegende Vorgehensweisen und Modelle der Produktentwicklung. Dazu wird zunächst definiert, was Produkte und die Entwicklung von Produkten ausmacht und welche Anforderungen an diese gestellt werden. Weiterhin werden die Rahmenbedingungen aufgezeigt, die auf europäischer und nationaler Ebene, aber auch durch die Wettbewerbsstrategie des Unternehmens gegeben sind. Ferner werden mit dem Projekt- und Teammanagement und der Ideenfindung wichtige Elemente für eine erfolgreiche Produktentwicklung vorgestellt. Außerdem werden mit den Produktentwicklungsprozessen drei Beispiele für das grundsätzliche Vorgehen beim Entwickeln von Produkten dargelegt.

In Kapitel 4 wird auf das Thema nachhaltige Produktentwicklung eingegangen. Dazu wird die Integration der Nachhaltigkeit in die vorhandenen Prozesse dargestellt. Zusätzlich werden Methoden aufgezeigt, die helfen, den Integrationsprozess durchzuführen. Mithilfe dieser Methoden lassen sich die zu entwickelnden Produkte auswählen, bewerten und die Ergebnisse der Bewertung visualisieren. Abschließend werden mit der Bionik und dem Cradle-to-Cradle-Konzept neue Ansätze der nachhaltigen Produktentwicklung aufgezeigt. In Kapitel 5 werden die Ergebnisse in einer kurzen Schlussbetrachtung zusammengefasst.

³ Vgl. Dietzsch (1999), S. 19.

3

2 Nachhaltigkeit und nachhaltige Entwicklung

Nachhaltigkeit: Jeder spricht davon, aber kaum einer kennt den Ursprung und die eigentliche Bedeutung des Wortes. Auf den nachfolgenden Seiten soll daher zuerst der Begriff definiert und anschließend die Notwendigkeit für Nachhaltigkeit und insbesondere für eine nachhaltige Produktentwicklung dargestellt werden.

2.1 Definition der Nachhaltigkeit

Das Wort „Nachhaltigkeit“ hat sich in den vergangenen Jahren zunehmend zu einem Modewort in den Managementetagen entwickelt. Allerdings wird das Wort oftmals entgegen seinem eigentlichen Ursprung beziehungsweise seiner eigentlichen Bedeutung verwendet. Was versteht man nun unter Nachhaltigkeit? Nachhaltigkeit bezieht sich auf das „Erbe“ der Gesellschaft, welches den kommenden Generationen hinterlassen wird. Dazu zählen unter anderem Wissen, Tradition, Natur und Infrastruktur. 4

Ursprünglich stammt der Begriff jedoch aus der Forstwirtschaft. Genauer gesagt, geht er auf Hannß Carl von Carlowitz zurück. Dieser war Ende des 17. Jahrhunderts beziehungsweise Anfang des 18. Jahrhunderts als Berghauptmann tätig. Dabei erkannte er, dass der für den Bergbau wichtige Rohstoff Holz zunehmend zur Mangelware wurde. Er stellte fest, dass die Wälder, im Gegensatz zur Landwirtschaft, nicht so bewirtschaftet wurden, dass langfristig Holz zur Verfügung stehen würde. Er forderte daher, dass nur so viel Holz geschlagen wird, wie auch nachwächst beziehungsweise nachgepflanzt wird. ⁵ Die Menschen sollten von den Erträgen der Substanz, also den Zinsen, und nicht von der Substanz selbst leben. ⁶ Das Ziel war der unendlich bestehende Wald zur Versorgung aller zukünftigen Generationen. 7

Diese Denkweise wurde auch in andere Bereiche übertragen. So wurde zu Beginn des 20. Jahrhunderts in der Fischereiwirtschaft darauf geachtet, nicht mehr Fisch zu fangen, als der natürliche Bestand verkraften konnte. Zusammen mit der

⁴ Vgl. Glatzner (2002), S. 70.

⁵ Vgl. Schmidt (2007), S. 8-9.

⁶ Vgl. Grundwald, Kopfmüller (2006), S. 14.

⁷ Vgl. Müller-Christ (2010), S. 105.

4

Forstwirtschaft war die Fischereiwirtschaft über viele Jahre der einzige Bereich, in dem die Nachhaltigkeit „gelebt“ wurde. ⁸ In den meisten Industrien wurden die Rohstoffe so verbraucht, als seien sie unendlich und würden immer wieder nachwachsen. 9

In den letzten Jahren hat sich neben dem eigentlichen Begriff „Nachhaltigkeit“ vor allem die „nachhaltige Entwicklung“ als zentrales Leitbild hervorgetan. Dieses beschreibt den Prozess, mit dem der Zustand der Nachhaltigkeit erreicht werden soll. ¹⁰ Der Begriff „nachhaltige Entwicklung“ wurde durch den sogenannten Brundtland Bericht geprägt, der 1987 durch die World Commission on Environment and Development unter der Führung der ehemaligen norwegischen Ministerpräsidentin Gro Harlem Brundtland entstand. Anhand dieses Berichts wurden zum ersten Mal die Entwicklungs- und Umweltpolitik miteinander verknüpft und gleichzeitig soziale, ökologische und ökonomische Probleme betrachtet. ¹¹ Allerdings gab es schon ab den sechziger Jahren einige Autoren, die durch ihre Publikationen das Thema Ökologie und Nachhaltigkeit in das Bewusstsein der Menschen rückten, beispielsweise Rachel Carson‘s Buch „Silent Spring“. ¹² Geprägt waren diese Veröffentlichungen von zunehmenden Umweltkatastrophen, die durch den Menschen hervorgerufen waren und die das Bewusstsein dafür schärften, dass der Mensch von den natürlichen Ressourcen abhängig sei. Unterstützt wurde der Sinneswandel zudem durch die damalige Ölkrise. Vor allem aber das Buch „Limits of Growth“ von Meadows et al. und dem Club of Rome entfachte eine internationale Diskussion. ¹³ Diese Studie prophezeite einen wirtschaftlichen und ökologischen Kollaps innerhalb von 100 Jahren. So diente diese Arbeit als Katalysator für ein vermehrtes Nachdenken über einen verminderten Ressourcenverbrauch zum gleichzeitigen Erhalt des wirtschaftlichen Erfolgs. ¹⁴ Die entstandene Empfindlichkeit gegenüber Umweltthemen führte 1980 zum Entstehen einer „World Conservation Strategy“. Diese wurde durch die International Union for the Conservation of Nature und mehreren UN-Institutionen erarbeitet

⁸ Vgl. Grunwald, Kopfmüller (2006), S. 16.

⁹ Vgl. Braungart, McDonough (2010), S. 45

¹⁰ Vgl. Grunwald, Kopfmüller (2006), S. 1.

¹¹ Vgl. Herrmann (2010), S. 44-45.

¹² Vgl. Blewitt (2010), S. 14-15.

¹³ Vgl. Grunwald, Kopfmüller, (2006), S. 16-17.

5

und hatte das Ziel, die Abhängigkeit einer dauerhaften ökonomischen Entwicklung von dem Erhalt der Ressourcen und der Funktionsfähigkeit der Ökosysteme aufzuzeigen. Dies war das erste Mal, dass das Thema nachhaltige Entwicklung in einem größeren Rahmen auftrat. Zu dieser Fokussierung auf die Endlichkeit der Ressourcen kam in den achtziger Jahren noch die Auswirkung des Menschen auf die Umwelt. Besonders die Emissionen, die bei der Produktion von Produkten und deren Nutzung ausgehen, standen zunehmend im Mittelpunkt. ¹⁵ Den großen Durchbruch erlebte das Thema, wie bereits erwähnt, durch den Brundtland-Bericht, der von der Brundtland-Kommission verfasst wurde. Das Ziel dieser Kommission war es, Handlungsanweisungen zu erstellen, mit denen eine nachhaltige Entwicklung zu erreichen wäre. ¹⁶ Der Bericht war das Ergebnis dieser Bemühungen, und er diente als Grundlage für die UN-Konferenz Umwelt und Entwicklung (UNCED), die 1992 in Rio de Janeiro stattfand und durch 178 Länder mit der Rio-Deklaration wie auch die Agenda 21 besiegelt wurde. ¹⁷ Auf der Rio-Konferenz einigten sich die Unterzeichner darauf, die natürlichen Ressourcen so zu nutzen, dass jedem Land eine angemessene Entwicklungschance zuteil werde und gleichzeitig die Chancen der zukünftigen Generationen gewahrt blieben. Mit der Agenda 21 wurde ein 40 Kapitel umfassendes Programm zusammengestellt, das durch unterschiedliche Schwerpunkte für Entwicklungs- und Industrieländer die Umsetzung des Leitbildes der nachhaltigen Entwicklung verkörpert. ¹⁸ Auf die Konferenz in Rio folgten weitere Konferenzen, wie beispielsweise die Weltbevölkerungskonferenz in Kairo im Jahr 1994, die sich ebenfalls mit dem Thema Umweltschutz und Nachhaltigkeit beschäftigten. Einen weiteren Höhepunkt stellte die Klimakonferenz in Kyoto dar, die 1997 stattfand. Ziel dieser Konferenz war es unter anderem, eine Begrenzung der Treibhausgasemission zu erreichen. Drei Jahre später wurde die United Nations Millennium Declaration veröffentlicht, die auch eine ökologische Nachhaltigkeit zum Ziel hatte. ¹⁹ Global gesehen war der letzte Höhepunkt in der Geschichte des Leitbildes „nachhaltige Entwicklung“ der Weltgipfel für nachhaltige Entwicklung im Jahre 2002 in Jo-

¹⁴ Vgl.Burschel, Losen, Wiendl (2004), S. 18.

