Suche / Infoleiste öffnen
/Methoden
/B1 Ökodesign-Prinzipien
/B1.3 Materialeffizienz
/Konkrete Umsetzungen der Materialeffizienz

B1.3

3 Konkrete Umsetzungen der Materialeffizienz

In den vorhergehenden Abschnitten wurde der Materialeinsatz in Produkten in den größeren Kontext der Diskussionen um den Schutz der natürlichen Ressourcen gestellt. Zu der Beziehung zwischen der „Produkteigenschaft – Materialzusammensetzung“ und der „Prozesseigenschaft – Ressourcenwirkungen in der Herstellungsketten der Materialien“ vergleichen Sie auch das Themenpapier B2 Produkt-/Prozesseigenschaften.

Nachfolgend werden nun einige konkrete Möglichkeiten angeführt, auf welch unterschiedliche Art und Weise Materialeffizienz beim Produkt-Design Berücksichtigung finden kann.

3.1 Direkte Anforderungen an die Materialeffizienz

Soll die Effizienz der Nutzung von Materialien in einem Produkt erhöht werden, so gibt es dafür prinzipiell die drei folgenden Ansätze, um im Rahmen einer Durchführungsmaßnahme direkte Anforderungen an die Materialeffizienz zu formulieren:

  • Reduzierung des spezifischen Materialeinsatzes,
  • Steigerung der Intensität der Nutzung des eingesetzten Materials,
  • Steigerung der Kreislauffähigkeit des Materials.

Diese grundlegenden Ansätze können jeweils auf unterschiedliche Art und Weise umgesetzt werden.

Für diese Operationalisierung sehr hilfreich ist eine Liste definierter Materialien, die besonders beachtet bzw. besonders sorgsam bewirtschaftet werden sollen. Da entsprechende Priorisierungen in der übergreifenden umweltpolitischen Debatte bislang fehlen19 ist es bislang notwendig, im Rahmen der Festlegung der Design-Anforderungen entsprechende Prioritäten zu definieren. Ökobilanzierende Fakten zu den verschiedenen in Frage stehenden Materialalternativen (vgl. hier z. B. das Themenpapier B2.4 Datenbanken) sowie Wert- und Marketingentscheidungen des Auftraggebers können hier einen entsprechenden Entscheidungsrahmen bieten. Die getroffenen Priorisierungen sollten nach Möglichkeit explizit gemacht werden.

19 Bis auf die Listen aus der vorrangig versorgungspolitisch geprägten Diskussionen um die „critical raw materials“ oder „Kritischen Technologierohstoffe“, die aber wie ausgeführt nur einen kleinen Ausschnitt der Gesamtthematik abbilden.

3.2 Reduzierung des spezifischen Einsatzes (priorisierter) Materialien

In Hinblick auf eine Reduzierung des spezifischen Materialeinsatzes in einem Produkt sind die folgenden Ansätze möglich:

  • Keine Verwendung von priorisierten Materialien.
    Ansatz: Ausschluss von priorisierten Materialien
    Erfordert: Die produktgruppenspezifische Prüfung, dass die Funktionalität gleichwertig erzielt werden kann, ohne dass eine erhöhte Ressourceninanspruchnahme durch den Einsatz anderer Materialien bezogen auf den gesamten Produktlebenszyklus auftreten.

  • Begrenzung des spezifischen Gehaltes von priorisierten Materialien.
    Ansatz: Der Einsatz von priorisierten Materialien wird in Relation zur Funktion des Produktes (Produktnutzen) begrenzt.
    Erfordert: Operationalisierte Parameter zur Messung des Produktnutzens sowie die produktgruppenspezifische Prüfung, dass ein gleichwertiger Produktnutzen mit geringerem Einsatz der (gleichen) Materialien erreicht werden kann.20

  • Einsatz Materialien mit einem erhöhten Rezyklatanteil
    Ansatz: Bei vielen Materialien ist die Ressourceninanspruchnahme durch die Prozesse des Materialrecycling geringer als durch die Vorkettenprozesse der primären Materialien. Bei einigen Materialien bestehen starke ökonomische Anreize, Sekundärmaterial einzusetzen, bei anderen sind diese derzeit jedoch nicht ausreichend.
    Erfordert: Die Überprüfung, dass eine zuverlässige Versorgung mit Recyclingmaterial einer definierten Qualität erfolgen kann.

20 Faktisch handelt es sich hier um einen Schritt der Dematerialisierung bei der Erzeugung des Produktnutzens, dieser kann u. a. schlicht durch eine Massenbegrenzung für bestimmte Produkte erfolgen.

