So wird Ecodesign zum Innovationsmotor

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Einfach soll eine Lösung sein und den grösstmöglichen Nutzen stiften. Der Ecodesign-Experte Rainer Züst hält wenig von Vorschriften. Stattdessen sucht er bei jedem Produkt nach dem grössten Hebel, um die Effizienz zu steigern. Letztlich sollen alle profitieren.

Von Yvonne von Hunnius, 11.08.2015

„Der Funke ist übergesprungen“, sagt Rainer Züst und dabei leuchten seine Augen. Der Ecodesign-Experte kommt gerade von der Abschlussveranstaltung seiner ETH-Vorlesung „Ecodesign – Umweltgerechte Produktgestaltung“, bei der junge Maschineningenieure ihre Studienprojekte vorgestellt haben. Dabei sollten sie Ecodesign-Ideen mit Skaleneffekten und intelligenten Systemen verbinden. Züst sagt: „Für Maschineningenieure ist das nicht alltäglich, aber faszinierend – so trägt ihre Arbeit entscheidend zum Wohl des Unternehmens und der Umwelt bei.“ Rainer Züst beschäftigt sich seit über 20 Jahren damit, wie Produkte gestaltet werden können, damit sie neben der Wirtschaft und der Gesellschaft auch der Umwelt dienen. Sein Wissen gibt er nicht nur an der ETH Zürich und Fachhochschulen weiter. Als Unternehmer und als Experte der Initiative reffnet.ch setzt er Projekte mit Unternehmen um.


Rainer Züst

Zur Person: Rainer Züst beschäftigt sich als Dozent und Praktiker seit über 20 Jahren mit Fragen des Ecodesign. Der Maschineningenieur und Doktor der technischen Wissenschaften lehrt an der ETH Zürich wie auch am Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Zudem ist er Inhaber und Geschäftsführer der Züst Engineering AG und in vielen Projekten tätig. Unter anderem ist er Vorstandsmitglied und Experte des Netzwerks Ressourceneffizienz Schweiz Reffnet.ch. Rainer Züst hat vier Söhne und wohnt im selbst konzipierten Plusenergiehaus, erstellt in biologischer Bauweise.


Einfacher Ansatz mit grosser Wirkung

Bei vielen Unternehmen ist Ecodesign längst angekommen, denn die ökonomischen Vorteile liegen auf der Hand: Materialkosten machen rund 45 Prozent ihrer Gesamtkosten aus. Doch das Potenzial ist noch riesig. Studien zeigen, dass durch Ecodesign-Massnahmen teilweise bis zu einem Viertel hiervon eingespart werden kann. Rainer Züst ist einer der renommiertesten Vertreter der Schweiz, die das Konzept weiterentwickeln, um einer Grünen Wirtschaft näher zu kommen. Dafür setzt er auf einen einfachen Ansatz. „Komme ich in ein Unternehmen, schaue ich mir erst das geplante oder bereits existierende Produkt und seine mögliche Nutzung genau an. Dann untersuche ich, wo im Leben des Produkts am meisten Ressourcen verbraucht werden – das ergibt den Hebel, mit dem am meisten zu bewegen ist“, sagt Züst. Zielgerichtet werden dann Massnahmen erarbeitet. Unternehmen können bis zu fünf kostenlose Beratungstage von Reffnet-Experten in Anspruch nehmen – und laut Züst kann das ein Projekt schon entscheidend voranbringen. Bestenfalls kommt Ecodesign schon bei der Produktgestaltung ins Spiel, um Innovationen hervorzubringen. Doch ein Umdenken ist immer möglich.

Verbesserungen ohne Umwege

Um die grössten Potenziale zu finden, bedient er sich als Pragmat gängiger Kennzahlen, indem er ein Energieprofil erstellt. Nur Energie? „Nein, damit schaffe ich auch einen Überblick auf die eingesetzten Materialien. Ich will die Vorteile so einfach wie möglich darlegen“, sagt Züst. Seine Erfahrung zeigt, dass es genau darauf ankommt: schnell zu zeigen, wie Unternehmen profitieren. Viele konnten so ihre Produkte und Prozesse effizienter gestalten – zugunsten ökonomischer und ökologischer Bilanz. Dazu zählen neben Vertretern der Maschinen- und Metallindustrie auch der Möbelhersteller USM oder der Küchenhersteller Franke. Zum Beispiel hat Rainer Züst gemeinsam mit Franke Produktionsverfahren für Spülen verglichen und klare Argumente für ein Monobloc-Verfahren erarbeitet, mit dem nun die neue Spülenlinie „Evolution“ hergestellt wird. Im Verlauf von fünf Jahren können dadurch 7500 Tonnen Chromnickelstahl und 40 Millionen Kilowattstunden Strom eingespart werden.

