Umweltgerechtes Design

Umweltgerechtes Design (Design for the Environment , DfE ) ist ein Designansatz zur Reduzierung der Gesamtauswirkungen eines Produkts, Prozesses oder einer Dienstleistung auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt. Dabei werden die Auswirkungen über den gesamten Lebenszyklus hinweg berücksichtigt. Verschiedene Software-Tools wurden entwickelt, um Designer bei der Optimierung von Produkten oder Prozessen/Dienstleistungen zu unterstützen. DfE ist auch der ursprüngliche Name eines Programms der US-Umweltschutzbehörde (EPA), das 1992 ins Leben gerufen wurde und sich mit der Vermeidung von Umweltverschmutzung und den damit verbundenen Risiken für Mensch und Umwelt befasst. Das Programm stellt Informationen zu sichereren chemischen Formulierungen für Reinigungs- und andere Produkte bereit. ^{[ 1 ]} Die EPA benannte ihr Programm 2015 in „Safer Choice“ um. ^{[ 2 ]}

Die ersten Richtlinien für den Design-for-Effort-Ansatz (DfE) wurden 1990 von East Meets West , einer in New York ansässigen Nichtregierungsorganisation unter der Leitung von Anneke van Waesberghe, verfasst. Daraus entwickelte sich eine globale Bewegung, die Designinitiativen fördert und Umweltaspekte integriert, um Produktdesign zu verbessern und so die Auswirkungen auf Gesundheit und Umwelt zu minimieren. Dies geschieht durch die Berücksichtigung von Umweltaspekten vom Designprozess bis hin zur Fertigung. Die DfE-Strategie zielt darauf ab, Technologien und Designtaktiken zu verbessern, um das Produktspektrum zu erweitern. Durch die Integration von Ökoeffizienz in die Designtaktiken berücksichtigt DfE den gesamten Lebenszyklus des Produkts und gewährleistet gleichzeitig dessen Nutzbarkeit bei minimalem Ressourcenverbrauch. Der Fokus von DfE liegt darauf, die umweltökonomischen Kosten für die Verbraucher zu minimieren und gleichzeitig den Lebenszyklus des Produkts im Blick zu behalten. ^{[ 3 ]} Durch die Berücksichtigung von Kundenbedürfnissen sowie ökologischen und sozialen Auswirkungen zielt DfE darauf ab, „das Produkterlebnis für Verbraucher und Hersteller zu verbessern und gleichzeitig die Umweltbelastung so gering wie möglich zu halten“.

Vier Hauptkonzepte, die unter den Begriff DfE fallen. ^{[ 1 ]}

• Umweltfreundliches Design für Verarbeitung und Fertigung : Rohstoffgewinnung ( Bergbau , Bohrungen usw.), Verarbeitung (Aufbereitung wiederverwertbarer Materialien, Metallschmelzen usw.) und Fertigung erfolgen mit Materialien und Verfahren, die weder die Umwelt noch die Beschäftigten gefährden. Dies umfasst die Minimierung von Abfall und gefährlichen Nebenprodukten, Luftverschmutzung, Energieverbrauch und anderen Faktoren.
• Design für umweltfreundliche Verpackungen : Die in den Verpackungen verwendeten Materialien sind umweltverträglich. Dies kann durch die Wiederverwendung von Versandprodukten, die Vermeidung von unnötigem Papier und Verpackungsmaterialien, die effiziente Nutzung von Materialien und Raum sowie die Verwendung von recycelten und/oder recycelbaren Materialien erreicht werden.
• Design für Entsorgung oder Wiederverwendung : Das Ende des Produktlebenszyklus ist von großer Bedeutung, da manche Produkte nach der Entsorgung auf einer Deponie gefährliche Chemikalien in Luft, Boden und Wasser freisetzen. Die Planung der Wiederverwendung oder Aufarbeitung eines Produkts verändert die Art der verwendeten Materialien, die Art der Demontage und Wiederverwendung sowie die Umweltauswirkungen dieser Materialien.
• Design für Energieeffizienz : Die Gestaltung von Produkten mit dem Ziel, den Gesamtenergieverbrauch während der gesamten Lebensdauer des Produkts zu reduzieren.

Die Lebenszyklusanalyse (LCA) dient dazu, die Auswirkungen verschiedener Produktionsalternativen eines Produkts zu prognostizieren und so die umweltfreundlichste Option auszuwählen . Eine Lebenszyklusanalyse kann als Instrument zur Bestimmung der Umweltauswirkungen eines Produkts oder Prozesses eingesetzt werden. Mithilfe einer fundierten LCA können Entwickler verschiedene Produkte anhand verschiedener Kriterien wie Energieverbrauch , Toxizität , Versauerung, CO₂- _Emissionen , Ozonabbau , Ressourcenverbrauch und vielem mehr vergleichen. Durch den Vergleich verschiedener Produkte können Entwickler entscheiden, auf welche Umweltrisiken sie sich konzentrieren sollten, um das Produkt umweltfreundlicher zu gestalten.