¹⁵ Vgl. Grunwald, Kopfmüller (2006), S. 18-19.

¹⁶ Vgl. Grunwald, Kopfmüller (2006), S. 20.

¹⁷ Vgl. Herrmann (2010), S. 44-45.

¹⁸ Vgl. Burschel, Losen, Wiendl (2004), S. 22-24.

¹⁹ Vgl. Grunwald, Kopfmüller (2006), S. 24-25.

6

hannesburg. Bei diesem Treffen wurden Maßnahmen und konkrete Zeitpläne zur Umsetzung der Agenda 21 besprochen und festgelegt. ²⁰ Beispielsweise wurde der deutliche Ausbau von erneuerbaren Energien beschlossen. ²¹ Durch diese Treffen und Aktionen ist das Leitbild der nachhaltigen Entwicklung auf politischer Ebene als richtungsgebend anerkannt. 22

In Deutschland wurde das Thema „nachhaltige Entwicklung“ 1994 in das deutsche Grundgesetz verankert, um sicherzustellen, dass die Nachhaltigkeit ein Fundament für politisches Handeln darstellt. ²³ Außerdem wurde im Jahr 2001 ein eigener Rat für nachhaltige Entwicklung erschaffen und bereits ein Jahr später eine Nachhaltigkeitsstrategie von der Bundesregierung vorgestellt. ²⁴ Dem Rat obliegt die Aufgabe, die Nachhaltigkeitsstrategie zusammen mit der Bundesregierung und sonstigen gesellschaftlichen Mitwirkenden weiterzuentwickeln und mit konkreten Zielen bewertbar zu machen. 25

Die nachhaltige Entwicklung wurde, wie bereits aufgezeigt, zum ersten Mal im so genannten Brundtland-Bericht erwähnt und wie folgt definiert: „Sustainable development is development that meets the needs of the present without compromising the ability of future generations to meet their own needs.” ²⁶ Jedoch existieren noch weitere Definitionen, die ausnahmslos die inter- und intragenerative Gerechtigkeit bezüglich der globalen Ressourcenverteilung gemein haben. ²⁷ Das Prinzip der nachhaltigen Entwicklung entspricht daher einem gegenwärtigen Handeln, das auf die Zukunft ausgerichtet ist. ²⁸ Die nachfolgenden Generationen sollen das gleiche natürliche Kapital zur Verfügung haben wie die heutigen Generationen. ²⁹ Demzufolge muss der nachsorgende Umweltschutz, wie er heute oftmals praktiziert wird, durch einen vorsorgenden ersetzt werden. ³⁰ Aber auch die Verantwortung für die heutige Generation steht im Mittelpunkt des Leitbildes der nachhaltigen Entwicklung. Insbesondere die gerechte Verteilung von Ressourcen

²⁰ Vgl. Burschel, Losen, Wiendl (2004), S. 37.

²¹ Vgl. Grunwald, Kopfmüller (2006), S. 25.

²² Vgl. Grunwald, Kopfmüller (2006), S. 8.

²³ Vgl. Herrmann (2010), S. 45.

²⁴ Vgl. Grunwald, Kopfmüller (2006), S. 8.

²⁵ Vgl. Müller-Christ (2006), S. 36.

²⁶ UN Documents (1987).

²⁷ Vgl. Burschel, Losen, Wiendl (2004), S. 17.

²⁸ Vgl. Herrmann (2010), S. 48.

²⁹ Vgl. Blewitt (2010), S. 5.

7

und die Chancengleichheit zwischen den einzelnen Völkern wie auch zwischen Mann und Frau werden hierbei thematisiert. Nur so lassen sich die auf der Welt herrschenden Konflikte lösen. 31

Wie bereits erläutert, spielen die Themen Ökologie, Ökonomie und Soziales beim Thema Nachhaltigkeit eine Rolle. Es wird daher auch oftmals vom Drei-Säulen-Prinzip gesprochen. Bei diesem Prinzip sind alle drei Dimensionen gleichgewichtig und werden bei der Betrachtung berücksichtigt. ³² Allerdings kann ein Unternehmen immer noch nachhaltig handeln, auch wenn es die Umwelt durch sein Handeln belastet. ³³ Daher wird in dieser Arbeit der Fokus hauptsächlich auf die Ökologie und damit auf das Ein-Säulen-Prinzip gelegt. Bei diesem Prinzip liegt der Fokus vorrangig auf der Ökologie. Grundlegend ist hier die Annahme, dass eine funktionierende Natur für die Befriedigung der heutigen und zukünftigen Generationen unabdingbar ist. ³⁴ Wo es notwendig erscheint, werden aber auch die anderen zwei Säulen betrachtet.

2.2 Strategien der nachhaltigen Entwicklung: Effizienz, Konsistenz und Suffizienz

In der Nachhaltigkeitsdiskussion werden drei verschiedene Strategien erwähnt, mit denen die Lösung der Ressourcen- und Umweltprobleme, wie auch die Schließung der Kluft zwischen den armen und den reichen Ländern, umgesetzt werden kann. Zu diesen drei Strategien gehören die Effizienz-, die Konsistenz-und die Suffizienzstrategie. 35

Mit der Effizienzstrategie wird versucht, durch eine Reduzierung des Material-und Energieinputs eine gesteigerte Ressourcenproduktivität zu erreichen. Zu dieser Strategie gehört, dass Produkte mehrfach genutzt werden und diese eine längere Lebensdauer aufweisen müssen. So lassen sich die Folgen eines Wirtschaftswachstums teilweise und bis zu einem bestimmten Zeitpunkt kompensieren. ³⁶ Übersteigt der Güter- und Energieverbrauch die Einsparungen, ist die Effizienz-

³⁰ Vgl.Herrmann (2010), S. 150-151.

³¹ Vgl. Grunwald, Kopfmüller (2006), S. 29-33.

³² Vgl. Grunwald, Kopfmüller (2006), S. 46.

³³ Vgl. Schmidt (2007), S. 11.

³⁴ Vgl. Grunwald, Kopfmüller (2006), S. 41.

³⁵ Vgl. Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie (2005), S. 165.

8

strategie allerdings nicht mehr ausreichend. Alleine durch die Effizienzstrategie können die Probleme daher nicht gelöst werden.

Hier setzt die Konsistenzstrategie an. ³⁷ Das Ziel dieser Strategie ist es, alle Stoffströme denen der natürlichen Stoffwechselprozesse anzupassen. Dies soll vor allem durch einen Ersatz von Rohstoffen verwirklicht werden. Ein Beispiel für die Umsetzung der Konsistenzstrategie ist die Ersetzung der Energieerzeugung mit fossilen Energien durch erneuerbare Energien. ³⁸ Ein weiteres Beispiel für die Umsetzung der Konsistenzstrategie ist der Einsatz der Bionik. ³⁹ Die Bionik wird in Kapitel 4.3.1 näher beleuchtet.

Viele Experten sind allerdings der Meinung, dass selbst die Kombination dieser beiden Strategien nicht ausreichen wird. Deshalb muss zusätzlich eine Suffizienzstrategie verfolgt werden. Die Suffizienz hat zum Ziel, dass nur so viel konsumiert wird, wie es für das Wohl der Allgemeinheit noch dienlich ist. ⁴⁰ So lässt sich zukünftiger Schaden vermeiden, indem gleichzeitig Bedürfnisse gedeckt werden können. 41

Experten sind sich sicher, dass eine Effizienzstrategie nur erfolgreich sein kann, wenn auch gleichzeitig eine Suffizienzstrategie verfolgt wird. ⁴² Das reine Umsetzen der einzelnen Strategien kann also nicht der Weg zum Ziel sein. Daher müssen die drei Strategien komplementär eingesetzt werden. Durch die Suffizienz-und Effizienzstrategie kann der Umsetzung einer Konsistenzstrategie die notwendige Zeit verschafft werden. 43

2.3 Verantwortliche für eine nachhaltige Entwicklung: Staaten, Unternehmen, Verbraucher

Auf dem Weg zur Umsetzung einer nachhaltigen Entwicklung sind alle gefragt: der Staat und die Staatengemeinschaften, die Unternehmen und die Verbraucher.

³⁶ Vgl. Grunwald, Kopfmüller (2006), S. 76.

³⁷ Vgl. Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie (2005), S. 166.

³⁸ Vgl. Grunwald, Kopfmüller (2006), S. 77.