Skalierung und intelligente Systeme

Aber ist das Vorgehen so einfach, wie es sich anhört? Alles hängt vom späteren Nutzungszusammenhang ab. Züst unterscheidet zwischen unbewegten Produkten wie einem Tisch und bewegten Produkten. Bei ersteren zielen Massnahmen auf Materialauswahl, Lebensdauer und Herstellung ab. Bei bewegten Produkten wie einem Flugzeug geht es um eine effiziente Funktion in der späteren Nutzung. „Im Leichtbau könnte auch ein Material zum Einsatz kommen, das in der Verarbeitung etwas mehr Energie verbraucht als ein anderes – wenn dadurch eine grosse Menge Kerosin gespart wird“, sagt er. Der grösste Batzen macht den Unterschied und manche Massnahmen führen durch den Skaleneffekt zu riesigen Einsparungen. Das zeigt eine Optimierung von Werkzeugmaschinen, die gemeinsam mit dem Präzisionswaagen-Hersteller Mettler Toledo angegangen wurde. Ohne Zusatzinvestition bei der Neuanschaffung konnten 10 Prozent der Energie in der Einsatzzeit der Maschine eingespart werden. Züst sagt: „In der Schweiz werden jährlich 15.000 neue Metallbearbeitungsmaschinen in Betrieb genommen. Hochgerechnet sind durch einfache Massnahmen insgesamt 50 Millionen Franken zu sparen.“

Neben dem Skaleneffekt sieht Züst die Zukunft des Ecodesign in intelligenten Systemen. Sie bieten unter anderem clevere Optionen, um den Ressourcenverbrauch in der Nutzung eines Produkts zu reduzieren. Bei einer Waschmaschine überwachen Sensoren den Waschprozess: Das fördert den sparsamen Umgang mit Wasser und Energie. Bei Autos führen clevere Assistenzsysteme zu besonders spritsparendem Fahrverhalten.

Ecodesign der nächsten Dimension

Das ist für Züst aber erst der Anfang. Inzwischen teilt er Ecodesign in 1.0, 2.0 und 3.0 ein. Nach Lösungen für die effiziente Herstellung eines Produkts und im nächsten Schritt für mehr Effizienz in dessen Nutzung geht es nun um einen Nutzen dritter Art entlang der Wertschöpfungskette. Es ergeben sich neue Hebelwirkungen, denkt ein Hersteller nicht nur an den direkten Kunden, sondern an den Endanwender und überschreitet Systemgrenzen. Nach dieser Logik hat ein Sensorhersteller bei der Entwicklung neuer Produkte nicht nur den Anlagenbauer im Kopf, an den er diese vertreibt, sondern auch den Anlagenbetreiber. Und vielleicht entfaltet sich erst bei letzterem die volle Effizienz-Wirkung seiner neuen Idee.

Hierzu will Züst den Clustergedanken entlang der Wertschöpfungskette weiterentwickeln. In einem Pilot-Cluster zu hochfesten Stählen arbeitet er aktuell mit den Firmen Swiss Steel, Steeltec und ThyssenKrupp Presta zusammen. Auf dem Tisch liegen Fragen neuer Anwendungen oder der optimalen Geometrie von Metallrohlingen. Doch wie profitieren alle Akteure von dem Mehrwert, der durch die Optimierung entsteht? Hier braucht es Benefit-Modelle, Shared-Value-Konzepte und einen Blick über den Tellerrand. Züst sagt: „Das macht Ecodesign heute zu einer Kollaborationsherausforderung. Gelingt es, diese geschickt zu lösen, könnte Ecodesign den ganzen Werkplatz grüner und wettbewerbsfähiger gestalten.“

