Diebold Nixdorf und Fraunhofer IEM entwickeln Entscheidungsgrundlagen für nachhaltige Produktentwicklung
Im Rahmen des Projekts Sustainable Lifecycle Engineering (SLE), das im Spitzencluster it’s OWL durchgeführt wurde, untersuchten Diebold Nixdorf und das Fraunhofer IEM, wie belastbare Daten bereits in frühen Entwicklungsphasen genutzt werden können, um nachhaltigere Produktkonzepte zu fördern. Dabei zeigte sich, dass 85 % der Umweltwirkungen einer Geldkassette auf nur zwei Bauteile zurückzuführen sind.
Frühe Entwicklungsentscheidungen mit großer Wirkung
Die Umweltwirkungen eines Produkts werden maßgeblich in der Entwicklungsphase bestimmt, noch bevor Produktion, Nutzung oder Recycling stattfinden. Ingenieurinnen und Ingenieure treffen hierbei Entscheidungen zu Materialien, Elektronik, Energieverbrauch, Reparierbarkeit und Kreislauffähigkeit. Häufig ist jedoch unklar, welche Maßnahmen den größten Einfluss auf die Umweltbilanz haben. Das Forschungsprojekt SLE zielte darauf ab, diese Unsicherheiten zu reduzieren.
Zentrale Hebel für nachhaltige Gestaltung
Im Fokus stand die Analyse der Geldkassette, einer wesentlichen Komponente von Geldautomaten. Die Untersuchung ergab, dass etwa 85 % der Umweltwirkungen auf das Gehäuse und die verbaute Elektronik zurückzuführen sind. Diese Erkenntnis ermöglicht es, gezielt an den relevanten Bauteilen anzusetzen, um die Umweltbilanz zu verbessern.
Luca Twardzik, Projektleiter und Experte für Nachhaltigkeit am Fraunhofer IEM, betont: „Solche Analysen schaffen Transparenz darüber, wo Umweltwirkungen tatsächlich entstehen und welche Komponenten die größten Potenziale für Verbesserungen bieten. Dadurch werden Handlungsbedarfe frühzeitig erkennbar und Maßnahmen können gezielt bewertet werden.“
Gezielter Ressourceneinsatz in der Entwicklung
Für Unternehmen bedeutet dies, dass Entwicklungsressourcen effizient an den Stellen eingesetzt werden können, an denen sie den größten Nutzen für die Umwelt bringen. Anstatt Nachhaltigkeit pauschal für das gesamte Produkt zu betrachten, werden spezifische Komponenten, Materialien und Lebenszyklusphasen identifiziert, die besonders wirksam sind.
Integration von Nachhaltigkeit in modellbasiertes Systems Engineering
Im Projekt SLE wurden Methoden des modellbasierten Systems Engineerings (MBSE) eingesetzt, bei denen Produkte und deren Eigenschaften in digitalen Modellen abgebildet werden. Diese Modelle ermöglichen es, verschiedene Varianten zu vergleichen und Entscheidungen vor der Umsetzung zu bewerten.
Die Projektpartner erweiterten diesen Ansatz um Nachhaltigkeitsaspekte und entwickelten unterstützende Werkzeuge, die über die it’s OWL-Innovationsplattform bereitgestellt werden. Diese Tools helfen Entwicklungsteams, relevante Umweltschwerpunkte zu identifizieren, Maßnahmen abzuleiten und verbesserte Produktkonzepte für zukünftige Generationen zu bewerten, beispielsweise durch den Einsatz von Rezyklaten oder Anpassungen an wirkungsrelevanten Bauteilen.
Transparente Datenbasis und strukturiertes Datenmanagement
Eine wichtige Voraussetzung für die Anwendung dieser Methoden ist eine transparente Produkt- und Lebenszyklusdatenbasis sowie ein strukturiertes Datenmanagement über den gesamten Produktlebenszyklus. Im Projekt SLE lag der Fokus zunächst darauf, vorhandene Daten bei den beteiligten Unternehmen sichtbar zu machen, zu strukturieren und für weiterführende Analysen aufzubereiten.
Stephan Kunert, Projektleiter bei Diebold Nixdorf, erläutert: „Die Ergebnisse des SLE-Projekts erhöhen die Transparenz hinsichtlich Prozesse, Zusammenhänge und Abhängigkeiten unserer Produkte. Dies unterstützt uns dabei, Nachhaltigkeit systematisch in Entwicklungsentscheidungen einzubeziehen und liefert eine solide Datenbasis für weitere Anwendungen, etwa im Bereich Künstliche Intelligenz.“
Projektpartner und Förderung
Das Forschungsprojekt Sustainable Lifecycle Engineering (SLE) wurde im Rahmen des Spitzenclusters it’s OWL mit Unterstützung des Ministeriums für Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen durchgeführt. Neben Diebold Nixdorf waren die Industriepartner HARTING, Miele, WAGO und Siemens Industry Software beteiligt. Wissenschaftlich begleitet wurde das Projekt vom Fraunhofer IEM, dem Heinz Nixdorf Institut der Universität Paderborn sowie dem Wuppertal Institut.
Kontakt
Wissenschaftlicher Ansprechpartner:
Luca Twardzik
Sustainability-Experte und Projektleiter am Fraunhofer IEM
E-Mail: jan.luca.twardzik@iem.fraunhofer.de