³⁹ Vgl. Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie (2005), S. 166.

⁴⁰ Vgl. Grunwald, Kopfmüller (2006), S. 77.

⁴¹ Vgl. Scherhorn (2002), S. 24.

⁴² Vgl. Scherhorn (2008), S. 9.

⁴³ Vgl. Pehnt (2010a), S. 19.

9

Staaten können Verantwortung übernehmen, indem die notwendigen Rahmenbedingungen und Anreize für eine nachhaltige Entwicklung geschaffen werden. ⁴⁴ Durch Weltgipfel und das gemeinsame Unterzeichnen diverser Protokolle wurde hier bereits ein großer Schritt getan, damit alle an einem Strang ziehen. Diese Beschlüsse sind die Basis für Entscheidungen auf nationaler Ebene, wie beispielsweise in Deutschland das Kreislaufwirtschaftsgesetz oder das Erneuerbare Energiengesetz (EEG). Durch das Kreislaufwirtschaftsgesetz sollen die natürlichen Ressourcen geschont werden, indem diese einen Kreislauf durchlaufen, das heißt recycelt und wiederverwendet werden. So soll zudem Abfall vermieden werden. ⁴⁵ Mit dem EEG soll die Stromgewinnung mithilfe von erneuerbaren Energien gefördert werden. ⁴⁶ Auf die gesetzlichen Rahmenbedingungen wird in Kapitel 3.2 näher eingegangen. Ein weiteres Beispiel ist die Verteilung von Emissionsrechten, die jährlich neu erworben werden müssen. 47

Im Rahmen der Strategieansätze aus Kapitel 2.2 spielen die Staaten besonders im Blick auf die Konsistenzstrategie eine wichtige Rolle, da sie strukturelle Änderungen, wie beispielsweise den Ausbau von erneuerbaren Energien, fördern können. 48

Die Verantwortung der Unternehmen liegt klar im Umsetzen einer Effizienzstrategie, mit der der Input bei gleichbleibendem oder gesteigertem Output reduziert werden soll. ⁴⁹ Diese Strategie spiegelt auch das Ziel vieler Unternehmen wider, da eine gegebene Wertschöpfung mit einer reduzierten Schadschöpfung erreicht wird, was wiederum einer Kostenreduzierung entspricht. ⁵⁰ Im Endeffekt geht es um eine Material- und Energieeinsparung, also um die Schonung von Ressourcen. Auf die Ressourcen eines Unternehmens übertragen, ist Nachhaltigkeit erreicht, wenn die verbrauchten Ressourcen durch das Unternehmensgeschehen wieder hergestellt wurden. 51

⁴⁴ Vgl. Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie (2005), S. 171.

⁴⁵ S. §1 Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz.

⁴⁶ Vgl. Roßegger (2008), S. 40.

⁴⁷ Vgl. Scherhorn (2008), S. 3.

⁴⁸ Vgl. Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie (2005), S. 166.

⁴⁹ Vgl. Grunwald, Kopfmüller (2006), S. 76.

⁵⁰ Vgl. Müller-Christ (2010), S. 77.

⁵¹ Vgl. Müller-Christ (2010), S. 110.

10

Dieser Sachverhalt lässt sich durch folgende Formel darstellen.

keit Nachhaltig

Unternehmen und vor allem die Disziplin Produktentwicklung sind hauptsächlich für die Reduktion des Material- und Energieverbrauchs verantwortlich. Diese Reduzierung betrifft nicht nur die Produktion, sondern den kompletten Lebensweg eines Produktes. Dies stellt zugleich die Basis für alle Nachhaltigkeitsbemühungen dar. ⁵³ Allerdings sind Unternehmen auch im Bezug auf die Suffizienz gefragt. Zwar spielen hier hauptsächlich die Verbraucher durch ihr Konsumverhalten eine bedeutende Rolle, jedoch beeinflussen Unternehmen durch einen geplanten Verschleiß von Produkten und die immer schnellere Einführung von Produktneuheiten dieses Verhalten. ⁵⁴ Auf das Thema geplanter Verschleiß wird in Kapitel 2.4.3 näher eingegangen. Auch der Staat ist hinsichtlich der Suffizienzstrategie gefragt, beispielsweise, indem er mögliche Anreize für ein geändertes Konsumverhalten setzt.

Wie gesehen, haben Unternehmen durch ihre Produkte eine große Verantwortung auf dem Weg zur Nachhaltigkeit, der auch ein großes Potenzial birgt. Im nachfolgenden Kapitel soll auf die Motivation für eine nachhaltige Produktentwicklung eingegangen werden und die Notwendigkeit für diese aufgezeigt werden.

2.4 Motivation für eine nachhaltige Produktentwicklung

Treiber für eine nachhaltige Produktentwicklung lassen sich innerhalb eines Unternehmens wie auch außerhalb finden. Interne Gründe für eine nachhaltige Produktentwicklung sind zum einen die Notwendigkeit, Kosten zu reduzieren, der Druck, innovative Produkte zu produzieren, die Mitarbeitermotivation zu erhöhen, das Image des Unternehmens zu steigern sowie die Verantwortung der Manager. Externe Gründe sind Gesetze, Anforderungen von Kunden und der Industrie, bei-

⁵² Müller-Christ(2010), S. 111.

⁵³ Vgl. Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie (2005), S. 167.

⁵⁴ Vgl. Grunwald, Kopfmüller (2006), S. 77.

11

spielsweise durch Normen, als auch die Tätigkeiten von Konkurrenten. ⁵⁵ Aber auch Faktoren wie der Klimawandel, die Endlichkeit der natürlichen Ressourcen oder die geplante Obsoleszenz von Produkten können als Motivation für eine nachhaltige Produktentwicklung dienen.

2.4.1 Nachhaltige Produktentwicklung und Bekämpfung des Klimawandels

Wie bereits erwähnt, ist der Klimawandel ein viel diskutiertes Thema. Unter anderem haben die Naturkatastrophen der letzten Jahre dazu beigetragen, dass die Menschen sensibel für das Thema Umweltschutz und Nachhaltigkeit sind. Denn, die steigende Anzahl von Klimaanomalien wie Stürmen, Trockenheiten oder Überschwemmungen gefährden zunehmend das Eigentum und die Existenz vieler Menschen. ⁵⁶ Was ist nun mit dem Thema Klimawandel gemeint und wie kann eine nachhaltige Produktentwicklung helfen, diesem Wandel zu begegnen? Der Klimawandel ist das Ansteigen der weltweiten Temperaturen aufgrund des Treibhauseffektes. Dieser entsteht, wenn bei der Verbrennung von fossilen Brennstoffen Treibhausgase freigesetzt werden. Die Hauptursache liegt allerdings in der Freisetzung des Treibhausgases CO 2 , also Kohlendioxid. ⁵⁷ Für den Menschen stellt CO 2 direkt keine Gefahr dar, für das Klima hat es aber erhebliche Auswirkungen. Zusätzlich zu den Treibhausgasen werden durch die Verbrennung von fossilen Brennstoffen weitere Luftschadstoffe und Rußpartikel freigesetzt, die unter anderem auch für sauren Regen verantwortlich sind. ⁵⁸ Durch die Treibhausgase wird die Wärmestrahlung absorbiert, die von der Erde ausgeht. Je mehr Treibhausgase sich in der Atmosphäre befinden, desto mehr Wärme wird absorbiert und kann nicht in den Weltraum abstrahlen. Die Folge ist, dass die Temperatur auf der Erde ansteigt. 59

In einer Untersuchung hat der IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) herausgefunden, dass durch menschliche Tätigkeit der CO 2 -Austoß in den vergangenen Jahren enorm zugenommen hat. Insgesamt hat sich der CO 2 -Anteil

⁵⁵ Vgl. Brezet, Hemel (1997), S. 79.

⁵⁶ Vgl. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (2002), S. 1.

⁵⁷ Vgl. Müller-Christ (2006), S. 31.

⁵⁸ Vgl. Pehnt (2010a), S. 8.

⁵⁹ Vgl. Kuttler (2009), S. 218.