Beispiel Schwendimann: Ecodesign-Kehrichtwagen

Schwendimann
Das Abfallentsorgungsunternehmen Schwendimann hat mit Partnern für die hydraulische Anlage von Kehrichtwagen einen elektrischen Nebenantrieb entwickelt. Mitte Juni wurde die Innovation vorgestellt.
© Schwendimann

Ecodesign bei Kehrichtwagen sorgt für weniger Lärm, weniger Abgase und mehr Energieeffizienz – durch einen elektrischen Nebenantrieb der hydraulischen Anlage. Präsentiert wurde das Projekt Mitte Juni vom Abfallentsorgungsunternehmen Schwendimann aus Münchenbuchsee und der System-Alpenluft AG aus Zermatt. Das Konzept basiert auf einem elektrischen Nebenantrieb mit stark verkleinertem Akkupaket. Werden bestehende Kehrichtwagen damit nachgerüstet, versorgt der Antrieb anstelle des Dieselmotors den gesamten Aufbau mit Energie – inklusive der Presse zum Kehricht-Verdichten und der Schüttung zum Container-Entleeren. Somit findet die Kehrichtsammlung beinahe lautlos statt und wird der CO2-Ausstoss während der gesamten Betriebsdauer um rund 100 Tonnen reduziert. Projektpartner waren die österreichischen Akku-Hersteller der Kreisel Electric GmbH und die griechische Kaoussis SA als Produzentin des Kehrichtwagenaufbaus. Mithilfe der Experten von reffnet.ch wurde das System weiter optimiert.

Beispiel USM Möbelbausysteme: Eco im Design

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USM hat seine Produktpalette unter Ecodesign-Gesichtspunkten analysiert und Massnahmen umgesetzt. Unter anderem wurde die Ausschussrate beim Pulverlackieren massgeblich reduziert.
© USM

USM analysierte mit Ecodesign-Fachleuten die komplette Produktpalette, die weitgehend aus rezykliertem Stahl besteht. Im Fokus standen die Auswirkungen auf die Umwelt über den gesamten Produktelebenszyklus – also von der Rohstoffgewinnung bis zur Entsorgung. Im Resultat konnten in der Produktion die Ausschussrate beim Pulverlackieren und somit auch der Stahlverbrauch wesentlich reduziert werden. Erreicht wurde dies durch Zwischenchecks, eine Sensibilisierung der Mitarbeiter und neue technische Hilfsmittel. Zudem hat USM Klapp- und Ausziehtüren modifiziert, indem unter anderem auf eine zusätzliche Zinkschicht verzichtet wurde. USM reduzierte insgesamt nicht nur die Umweltbelastung der Klapptüre um knapp 27 Prozent, sondern verringerte auch die Standzeit der Stanz- und Biegewerkzeuge und konnte somit wirtschaftlicher fertigen.

Beispiel hochfeste Stähle: Ecodesign in der Prozesskette

Hochfester Stahl
© Steeltech AG

Ecodesign hilft auch dann, Ressourcen optimal einzusetzen, wenn mehrere Unternehmen an der Herstellung und dem Einsatz von Produkten beteiligt sind. Dann müssen sich jedoch die Unternehmen einer sogenannten Prozesskette an einen Tisch setzen. Das haben aktuell drei Unternehmen aus dem Stahlbereich auf Initiative des Bundesamtes für Umwelt (BAFU) ausprobiert: Beteiligt waren der Stahlhersteller Swiss Steel, der Halbzeughersteller Steeltec sowie ThyssenKrupp Presta als Spezialist für Lenksysteme. Gemeinsam mit Rainer Züst diskutierte man den Einsatz hochfester Stähle. Diese haben generell den Vorteil, dass mit weniger Material mehr erreicht werden kann. Inwieweit der Einsatz jedoch in der Prozesskette Optimierungen ermöglicht, sollte konkret analysiert werden. Tatsächlich, so das erste Fazit, sind durch hochfeste Stähle unter anderem geringere Fertigungskosten und weniger Bearbeitungsschritte denkbar. Zur Umsetzung laufen derzeit weitere Abklärungen. Im Bericht „Ressourceneffizienz in Prozessketten am Beispiel hochfester Stähle“ wurden die Ergebnisse im Mai präsentiert.

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Letzte Änderung 15.09.2015

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