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Die Entwicklung nachhaltiger Produkte - Ein ganzheitlicher methodischer Ansatz der Nachhaltigkeitsbilanz

Ćorić, Marko :
Die Entwicklung nachhaltiger Produkte - Ein ganzheitlicher methodischer Ansatz der Nachhaltigkeitsbilanz.
Technische Universität, Darmstadt
[Ph.D. Thesis], (2016)

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Item Type: Ph.D. Thesis
Title: Die Entwicklung nachhaltiger Produkte - Ein ganzheitlicher methodischer Ansatz der Nachhaltigkeitsbilanz
Language: German
Abstract:

Die Nachhaltigkeit als Schlagwort steht im Blickpunkt des öffentlichen Interesses. Ob Abgasskandale, Ökostrom oder Spekulationen mit Nahrungsmitteln, das Nachhaltigkeitsthema ist wie kein Anderes in den Medien präsent. Die Nachhaltigkeit ist zu einem Sinnbild des guten Gewissens der Menschheit geworden. Die Motivation dieser Arbeit stellt ein in der Öffentlichkeit und in der Wissenschaft vorherrschendes diffuses Verständnis der Nachhaltigkeit dar. Es verhindert eine praktische Umsetzung der Entwicklung nachhaltiger Produkte. Der Stand der Forschung hat gezeigt, dass i. d. R. in der Konstruktionsforschung ausschließlich formal auf den Nachhaltigkeitsgedanken eingegangen wird. Eine Berücksichtigung der integrativen ökonomischen, ökologischen wie auch gesellschaftlichen Nachhaltigkeit findet nicht statt. Erstmals ist in dieser Arbeit eine in Modellen und dem Vorgehen konsistente Methodik, die auf dem Stand der Technik aus Umweltwissenschaft, Wirtschaftswissenschaft und Geisteswissenschaft aufbaut und die Konstruktionsforschung vorgegebenen Rahmenbedingungen berücksichtigt, erarbeitet und evaluiert worden. Auf Grundlage der in der Literatur verfügbaren und dem Stand der Technik entsprechender Methodiken wird eine allgemeingültige, anwendbare und in sich konsistente Methodik zur Unterstützung einer Entwicklung nachhaltiger Produkte durch eine Nachhaltigkeitsbilanzierung erarbeitet. Auf Grundlage eines zu Normen und Richtlinien konsistenten Partialmodelles der Technosphäre wird der Verantwortungsbereich der Produktentwicklung gänzlich erfasst und zu bestehenden Partialmodellen des Produktlebenslaufes erweitert. Analog zur Ganzheitlichen Produkt- und Prozessentwicklung werden während der Entwicklung nachhaltiger Produkte Transformationssysteme der Technosphäre antizipiert und durch die Entscheidungen über die Eigenschaften des zu entwickelnden Produktes beeinflusst. Die Entscheidungen über die Eigenschaften erfolgen hinsichtlich der Erfüllung klassischer Anforderungen und der Wirkung auf die Dimensionen der Nachhaltigkeit, die über Nachhaltigkeitssphären als Subsysteme konkretisiert werden. Zur Analyse der Wirkung der antizipierten Technosphäre auf die Nachhaltigkeitssphären wird für jede Sphäre ein Partialmodell zur Individualisierung der ökonomischen, ökologischen wie auch gesellschaftlichen Nachhaltigkeitsindikatorwerte bereitgestellt. Dies erfolgt in Konsistenz mit der Ökobilanz. Zur adäquaten Anwendung der erarbeiteten Methodik wird ein operationalisiertes EDV-Hilfsmittel zur Verfügung gestellt. Durch die Individualisierung von Transformationssystemen über spezifische Größen sind bereits implementierte Transformationssysteme wiederverwendbar. Dieses EDV-Hilfsmittel ist auf ein fiktives Beispiel der Nachhaltigkeitsbilanzierung der Verwertung von Verschnitt als Referenz und der alternativen Verwendung des Verschnittes aus einer Rahmenfertigung für Fahrzeugtüren angewendet worden. Auf Grundlage dieses Beispieles ist sowohl eine Anwendungs als auch Erfolgsevaluierung nach der Design Research Methodology durchgeführt worden.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage
Sustainability as a buzzword is a great deal of public attention. Whether emissions scandal, green electricity or speculation with food, sustainability is like no other subject present in the media. It has become a symbol of the good conscience of mankind. The motivation of this work is grounded in the diffuse public and scientific understanding of sustainability. It prevents a practical application of the designing of sustainable products. Prior research has shown that normally the idea of sustainability is only formally mentioned in the design research. A consideration of the integrative economic, ecological and social sustainability is not taking place. For the first time this work develops an in models and procedures consistent and evaluated methodology, based on environmental, economic and social sciences with taking the design research’s framework conditions into account. Based on the in the literature and the state of art available methodologies an universal, applicable and consistent methodology to support the design of sustainable products is developed. Consistent to standards and guidelines a partial model of the technosphere considers the extended responsibility of the product designers compared to existing partial models of the product life. Analog to the Concept of the Integrated Product and Process Development during the design of sustainable products transformation systems of the technosphere are anticipated and influenced by the decisions on the properties of the product. The decisions on the properties carried out with regard to the fulfillment of classical requirements and the effect on the dimensions of sustainability, which are concretized on sustainability spheres as subsystems. To analyze the effect of the anticipated technosphere on the sustainability spheres a partial model to individualize the economic, ecological and social sustainability Category Indicator Results is provided for each sphere. This is done in consistency with the LCA. For an adequate application of the developed methodology an operationalized computer based tool is provided. Already individualized and implemented transformation of the technosphere by specific sizes can be reused. This tool has been applied to a fictitious example of sustainability accounting of the utilization of cutting waste of a production of a frame for vehicle doors as a reference in comparison to the alternative use of the same cutting waste without using casting processes. Based on this example an application evaluation as well as an access evaluation by the Design Research Methodology has been done.English
Place of Publication: Darmstadt
Classification DDC: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften
Divisions: 16 Department of Mechanical Engineering > Institute for Product Development and Machine Elements (pmd)
16 Department of Mechanical Engineering > Institute for Product Development and Machine Elements (pmd) > EcoDesign
Date Deposited: 15 Jul 2016 13:38
Last Modified: 15 Jul 2016 13:38
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-55792
Referees: Groche, Prof. Peter and Anderl, Prof. Reiner
Refereed: 14 June 2016
URI: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/5579
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