12

in der Atmosphäre seit 1750 um mehr als 30% erhöht. ⁶⁰ Der IPCC ist ein zwischenstaatliches Gremium zum Klimawandel, das die Aufgabe hat, Informationen über die Ursache und die Auswirkungen des Klimawandels zu sammeln und zu analysieren. ⁶¹ Die Ursache für die enorme CO 2 -Zunahme ist größtenteils die Steigerung der weltweiten Produktion seit Mitte des letzten Jahrhunderts. ⁶² So ist alleine die Verbrennung von fossilen Energieträgern für 75% des CO 2 -Ausstoßes verantwortlich. 63

Dieser Effekt wird durch die Abholzung und Brandrodung von Regenwäldern weiter verstärkt, da diese CO 2 in großem Maße gespeichert haben und bei der Verbrennung freisetzen. Dadurch erhöht sich die globale Durchschnittstemperatur immer mehr. Als Resultat schmelzen die Gletscher in der Arktis und Antarktis, was zu einem Anstieg des Wasserspiegels führt. Zudem dehnt sich das Meereswasser selbst durch den Temperaturanstieg aus, was ebenfalls zu einem Anstieg des Meeresspiegels führt. Weiterhin kann es zu diversen Störungen des Klimasystems der Erde kommen. ⁶⁴ Beispielsweise könnte der Golfstrom, der mitverant-wortlich für die Temperaturen in Europa ist, zum Erliegen kommen, was eine Senkung der Temperaturen in Europa zur Folge hätte. ⁶⁵ Außerdem bewirkt eine wärmere Atmosphäre ein stärkeres Verdunsten von Meerwasser, was wiederum zu verstärkten Regenfällen und Stürmen führt. ⁶⁶ Durch die erhöhte Temperatur steigt auch die Wassertemperatur, was gleichzeitig ein Absinken der Wasserqualität mit sich bringt. 67

Eine Prognose des IPCC besagt, dass die durchschnittliche Oberflächentemperatur um circa 6 Grad ansteigen kann. ⁶⁸ Würde die Erwärmung auf maximal 2 Grad beschränkt werden, könnten die bedrohlichsten Folgen jedoch abgewandt werden. 69

Die Klimaerwärmung wird daher ohne eine massive Umkehr der Nutzung von fossilen Brennstoffen zu einer enormen Beeinträchtigung aller Lebensformen füh-

⁶⁰ Vgl.IPCC (2001), S. 7.

⁶¹ Vgl. Brauch (2002), S. 27.

⁶² Vgl. Brauch (2002), S. 40.

⁶³ Vgl. IPCC (2001), S. 7.

⁶⁴ Vgl. Müller-Christ (2006), S. 31-32.

⁶⁵ Vgl. Hansen (2010), S. 557.

⁶⁶ Vgl. Braungart, McDonough (2010), S. 52.

⁶⁷ Vgl. IPCC (2001a), S. 193.

⁶⁸ Vgl. IPCC (2001), S. 13.

⁶⁹ Vgl. Müller-Christ (2006), S. 32.

13

ren, durch deren Auswirkungen der Lebensraum auf dem Planeten extrem verändert und teilweise zerstört wird. 70

Die Herausforderung der Zukunftsgestaltung mithilfe der enormen Reduzierung des CO 2 -Ausstoßes wird daher oftmals als die kommende industrielle Revolution bezeichnet. Der enge Zeitplan von 15 bis 20 Jahren für eine radikale Änderung bedarf einer enormen Anstrengung auf allen Ebenen. Unternehmen können hier mithilfe nachhaltiger Produkte einen erheblichen Beitrag leisten. ⁷¹ Wichtig ist, bereits in der Entwicklungsphase der Produkte die Effekte der Treibhausgase zu berücksichtigen. Hier ist vor allem die Steigerung der Energieeffizienz ein wichtiges Element zur kurzfristigen Senkung der Treibhausgasemissionen und damit zur Eindämmung des Klimawandels. ⁷² Um das Ziel der 2 Grad zu erreichen, müssen die energiebedingten Emissionen bis 2100 um die Hälfte reduziert werden, was ohne Energieeffizienz nicht umsetzbar ist. 73

Vor allem elektrisch betriebene Produkte und Anlagen besitzen ein hohes Einsparpotenzial. Dazu gehören Beleuchtung, Informations- und Kommunikationstechnik, Haushaltswaren und solche Produkte, die elektrische in mechanische Energie umwandeln. Hier kann die Produktentwicklung beispielsweise durch eine Verbesserung der Wirkungsgrade von Motoren einen Beitrag leisten. Weiterhin kann die Energieeffizienz durch Reduktion der Stromwärmeverluste verbessert werden. ⁷⁴ Auch durch den bewussten Einsatz von LEDs anstelle sonstiger Leuchtmittel kann die Produktentwicklung die Energieeffizienz von Produkten steigern. ⁷⁵ Bei der Informations- und Kommunikationstechnik beispielsweise führt die Verbesserung des Produktdesigns zu einer Steigerung der Energieeffizienz. Dadurch lassen sich etwa nicht benötigte Komponenten getrennt abschalten. Auch durch die Miniaturisierung der Komponenten kann die Effizienz gesteigert werden. 76

Die Produktentwicklung kann durch die Gestaltung der Produkte auch die Produktions- und Montageprozesse beeinflussen. Gerade in diesen Prozessen ist es erstrebenswert, Methoden zu verwenden, die so wenig Druckluft wie möglich benö- ⁷⁰ Vgl.Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie (2005), S. 168.

⁷¹ Vgl. Ryan (2008), S. 141.

⁷² Vgl. Nolte, Oppel (2008), S. 98.

⁷³ Vgl. Pehnt (2010a), S. 10.

⁷⁴ Vgl. Brischke (2010), S. 147-149.

⁷⁵ Vgl. Brischke (2010), S. 156-158.

14

tigen, da für die Bereitstellung der Druckluft eine große Menge an elektrischer Energie benötigt wird. 77

Bei Haushaltsgeräten kann beispielsweise durch eine verbesserte Dämmung von Kältegeräten die Energieeffizienz erhöht werden. Bei Spül- oder Waschmaschinen helfen intelligente Regelungen den Energie-, Wasser- und Waschmittelverbrauch zu reduzieren. 78

Aber nicht nur auf die Energieeffizienz von Produkten, die mit Strom betrieben werden, hat die Produktentwicklung Einfluss. Ein weiteres aktuelles Beispiel sind Kraftfahrzeuge. Hier lassen sich durch die Reduzierung der Fahrwiderstände erhebliche Verbesserungen erzielen. ⁷⁹ Aber auch durch den Einsatz des Leichtbauprinzips in Fahrzeugen lässt sich der Energieverbrauch reduzieren, da aufgrund der Materialeinsparung eine Gewichtsreduzierung, bei gleichbleibender Tragfähigkeit oder Steifigkeit der Bauteile, realisiert wird. ⁸⁰ Bleibt dabei das Verhältnis zwischen Fahrzeuggewicht und Motorleistung gleich, kann ein sparsamerer Motor mit weniger Leistung eingebaut werden. Dies hat zudem den positiven Effekt, dass ein kleinerer Tank benötigt wird, was wiederum zu einer Gewichtseinsparung führt. ⁸¹ Auch durch die Entwicklung von Elektrofahrzeugen lässt sich die Energieeffizienz steigern. Diese sind jedoch nur sinnvoll, falls Energie aus erneuerbaren Energien zur Verfügung steht. ⁸² Zusätzlich zur verbesserten Effizienz der Produkte verbessert sich auch gleichzeitig die Qualität und Zuverlässigkeit wie auch die Produktsicherheit. 83

2.4.2 Nachhaltige Produktentwicklung und Reduzierung des Ressourcenverbrauchs

In den vergangenen Jahren wird neben dem Klimawandel auch immer mehr über die Ressourcenknappheit diskutiert und vor den resultierenden Folgen gewarnt. Insbesondere der endliche Vorrat an Öl steht im Fokus. Jedoch darf nicht verges-

⁷⁶ Vgl.Brischke (2010), S. 167.

⁷⁷ Vgl. Brischke (2010), S. 176.

⁷⁸ Vgl. Brischke (2010), S. 183-187.

⁷⁹ Vgl. Helms, Lambrecht, Hanusch (2010), S. 319.

⁸⁰ Vgl. Wiedemann (1996), S. 1-2.

⁸¹ Vgl. Helms, Lambrecht, Hanusch (2010), S. 320.

⁸² Vgl. Quaschning (2008), S. 75.

⁸³ Vgl. Schischke (2006a), S. 17.

15

sen werden, dass auch Mineralien und Metalle, die vor allem für Zukunftstechnologien erforderlich sind, endlich sind. 84

Doch steht die Menschheit vor einem scheinbar unlösbaren Dilemma. Denn eine Hauptursache für den Klimawandel und den enormen Ressourcenverbrauch ist die steigende Weltbevölkerung. ⁸⁵ Wie in Abbildung 1 ersichtlich, hat sich in den letzten 60 Jahren die Anzahl der auf der Erde lebenden Menschen fast verdreifacht.

Abbildung 1: Entwicklung der Weltbevölkerung von 1950 bis 2050

Quelle: Statistisches Bundesamt Deutschland (2009).

Damit einhergehend ist ein Anstieg an erzeugten Gütern zu verzeichnen, da die Befriedigung der Bedürfnisse der Bevölkerung zwangsläufig eine vermehrte Güterproduktion und einen erhöhten Energieverbrauch mit sich bringt. ⁸⁶ Als Beispiel wird in Abbildung 2 die steigende Zahl an Kraftfahrzeugen zwischen den Jahren 1950 und 2005 aufgezeigt.

⁸⁴ Vgl. European Commission Enterprise and Industry (2010), S. 11.

⁸⁵ Vgl. Ponn, Lindemann (2011), S. 275.

⁸⁶ Vgl. Ponn, Lindemann (2011), S. 275.