3.3 Steigerung der Intensität der Nutzung des eingesetzten (priorisierten) Materials
  • Steigerung der technischen Lebensdauer des Produktes.
    Ansatz: Wird vermieden, dass das Produkt aufgrund des Ausfalls einzelner Komponenten (vorzeitig) aus der Nutzung ausscheidet, so kann das eingesetzte (prioritäre) Material länger/intensiver genutzt werden. Die Umweltwirkungen werden – gemessen pro Nutzungsdauer-Zeiteinheit – geringer.
    Erfordert: Die produktgruppenspezifische Prüfung, ob die zusätzliche Ressourceninanspruchnahme durch das Ersatzprodukt nicht ggf. durch eine höhere Ressourceneffizienz in der Nutzungsphase kompensiert wird.21

  • Erhöhung der Intensität der Nutzung der Produkte.
    Ansatz: Das Produkt wird so gestaltet, dass es seinen Nutzen parallel mehreren Verwendern verfügbar macht.
    Erfordert: Die Verknüpfung des Produkt-Design Prozesses mit Marketing-Überlegungen die entsprechende „Nutzen-statt-besitzen“ Konzepte realisieren.

21 Dies wird im Bereich der energiebetriebenen Geräte teilweise konstatiert. Dabei ist allerdings zu berücksichtigen, dass dieser Befund meist auf einer sehr unvollständigen Berücksichtigung der Ressourcenwirkungen der Vorkettenprozesse basiert. Im Themenpapier B1.1 Langlebigkeit sind entsprechende Bewertungsbeispiele dargestellt.

3.4 Steigerung der Kreislaufführbarkeit des Materials
  • Begrenzung der Verwendung schlecht kreislaufführbarer Materialien.
    Ansatz: Gerade im Bereich der Kunststoffe, aber auch bei Metalllegierungen, gibt es Materialien, die aus technologischer Perspektive nicht bzw. nur unter hohem Aufwand rezykliert werden können. Wenn diese Materialien durch funktional gleichwertige Materialien mit besserer Keislauffähigkeit ersetzt werden, ergeben sich im Gesamtlebenszyklus Entlastungen der (natürlichen) Ressourcen. 
    Erfordert: Die Überprüfung, dass der Einsatz der besser rezyklierbaren Materialien im Gesamtlebenszyklus zu einer Senkung der Ressourceninanspruchnahme führt und dass unter den zu erwartenden realen Entsorgungsbedingungen ein quantitatives Recycling des Materials erfolgen kann und wird.

  • Begrenzung des Einsatzes der priorisierten Materialien auf bestimmte Komponenten.
    Ansatz: Durch die Konzentration der priorisierter Materialien in einzelnen Komponenten wird es möglich, diese einer gesonderten Behandlung und Verwertung zuzuführen.
    Erfordert: Kenntnisse, ab welchen Konzentrationen der priorisierten Materialien eine quantitative selektive Rückführung sinnvoll machbar ist sowie die Möglichkeit auf die Fahrweise der realen Verwertungsprozesse Einfluss zu nehmen.22
  • Abtrennbarkeit von Komponenten mit erhöhtem Gehalt an priorisierten Materialien.
    Ansatz: Die einfache Abtrennbarkeit der jeweiligen Produktkomponenten unter den Rahmenbedingungen üblicher Vorbehandlungsprozesse macht eine getrennte Behandlung und Verwertung machbar
    Erfordert: Produktgruppenspezifische Detailkenntnisse über die Möglichkeiten der Modularisierung sowie die Kenntnis üblicher Vorbehandlungsprozesse.23
  • Ausschluss von Störstoffen, die die Kreislaufführbarkeit des Materials beeinträchtigen.
    Ansatz: Es gibt eine Reihe von Stoff-Paarungen, die in den zur Verfügung stehenden Verwertungsprozessen nicht (ab-)getrennt werden können, die aber die Qualität des Sekundärmaterials und damit sein Potenzial zur Entlastung (primärer) natürlicher Ressourcen deutlich einschränken. Beispiele sind v. a. Kupferverunreinigungen im Stahl oder Anteile halogenierter Additive (wie Flammschutzmittel) in Kunststofffraktionen.
    Erfordert: Material- und komponentenspezifische Kenntnisse über die Vermischungs- und Trennwirkungen der Behandlungs- und Verwertungsprozesse.

22 Genau hieran scheitern viele derartige Überlegungen, denn faktisch fallen die nach ökologischen Aspekten gestalteten Produkte später gemeinsam mit einer Vielzahl anderer Produkte gemeinsam als Abfallgemisch an.

23 Es gilt die vorgenannte Einschränkung.

Suche schließen