Circular by Design (CbD)
Ressourcenwende über nachhaltiges Design
Autorin: Simone Raatz (HIF/HZDR)
Mehr Kreislaufwirtschaft dank durchdachtem Produkt-Design und gezielter Materialauswahl. Am Beispiel eines aktuellen Modells einer Kühl-/Gefrierkombination erforschte das Projekt CbD als Teil des ReziProk-Verbundvorhaben Fkt: 033R244A des Bundesministeriums für Forschung, Technologie und Raumfahrt innovative Designansätze für ein verbessertes Recycling, um die aktuell in Deutschland und der EU bei nur 13 Prozent liegende Rezyklateinsatzquote deutlich zu steigern. So zeigt das Projekt anhand eines konkreten Haushaltsproduktes, welche Materialeffizienzpotentiale gehoben werden können und leistet so einen wichtigen Beitrag zur Ressourcenwende.
Abbildung 1: Verbindungsarten und ihre Auswirkungen auf die Materialtrennung.
Abbildung 2: Der 7circle-18 (Visualisierung: Sh. Assadi; Design: Ch. Tochtrop & C. Richter)
Wie wurde geforscht?
Untersucht wurde, wie das Produktdesign von Kühlgeräten den Ressourcenverbrauch und die Recyclingfähigkeit beeinflusst. In eigenen Demontagestudien und einem großtechnischen Recyclingversuch zeigte sich: Stahl und Kunststoffe lassen sich zum großen Teil sortenrein zurückgewinnen. Anders sieht es bei Materialien wie Aluminium, Kupfer und Kabeln aus – sie landen oft in der falschen Sammelgruppe und verunreinigen diese. Die Hauptursache dafür ist ein Design, das Recycling erschwert: Zum Beispiel fest verbaute Elektronik, die sich vor dem Aufbereitungsprozess nicht entfernen lässt, Klebstoffe oder schützende Ummantelungen. Dadurch können wertvolle Rohstoffe nicht sauber voneinander getrennt und wiederverwertet werden (siehe Abbildung 1). Ursachen hierfür sind z.B. das Einklemmen von Komponenten bei der Zerkleinerung, unerwünschte Restverbunde und eine niedrige Sortiereffizienz. Das bedingt qualitative Mängel der Rezyklate – man spricht hier von „Downcycling“. Auf Basis dieser Erkentnisse wurde eine Kühl-/Gefrierkombination entwickelt, die den Anforderungen der Kreislaufwirtschaft deutlich besser entspricht. Das Konzept „7circle-18“ (Abbildung 2) setzt unter anderem auf eine modulare Bauweise: Normierte Einzelteile sind über Steckverbindungen statt Klebstoff verbunden und lassen sich dadurch leichter zerlegen, reparieren oder austauschen. Am Ende der Lebensdauer kann z.B. das Technikmodul mit Elektronik, Leiterplatten, Display und Kabeln als Ganzes einfach entfernt werden. So ist eine sortenreine Trennung der Materialien problemlos möglich, Bauteile und Rohstoffe können qualitativ hochwertig zurückgewonnen und in gleichrangigen Produkten wiederverwendet werden.
Was ist der Nutzen für die Gesellschaft?
Eine nicht nur auf Energie, sondern auch auf Ressourceneffizienz ausgerichtete rohstoffbewusste Produktentwicklung, die Nutzung, Reparierfähigkeit, lebenszyklusweites Stoffstrom-Management und Recyclingfreundlichkeit mitdenkt, stärkt die Kreislaufwirtschaft, erhöht die Rezyklateinsatzquote, sichert langfristig Rohstoffe und verringert dadurch Abhängigkeiten von Deutschland und der EU – ein Gewinn für Umwelt, Wirtschaft und Gesellschaft.
Nachzulesen im Artikel CIRCULAR BY DESIGN (CbD): Was man aus der Zerlegung von technischen Geräten für die Zukunft lernen kann im Fachmagazin econic, Autoren Simone Raatz und Manuel Bickel