16

Abbildung 2: Entwicklung des weltweiten PKW-Bestandes von 1950 bis 2005

Quelle: Automotiveonline (2008).

Damit verbunden ist ein erhöhter Ressourcenverbrauch, was wiederum Luftverschmutzung, Abholzung und Ähnliches nach sich zieht. ⁸⁷ Diese Veränderungen der Umwelt tragen so auch zu einer erhöhten CO 2 -Konzentration und damit zur Erwärmung des Erdklimas bei. ⁸⁸ Diese intensive Nutzung der natürlichen Ressourcen belastet aber nicht nur die Ökosysteme, sondern auch den Menschen. ⁸⁹ Denn die Endlichkeit der fossilen Brennstoffe erhöht neben den Preisen auch das Risiko von Gewalt und Unruhen. 90

Das große Problem beim Anstieg der Weltbevölkerung liegt darin, dass die Zunahme nicht linear, sondern zum größten Teil exponentiell stattfindet. ⁹¹ Diese exponentielle Entwicklung bedeutet auch, dass immer mehr produziert werden muss, um die Bedürfnisse aller Menschen zu befriedigen. Würden die Menschen in den Schwellen- und Entwicklungsländern allerdings die Produktionsmuster der Industrienationen nachahmen, würde dies zu katastrophalen Folgen führen. ⁹² Allein

⁸⁷ Vgl. Jäger (2007), S. 29-32.

⁸⁸ Vgl. Gore (2006), S. 8-12 und 22-68.

⁸⁹ Vgl. Steinhilper, Dunkel (2005), S. 452.

⁹⁰ Vgl. Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie (2005), S. 168.

⁹¹ Vgl. Meadows, Randers, Meadows (2006), S. 17.

⁹² Vgl. Kristof, Hennicke (2010), S. 171.

17

in den kommenden 20 Jahren würde sich der Ressourcenverbrauch vervierfachen. 93

Um den Entwicklungs- und Schwellenländern einen angemessenen Wohlstand zu sichern, ist es deshalb notwendig, dass sich in Zukunft alle Länder auf einem gleichen Ressourcenverbrauchsniveau treffen, um so den notwendigen ökologischen Spielraum zu schaffen. 94

Das Problem, wie eingangs bereits erwähnt, ist die Endlichkeit der Rohstoffe. Daher ist ein effizienter Umgang von Rohstoffen und Ressourcen anzustreben, um damit weitere Nutzungsmöglichkeiten, inter- oder intragenerativ, zu sichern. Auch aus Kostensicht ist die bisherige Entwicklung kritisch zu betrachten, da sich die Ressourcenknappheit in höheren Preisen widerspiegelt. Hinzu kommt, dass die negativen Folgen für die Umwelt teuer beseitigt werden müssen. Alles zusammen ergibt einen Kostenanstieg, bei dem früher oder später die Industrie nicht mehr wachsen kann. ⁹⁵ Durch zum Beispiel eine höhere Materialeffizienz bei den Produkten und Erzeugnissen lassen sich Kosten einsparen und so auch Gewinnmargen erhöhen. ⁹⁶ Insbesondere Deutschland ist durch seine Abhängigkeit von Roh-stoffimporten gezwungen, ressourcenschonende Produkte zu entwickeln. ⁹⁷ Eine weitere Ursache für einen erhöhten Ressourcenverbrauch sind Änderungen in den wirtschaftlichen Rahmenbedingungen, wodurch die Nachfrage und das Angebot an Produkten beeinflusst werden. Diese Änderungen werden vor allem durch neue Zukunftstechnologien getrieben. ⁹⁸ Zukunftstechnologien sind Innovationen, die Wirtschaftsstrukturen, Umwelt und Soziales tief greifend und langfristig beeinflussen. 99

Beispiele für Rohstoffe, die für Zukunftstechnologien unerlässlich sind, werden in nachfolgender Tabelle aufgeführt. Dabei wird aufgezeigt, wie viel von dem jeweiligen Rohstoff im Jahr 2006 für die jeweilige Technologie und im Vergleich dazu im Jahr 2030 verbraucht wird, im Verhältnis zur heutigen Weltproduktion. 100

⁹³ Vgl. Müller-Christ (2010), S. 34.

⁹⁴ Vgl. Jäger (2007), S. 16.

⁹⁵ Vgl. Meadows, Randers, Meadows (2006), S. 51.

⁹⁶ Vgl. Schmidt, Schneider (2010), S. 153-155.

⁹⁷ Vgl. IZT/ISI (2009), S. 1.

⁹⁸ Vgl. European Commission Enterprise and Industry (2010), S. 5.

⁹⁹ Vgl. IZT/ISI (2009), S. 2-3.

¹⁰⁰ Vgl. IZT/ISI (2009), S. 9.

18

Tabelle 1: Globaler Rohstoffbedarf von Zukunftstechnologien im Verhältnis zur heutigen Weltproduktionsmenge

Quelle: IZT/ISI (2009), S. 10.

Diese Entwicklung gewinnt besondere Brisanz, wenn berücksichtigt wird, dass einige der wichtigen Rohstoffe nur in wenigen, teilweise politisch instabilen Ländern, gefördert werden. 101

Hier ist die Produktentwicklung gefragt. Rohstoffe, die im Produkt gebunden werden, müssen auf das Produktleben gesehen intensiver genutzt werden. Auch müssen Materialien in der Produktion besser ausgenutzt und weniger Abfall produziert werden. Zudem ist es erstrebenswert, für seltene Rohstoffe und Ressourcen Ersatzmaterialien zu verwenden. Außerdem müssen die verwendeten Rohstoffe recycelt werden können. ¹⁰² Mit Recycling wird die Wiederverwendung beziehungsweise Wiederverwertung der Materialien verstanden, indem diese erneut in den Kreislauf von Produktion und Nutzung eingebracht werden. ¹⁰³ Die Produktentwicklung kann hier durch recyclinggerechtes Konstruieren dazu beitragen, dass mehr Produkte und somit Rohstoffe wieder- und weiterverwendet werden können. Unter Wiederverwendung wird verstanden, dass die Produktform

¹⁰¹ Vgl. IZT/ISI (2009), S. 5.

¹⁰² Vgl. Pahl et al. (2007), S. 483.

¹⁰³ Vgl. Müller-Christ (2010), S. 325.

19

größtenteils beibehalten wird, wohingegen bei der Wiederverwertung die Produkt-form aufgelöst wird, was jedoch mit einem Wertverlust einhergeht. ¹⁰⁴ Zu den Richtlinien des recyclinggerechten Konstruierens gehört, dass Produkte mit Werkstoffkombinationen, die aus mehreren Werkstoffen bestehen, werkstoffverträglich recycelt werden können. Dies kann beispielsweise durch eine Werkstoffmatrix sicher gestellt werden, in der verschiedene Werkstoffe anhand ihrer Verträglichkeit untereinander gegenübergestellt werden. Sollte eine Werkstoffverträglichkeit nicht möglich sein, müssen die unverträglichen Werkstoffe durch zusätzliche Fügestellen getrennt werden. Im Allgemeinen sollten diese Fügestellen so konstruiert sein, dass die Produkte leicht und zerstörungsfrei zu demontieren sind. Es empfiehlt sich zudem, dass hochwertige Werkstoffe extra gekennzeichnet und besonders gut zerlegungsgerecht strukturiert werden. Auch die Wiedermontage sollte bedacht werden und möglichst einfach durchzuführen sein. ¹⁰⁵ Um den Ressourcenverbrauch zu reduzieren, sollten Produktentwickler daher kreislauffähige Werkstoffe verwenden und gleichzeitig die Werkstoffvielfalt in den Produkten reduzieren. Zudem sollten Werkstoffe kombiniert werden, die mit-einander verträglich sind. Als Hilfestellung dienen Materialdatenbanken wie beispielsweise die IdeMat der Delft University of Technology. 106

2.4.3 Nachhaltige Produktentwicklung und geplante Obsoleszenz der Produkte

Eine der Ursachen für das Konsumverhalten der Industrienationen lässt sich Ende des 19. Jahrhunderts beziehungsweise Anfang des 20. Jahrhunderts in Nordamerika finden. Durch die Industrialisierung und die automatisierte Produktion wurde mehr produziert, als eigentlich konsumiert werden konnte. ¹⁰⁷ Um diesem Dilemma zu entkommen, wurden immer mehr Wegwerfprodukte entworfen und hergestellt. Hinzu kam, dass auf einmal Produkte nicht mehr nur der Funktion wegen gebaut wurden, sondern auch ästhetische Zwecke erfüllen mussten. Produkte, die noch einwandfrei funktionierten, wurden durch neue ersetzt, nur aus dem Grund, dass die neuen einfach besser aussahen. Ein erstes Beispiel ist die Erfindung des

¹⁰⁴ Vgl. Piontek (2005), S. 214-215.

¹⁰⁵ Vgl. Pahl et al. (2007), S. 487-491.

¹⁰⁶ Vgl. Ponn, Lindemann (2011), S. 287.

¹⁰⁷ Vgl. Slade (2006), S. 9.

20

elektrischen Starters für Automobile im Jahre 1913. Mit dieser Erfindung wurden, quasi über Nacht, alle auf dem Markt befindlichen Fahrzeuge obsolet, da niemand mehr ein Auto kaufen mochte, das von Hand gestartet werden musste. Man spricht in diesem Fall von technischer Obsoleszenz. ¹⁰⁸ Obsoleszenz bedeutet, dass ein Produkt veraltet oder abgenutzt ist. ¹⁰⁹ Auch für eine weitere Entwicklung war die Automobilindustrie verantwortlich. Um dem T-Modell von Ford, das einen Marktanteil von 60% hatte, die Stirn zu bieten, setzte General Motors auf eine neue Strategie. Das Ford T-Model, das durch seine Zuverlässigkeit und seinen günstigen Preis bestach, war zwar sehr funktionell, aber äußerlich nicht ansprechend. Diesen Missstand erkannten die General-Motors-Ingenieure und erarbeiteten für ihre Fahrzeuge ein komplett neues Design. ¹¹⁰ Diese Strategie kopierten die General-Motors-Ingenieure aus der Textilindustrie. Anstatt mit neuen technologischen Innovationen die Käufer zum Kauf von neuen Fahrzeugen anzuregen, wurden die Autos äußerlich neu designt und so neue Kaufanreize geschaffen. Die technische Obsoleszenz wurde also durch eine neue, die dynamische oder psychologische Obsoleszenz ergänzt. 111

Aufgrund des Erfolgs dieser Strategie übernahmen viele andere Industrien diesen Ansatz. Ein Beispiel ist die Uhren- und die Radioindustrie. Gleichzeitig erkannten viele Unternehmen, dass durch gezieltes Manipulieren der Fehlerrate von Produkten und das Eingreifen in die Lebensdauer mehr Produkte verkauft werden konnten. ¹¹² Dieses absichtliche und künstliche Manipulieren der Lebensdauer von Produkten wird geplante Obsoleszenz genannt. ¹¹³ Allerdings kann auch das schnelle Entwickeln und Einführen von neuen Produkten, also die technische Obsoleszenz, eine Form der geplanten Obsoleszenz sein. ¹¹⁴ Ein erstes Beispiel für geplante Obsoleszenz war die Glühlampenindustrie. Aufzeichnungen zeigen, dass General Electrics eigene Testlabore unterhielt, in denen an Materialien geforscht wurde, um die Brenndauern von Glühbirnen künstlich zu reduzieren. ¹¹⁵ In Zusammenarbeit mit den anderen großen Glühlampenherstellern, unter anderem Osram und

¹⁰⁸ Vgl. Slade (2006), S. 4.

¹⁰⁹ Vgl. Gabler Verlag (2010), S. 323.

¹¹⁰ Vgl. Slade (2006), S. 30-36.

¹¹¹ Vgl. Slade (2006), S. 4-5.

¹¹² Vgl. Slade (2006), S. 4-5.

¹¹³ Vgl. Hillmann (1977), S. 49.

¹¹⁴ Vgl. Goering et al. (1993), S. 609.

¹¹⁵ Vgl. Slade (2006), S. 80.

21

Philips, wurde weiterhin ein Kartell mit dem Namen „Phöbus“ gegründet. Die Aufgabe des Kartells war es, die Kunden durch gemeinschaftliche Marketingmaßnahmen zu einem hohen Glühlampenverbrauch zu animieren. Außerdem sollte durch das Kartell der Weltmarkt unter den Mitgliedern aufgeteilt und so die Interessen untereinander abgestimmt werden. Zudem legte das Kartell die Lebensdauer einer Glühbirne auf 1.000 Stunden fest. Festgelegte Geldstrafen wurden eingeführt, damit sich alle Mitglieder an diese Vorgabe hielten. Ein eigens für diesen Grund gegründetes Komitee befasste sich mit den technischen Möglichkeiten, um die Brenndauer auf genau 1.000 Stunden zu limitieren. ¹¹⁶ Auch hier ist ein Ansatzpunkt der nachhaltigen Produktentwicklung. Produkte sollten danach ausgelegt werden, dass sie erstens wenig Rohstoffe und Energie verbrauchen und zweitens über eine möglichst lange Zeit funktionieren. Zudem sollten wiederverwendbare Teile einfach und beschädigungsfrei zu reinigen sein. Der Verschleiß sollte weiterhin auf leicht austauschbare und extra dafür vorgesehene Elemente begrenzt werden. Um die Abnutzung möglichst leicht feststellbar und eine mögliche Wiederverwendbarkeit einfach abwägbar zu machen, sollte der Verschleißzustand zweifelsfrei erkennbar sein. Weiterhin sollten Verschleißstellen durch entsprechende Werkstoffe beschichtet oder verstärkt werden, um einen Verschleiß zu verlangsamen. Durch Schutzmaßnahmen sollte auch eine eventuelle Korrosion verhindert werden. 117

2.4.4 Produktentwicklung als prägendes Element eines nachhaltigen Life-Cycle-Thinkings

Berücksichtigt man die Entwicklungen, die in den vorherigen Kapiteln aufgezeigt wurden, ist es verständlich, dass ein zukünftiges Wirtschaften nur mit Bezug auf wirtschaftliche, technische und vor allem umweltbezogene Fragen geschehen kann. Dabei müssen bereits bei der Produktentwicklung die Phasen Produktion, Produktnutzung und Produktentsorgung, sprich der komplette Produktlebenszyklus, beachtet werden, da in jeder dieser Phasen Energie und Ressourcen verbraucht und zudem noch Stoffe in die Luft, das Wasser und den Boden emittiert

¹¹⁶ Vgl. Berz, Höge, Krajewski (2001), S. 183-188.

¹¹⁷ Vgl. Pahl et al. (2007), S. 491.

22

werden. ¹¹⁸ Unter dem Einfluss der Umweltauswirkungen hat sich in den vergangenen Jahren der Begriff Life-Cycle-Thinking entwickelt, bei dem der komplette Lebensweg eines Produktes, von „der Wiege bis zur Bahre“, berücksichtigt wird. ¹¹⁹ Durch die Betrachtung des kompletten Lebenszyklus wird verhindert, dass Umweltbelastungen in andere Lebensphasen verschoben werden. ¹²⁰ Um Missverständnissen vorzubeugen, soll an dieser Stelle erwähnt werden, dass es sich beim Produktlebenszyklus nicht um den Produktlebensweg handelt, wie er in der Betriebswirtschaftslehre bekannt ist. ¹²¹ Dieser beschreibt lediglich den Weg eines Produktes auf dem Markt und umfasst die Phasen Vorlauf, Einführung, Wachstum, Reife, Sättigung und Degeneration. 122

Unter dem Lebenszyklus wird der Prozess der Ressourcenumwandlung über den kompletten Produktlebensweg verstanden. Beginnend bei der Beschaffung der Rohmaterialien, über die Produktion des eigentlichen Produktes wie auch sämtlicher Transportvorgänge, über die tatsächliche Nutzung bis zum Lebensende des Produktes. ¹²³ Die Abfolge der einzelnen Phasen orientiert sich an der zeitlichlogischen Reihenfolge der Produktentstehung und Nutzung. ¹²⁴ In Abbildung 3 sind die Phasen des Produktlebens aufgezeigt.

Abbildung 3: Die Produktlebensphasen

Quelle: In Anlehnung an Herrmann (2010), S. 65.

¹¹⁸ Vgl. Möltner (2009), S. 16.

¹¹⁹ Vgl. Steinhilper, Dunkel (2005), S. 451-453.

¹²⁰ Vgl. Ponn, Lindemann (2011), S. 278.

¹²¹ Vgl. Grießhammer et al. (2007), S. 104-107.

¹²² Vgl. Schultz (2008), S. 272.

¹²³ Vgl. Wimmer, Züst, Lee (2004), S. 11.

¹²⁴ Vgl. Herrmann (2010), S. 63.

23

Unternehmen haben zwar nur in einem Teil des Lebensweges direkt mit dem Produkt zu tun, allerdings kann die Produktentwicklung als einzige Disziplin Einfluss auf alle Lebensphasen eines Produktes nehmen. ¹²⁵ In der Entwicklungsphase werden nämlich zwischen 60 und 80% aller Umweltauswirkungen eines Produktes, gesehen auf den kompletten Lebenszyklus, festgelegt. ¹²⁶ Die Auswirkungen in jeder Phase sollten daher bei der Entwicklung in der Entscheidungsfindung berücksichtigt werden. ¹²⁷ Das Ziel sollte zudem sein, die oftmals praktizierten nach-sorgenden Maßnahmen zum Umweltschutz am Ende des Produktlebens an den Anfang des Produktlebens zu legen und mögliche Auswirkungen auf die Umwelt komplett zu vermeiden. 128

Der Produktentwickler hat durch seine Entscheidungen nicht nur Einfluss darauf, wie das Produkt gefertigt, verpackt und transportiert wird, sondern er beeinflusst auch die Nutzungsphase. Hier ist auch die Produkthaftung zu erwähnen, da in jüngster Vergangenheit die Produkthaftung weg vom Kunden und mehr zum Hersteller verschoben wurde. Auch die Entsorgung beeinflusst der Entwickler, da er die Eigenschaften des Produktes bestimmt und somit festlegt, wie das Produkt demontiert, wieder- oder weiterverwendet werden kann. ¹²⁹ Vor allem auf das Thema Energie hat die Produktentwicklung einen hohen Einfluss, da Energie in jeder Phase des Produktlebens benötigt wird. Demzufolge müssen Maßnahmen getroffen werden, die möglichst in allen Bereichen den Energieverbrauch senken, beispielsweise durch die Verbesserung oder Vermeidung energieintensiver Produktionstechniken. Dies kann durch die Werkstoffwahl und die Formgebung des Produktes beeinflusst werden. Gleichzeitig bestimmt der Produktentwickler so auch den Ressourcenverbrauch, einschließlich der Produktionsabfälle und der anfallenden Emissionen. Daher sollten abfallarme Fertigungsverfahren, kreislauffähige Werkstoffe und energiesparende sowie emissionsarme Fertigungsverfahren bevorzugt werden. 130

¹²⁵ Vgl. Tischner (2000), S. 13.

¹²⁶ Vgl. Ryan (2001), S. 11.

¹²⁷ Vgl. Nolte, Oppel (2008), S. 106.

¹²⁸ Vgl. Ponn, Lindemann (2011), S. 277.

¹²⁹ Vgl. Steinhilper, Dunkel (2005), S. 457.

¹³⁰ Vgl. Steinhilper, Dunkel (2005), S. 459-461.

24

In der Nutzungsphase beeinflusst die Produktentwicklung nicht nur den Energieverbrauch. So kann der Konstrukteur durch eine beanspruchungsgerechte Auslegung der Bauteile die Ausfallwahrscheinlichkeit der Produkte und somit unnötigen Energie- und Rohstoffverbrauch, Emissionen und Ähnliches, vermeiden. Die Produkte sollten weiterhin auch so ausgelegt sein, dass Bedienungs- oder Betriebsfehler nicht zu einem Schaden, sondern nur zu einem Funktionsstillstand des Produktes führen. Außerdem sollte der Entwickler darauf achten, dass das Produkt gegen Umwelteinflüsse geschützt ist. 131

Auch auf die Entsorgungsphase hat der Entwickler erheblichen Einfluss, da er mitbestimmt, ob das Produkt beziehungsweise seine Bauteile recycelt werden können. Gerade diese wichtige Phase wurde bisher oftmals nicht oder nur wenig berücksichtigt. Dabei hat diese Phase einen erheblichen Einfluss auf die Nachhaltigkeit von Produkten. Der Entwickler sollte daher darauf achten, dass die Produkte vollständig recycelt werden können. 132

Mittlerweile gibt es mit dem Cradle-to-Cradle-Konzept einen noch radikaleren Ansatz, in dem es gar keinen Abfall mehr geben soll, da alles wiederverwendet beziehungsweise wiederverwertet wird. ¹³³ Dieser Ansatz wird in Kapitel 4.3.2 näher betrachtet.

2.4.5 Nutzen der nachhaltigen Produktentwicklung für Unternehmen

Ein wichtiges Kriterium bei der Beurteilung von Unternehmen und deren Zukunftschancen auf den Finanzmärkten ist zunehmend das Thema Nachhaltigkeit. Dieser Prozess ist unter anderem an der Entwicklung des Sustainability Index, der eine Untermenge an im Dow-Jones-Index geführten Unternehmen darstellt, zu sehen. Dieser Index konnte in den letzten Jahren eine höhere Steigerungsrate als der Dow-Jones-Index aufzeigen. ¹³⁴ Neben dem Sustainability Index gibt es noch weitere Indizes, wie beispielsweise den Credit Suisse Global Warming Index, den S-Box Climate Change Index oder den Natur-Aktien-Index, welcher eine Vorreiterrolle spielte. In all diesen Indizes wird ein besonderer Wert auf ein nachhaltiges

¹³¹ Vgl. Steinhilper, Dunkel (2005), S. 467-470.

¹³² Vgl. Steinhipler, Dunkel (2005), S. 471-472.

¹³³ Vgl. Steinhilper, Dunkel (2005), S. 453.

¹³⁴ Vgl. va-nachhaltigkeit (2000).

25

Handeln seitens der Unternehmen gelegt, die Zugehörigkeit wird folglich als Gütesiegel der Unternehmen gesehen. 135

Eine frühe Auseinandersetzung mit dem Thema Umwelt und die frühzeitige Entwicklung von nachhaltigen Produkten bedeuten für das Unternehmen zudem langfristig niedrigere Umweltkosten. ¹³⁶ Diese können beispielsweise durch einen nach-sorgenden Umweltschutz oder Entsorgungskosten verursacht werden. ¹³⁷ So kann dies zu einer Sicherung der Zukunft der Unternehmen führen. In Abbildung 4 ist dargestellt, dass es kurzfristig (t1) zwar erfolgsversprechender und kostengünstiger ist, nicht selbst nachhaltige Produkte zu entwickeln, sondern nur die Produkte anderer Unternehmen nachzuahmen. Langfristig gesehen (t2) profitiert der Trendsetter allerdings aufgrund des besseren Images und des besseren Marktpotenzials. Zudem ist das Know-how vorhanden, das benötigt wird, umweltfreundliche Produkte zu entwickeln. 138

Abbildung 4: Entwicklung der Umweltkosten von Trendsetter und Follower

Quelle: Brezet, Hemel (1997), S. 32.

¹³⁵ Vgl. Boos, Priermeier (2008), S. 32-38.

¹³⁶ Vgl. Brezet, Hemel (1997), S. 31-33.

¹³⁷ Vgl. Nolte, Oppel (2008), S. 106.

¹³⁸ Vgl. Brezet, Hemel (1997), S. 31-33.

26

Einer Studie von PricewaterhouseCoopers zufolge erwarten Führungskräfte, dass durch die Entwicklung nachhaltiger Produkte für Unternehmen erhebliche Möglichkeiten am Markt geöffnet werden, die sich auch als ökonomische Vorteile auswirken. ¹³⁹ Das Beispiel Energieeffizienz zeigt, dass durch ein Senken der unternehmerischen Energiekosten eine Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit eines Produktes möglich ist. Daneben stehen energieeffiziente Produkte für Innovation, wodurch sich ein hoher Absatz erzielen lässt, da sich gerade in diesem Bereich das Marktvolumen noch erheblich vergrößern wird. ¹⁴⁰ Aus diversen Studien geht hervor, dass Kunden bereit sind, für ein Produkt mehr zu bezahlen, wenn Unternehmen umweltbewusst handeln. Somit lassen sich höhere Entwicklungskosten für nachhaltige Produkte rechtfertigen. 141

In Zukunft werden daher nur Unternehmen erfolgreich sein können, denen es gelingt, nachhaltig zu wirtschaften und so die Wettbewerbsfähigkeit zu steigern. ¹⁴² Demzufolge ist es im Sinne des langfristigen Unternehmenserfolges, dass frühzeitig auf eine nachhaltige Produktentwicklung gesetzt wird. 143

¹³⁹ Vgl. Poschmann (2008), S. 24.

¹⁴⁰ Vgl. Pehnt (2010a), S. 11.

¹⁴¹ Vgl. Schenk-Mathes (2003), S. 65.

¹⁴² Vgl. Herrmann (2010), S. 57.

¹⁴³ Vgl. Poschmann (2008), S. 24.

27

3 Produktentwicklung

Der Hauptzweck und das Ziel von produzierenden Unternehmen ist das Erstellen von Produkten, die die Bedürfnisse der Kunden erfüllen. Nur wenn der Kunde bereit ist, die Produkte zu kaufen, können Umsatz und Gewinn generiert werden. Aus diesem Grund ist die Produktentwicklung eine Tätigkeit, die mit großer Sorgfalt durchgeführt und auf die ein erhebliches Augenmerk gelegt werden sollte. ¹⁴⁴ Denn gerade in der frühen Phase werden die Weichen für den Erfolg des Produktes gestellt. Das Ziel ist daher nicht ausschließlich, ein Produkt zu entwickeln, das den Wünschen der Kunden entspricht, sondern eines, das intern, das heißt, für den Entwicklungs- und den Produktionsprozess, möglichst wenig Kosten verursacht. ¹⁴⁵ Allerdings ist eine effektive Produktentwicklung komplex und bedarf eines konsistenten Systems, das die Wettbewerbsstrategie, die organisatorischen Gegebenheiten sowie auch Team- und Projektmanagement und die Ideengenerierung vereint und managt. 146

Mögliche Auslöser für neue Produktentwicklungen können konkrete Kundenaufträge, Marktanalysen, geänderte Bedürfnisse und Wünsche der Kunden, Innovationen der Konkurrenz oder neue Herstellverfahren sein. ¹⁴⁷ Zusätzliche Einflüsse, die auf die Entwicklung von Produkten einwirken, können Umweltanforderungen oder sonstige Gesetze sein. 148

In nachfolgendem Kapitel werden dazu die wichtigsten Grundlagen der Produktentwicklung aufgeführt.

3.1 Definition und Anforderungen der Produktentwicklung

Diese Arbeit behandelt das Thema nachhaltige Produktentwicklung. Doch was macht eigentlich ein Produkt aus, das entwickelt werden soll? Im Allgemeinen lässt sich sagen, dass ein Produkt sowohl ein materielles als auch ein immaterielles Objekt ist, das durch Unternehmen am Markt angeboten wird. Um erfolgreich zu sein, muss dieses Produkt einen möglichst hohen Wert besit- ¹⁴⁴ Vgl.Ehrlenspiel (2009), S. 157.

¹⁴⁵ Vgl. Ehrlenspiel (2009), S. 244-247.

¹⁴⁶ Vgl. Clark, Fujimoto (1991), S. 6-7.

¹⁴⁷ Vgl. Schischke (2006b), S. 23.

28

zen, das heißt, mit geringem Aufwand einen hohen Nutzen stiften. Dieser Wert stellt sich je nach Sichtweise anders dar. Aus Herstellersicht hat das Produkt einen hohen Wert, wenn es mit niedrigen Entwicklungskosten einen maximalen Gewinn erzielt. Aus Kundensicht besitzt das Produkt einen hohen Wert, wenn es die Bedürfnisse der Kunden mit geringem Aufwand befriedigt. Die Produktentwicklung hat nun die Aufgabe Produkte zu entwerfen, die die Wertvorstellungen der Kunden und der Unternehmen gleichzeitig treffen. ¹⁴⁹ Dabei werden verschiedene An-forderungen an ein Produkt gestellt. Produkte müssen beispielsweise ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis besitzen, innovativ sein, herstellbar sein, eine gute Qualität besitzen, funktional sein, die Umwelt nicht unnötig belasten, sicher sein und eine angemessene Lebensdauer besitzen. ¹⁵⁰ Diese Anforderungen aus Kunden und Unternehmersicht an ein Produkt sind in Abbildung 5 aufgezeigt.

Abbildung 5: Anforderungen an ein Produkt

Quelle: Tischner (2000), S. 13.

¹⁴⁸ Vgl. Lindemann (2009), S. 7.

¹⁴⁹ Vgl. Engeln (2006), S. 4-6.

¹⁵⁰ Vgl. Tischner (2000), S. 13.

29

Die Merkmale eines Produktes lassen sich in Produktmerkmale aus Kunden-, Hersteller- sowie Umwelt- und Gesellschaftssicht untergliedern. Zu den Merkmalen aus Kundensicht zählen unter anderem: x Ergonomie, x Preis, x Emissionen, x Zuverlässigkeit, x Verfügbarkeit, x Qualität, x Wirtschaftlichkeit, x Physikalische Eigenschaften und x Praktische Funktionen.

Umso mehr diese Merkmale mit den Bedürfnissen der Kunden übereinstimmen, umso wahrscheinlicher ist der Erfolg des Produktes. Allerdings können sich die Bedürfnisse schnell ändern, wodurch die Produktentwicklung gezwungen ist, stets in Kontakt zum Kunden zu stehen und das fertige Produkt zeitlich gesehen so spät wie möglich festzulegen, bevor die Produktion beginnt. ¹⁵¹ Im Gegensatz zu den kundenspezifischen Merkmalen, die für den Erfolg des Produktes verantwortlich sind, beeinflussen die Merkmale aus Herstellersicht vor allem die Kosten für das Unternehmen. Dazu zählen: x Entwicklungskosten, x Herstellbarkeit, x Variantenbildung, x Lieferkette, x Entsorgung, x Schutzrechte, x Distribution,

x Risiken hinsichtlich Technik und Wirtschaftlichkeit, x Herstellkosten und x Technologische Komplexität. 152

¹⁵¹ Vgl. Engeln (2006), S. 7-9.

¹⁵² Vgl. Engeln (2006), S. 10-13.

30

Die dritte Merkmalskategorie, die die gesellschafts- und umweltrelevanten Merkmale beinhaltet, umfasst alle Merkmale, die sich durch die jeweils gültigen Richtlinien, Gesetzestexte und Normen ergeben. ¹⁵³ Auf einige der Richtlinien soll im nachfolgenden Kapitel eingegangen werden.

3.2 Rahmenbedingungen der Produktentwicklung

Nicht nur der steigende Druck durch neue Wettbewerber aus Niedriglohnländern, sondern auch die zusätzlichen Anforderungen seitens der Gesetzgeber stellen eine Herausforderung für Unternehmen dar. Dabei spielen neben der Produkthaftung auch die Auswirkungen der Produkte auf die Umwelt eine wichtige Rolle. Dadurch muss der Produzent immer mehr Verantwortung übernehmen í neben dem Bereich Kundensicherheit auch beim Recycling. Aus Unternehmersicht ist es daher wichtig, gerade diese Aspekte bereits in die Produktentwicklung zu integrieren, um so mögliche zukünftige Kosten zu minimieren. 154

In den letzten Jahren sind, sowohl auf europäischer wie auch auf nationaler Ebene, einige Regelwerke entstanden, die sich vor allem auf die Produktentwicklung auswirken. Diese Gesetze sollen in den nächsten zwei Kapiteln vorgestellt werden. Unter anderem haben diese das Ziel, Mindeststandards für die Produktlebensläufe zu setzen. ¹⁵⁵ Dadurch sollen Umweltschäden vermieden und verringert und die aufgetretenen Schäden beseitigt werden. ¹⁵⁶ Produzenten werden durch diese Richtlinien für die Herstellung, aber auch für den Gebrauch und die Entsorgung der Produkte in die Verantwortung genommen. 157

3.2.1 Rahmenbedingungen auf europäischer Ebene

Viele Gesetze, die in Deutschland gültig sind, haben ihren Ursprung in der europäischen Gesetzgebung. Daher sollen zunächst die wichtigsten europäischen Ge- ¹⁵³ Vgl.Engeln (2006), S. 13.

¹⁵⁴ Vgl. Herrmann (2010), S. 59-60.

¹⁵⁵ Vgl. Steinhilper, Dunkel (2005), S. 453.

¹⁵⁶ Vgl. Walther (2005), S. 7.

¹⁵⁷ Vgl. Kuhrke et al. (2008), S. 156-157.

31

setze, in denen vor allem die Herstellerverantwortung hervorgehoben wird, vorgestellt werden.

3.2.1.1 Richtlinie 2008/98/EG - Abfall-Rahmenrichtlinie

Die Basis für den Umgang mit Abfall í und damit unter anderem auch für das Recycling von Produkten í ist die Abfall-Rahmenrichtlinie. In dieser Richtlinie wird definiert, was unter dem Begriff Abfall genau zu verstehen ist und wie dieser entsorgt und verwertet werden soll. ¹⁵⁸ Unter Abfall fallen gemäß Artikel 3 der Richtlinie 2008/98/EG alle Stoffe, die der Besitzer entsorgen möchte oder entsorgen muss. 159

Durch diese Richtlinie sollen weiterhin Abfallmengen begrenzt und die Organisation der Verwertung geregelt werden. ¹⁶⁰ Das vorrangige Ziel ist die Vermeidung von Abfall und, falls dies nicht möglich ist, die Verwertung beziehungsweise die Beseitigung des Abfalls. 161

Diese Abfallhierarchie kann demnach auch als Basis für die Entwicklung von Produkten gesehen werden. Bei der Gestaltung von Produkten sollte versucht werden, jeglichen Abfall erst gar nicht entstehen zu lassen. Zudem sollten die Produkte so angelegt werden, dass sie sich bestmöglich wiederverwerten lassen.

3.2.1.2 Richtlinie 2002/95/EG - Beschränkung der Verwendung bestimmter gefährlicher Stoffe

Die Richtlinie 2002/95/EG ist eine von zwei Richtlinien, die sich mit Elektro- und Elektronikgeräten befasst. ¹⁶² Die zweite Richtlinie wird Kapitel 3.2.1.3 vorgestellt.

Mit der Richtlinie 2002/95/EG soll der Einsatz von gefährlichen Substanzen in Elektro- und Elektronikprodukten reguliert werden. ¹⁶³ Zu den Produkten, für die diese Richtlinie gilt, zählen bis auf zwei Ausnahmen die gleichen, für die auch die

¹⁵⁸ Vgl. Walther (2005), S. 7-8.

¹⁵⁹ S. Artikel 3 Richtlinie 2008/98/EG.

¹⁶⁰ Vgl. Europa Zusammenfassungen der EU-Gesetzgebung (2009).

¹⁶¹ S. Artikel 4 Richtlinie 2008/98/EG.

¹⁶² Vgl. Europa Zusammenfassungen der EU-Gesetzgebung (2010).

¹⁶³ Vgl. Steinhilper, Dunkel (2005), S. 453.