Moderne Unternehmen streben danach, Produkte kostengünstig und gleichzeitig qualitativ hochwertig herzustellen, im globalen Wettbewerb bestehen zu können und den Verbraucherwünschen nach umweltfreundlicheren Produkten nachzukommen. Um Unternehmen bei der Bewältigung dieser Herausforderungen zu unterstützen, ermutigt die EPA sie, Umweltaspekte in den Designprozess zu integrieren. Zu den Vorteilen der Berücksichtigung von Umweltaspekten im Designprozess (DfE) zählen Kosteneinsparungen, reduzierte Geschäfts- und Umweltrisiken, erweiterte Geschäfts- und Marktchancen sowie die Einhaltung von Umweltauflagen. ^{[ 5 ]}

• Starbucks : Starbucks verringert seinen CO₂-Fußabdruck durch den Bau energieeffizienterer Filialen und Einrichtungen, die Einsparung von Energie und Wasser sowie den Kauf von Zertifikaten für erneuerbare Energien. Starbucks hat in 116 Filialen in 12 Ländern LEED- Zertifikate erhalten. In Denver hat Starbucks sogar eine mobile, LEED-zertifizierte Filiale errichtet. Ziel von Starbucks ist es, den Energieverbrauch bis 2015 um 25 % zu senken und den gesamten Strombedarf mit erneuerbaren Energien zu decken. ^{[ 6 ]}
• Hewlett Packard : HP arbeitet daran, den Energieverbrauch in der Fertigung zu reduzieren, umweltschonendere Materialien zu entwickeln und leicht recycelbare Geräte zu konstruieren. ^{[ 7 ]}
• IBM : Ihr Ziel ist es, die Produktlebensdauer über die reine Produktion hinaus zu verlängern und wiederverwendbare sowie recycelbare Produkte einzusetzen. Das bedeutet, dass IBM derzeit an der Entwicklung von Produkten arbeitet, die am Ende ihrer Lebensdauer sicher entsorgt werden können. Zudem reduzieren sie ihren Energieverbrauch, um ihren CO₂-Fußabdruck zu minimieren. ^{[ 8 ]}
• Philips : Seit fast 20 Jahren ist nachhaltige Entwicklung ein zentraler Bestandteil der Entscheidungsfindung und des Produktionsprozesses bei Philips. Ziel von Philips ist es, Produkte unter Berücksichtigung der Umweltverantwortung herzustellen. Neben der Reduzierung des Energieverbrauchs im Produktionsprozess engagiert sich Philips auch in einem einzigartigen Projekt: „Philanthropie durch Design“. Seit 2005 arbeitet Philips an der Entwicklung und Umsetzung dieses Projekts. In Zusammenarbeit mit anderen Organisationen setzt das Unternehmen seine Expertise und Innovationskraft ein, um die schwächsten Mitglieder unserer Gesellschaft zu unterstützen. ^{[ 9 ]}

Neben diesen großen Markennamen gibt es im DfE-Programm noch einige andere Konsumgüterunternehmen, darunter:

• Atlantic Chemical & Equipment Co.
• Amerikanische Reinigungslösungen
• BCD Supply
• Beta-Technologie
• Brighton USA ^{[ 10 ]}

Ein Unternehmen kann umweltbewusster gestalten, indem es:

• Bewertung der Auswirkungen der Prozesse und Produkte auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt.
• Ermitteln, welche Informationen benötigt werden, um Entscheidungen im Bereich der menschlichen Gesundheit und der Umwelt zu treffen.
• Durchführung einer Alternativenbewertung
• Unter Berücksichtigung der medienübergreifenden Auswirkungen und der Vorteile des Chemikalienaustauschs
• Reduzierung des Einsatzes und der Freisetzung giftiger Chemikalien durch die Entwicklung saubererer Technologien, die sicherere Chemikalien verwenden.
• Umsetzung von Maßnahmen zur Vermeidung von Umweltverschmutzung, zur Steigerung der Energieeffizienz und zur Schonung anderer Ressourcen.
• Herstellung von Produkten, die wiederverwendet und recycelt werden können.
• Überwachung der Umweltauswirkungen und Kosten, die mit jedem Produkt oder Prozess verbunden sind
• In Anerkennung dessen, dass Veränderungen zwar schnell vonstattengehen können, in vielen Fällen aber ein Zyklus der Evaluierung und kontinuierlichen Verbesserung erforderlich ist. ^{[ 1 ]}

Das DfE-Kennzeichnungsprogramm der EPA wurde 2015 in „Safer Choice“ umbenannt. ^{[ 2 ]}

Die EPA erließ die Nationalen Luftqualitätsstandards (National Ambient Air Quality Standards, NAAQS), um grundlegende Anforderungen zur Luftreinhaltung in den USA festzulegen. Die NAAQS definieren Grenzwerte für sechs Hauptquellen von Schadstoffen, darunter Emissionen von: Ozon (0,12 ppm pro Stunde), Kohlenmonoxid (35 ppm pro Stunde; Primärstandard), Feinstaub (50 g/m³ als Jahresmittelwert), Schwefeldioxid (80 g/m³ als Jahresmittelwert) , Stickstoffdioxid (100 g/m³ als Jahresmittelwert) und Blei (1,5 g/m³ als Jahresmittelwert). ^{[ 11 ]}

Der Schutz der stratosphärischen Ozonschicht ist in Abschnitt 602 des US -amerikanischen Clean Air Act von 1990 vorgeschrieben. Diese Verordnung zielt darauf ab, die Emission von Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKW) und anderen Chemikalien zu verringern, die die stratosphärische Ozonschicht schädigen. Die Schutzinitiative teilt ozonabbauende Substanzen in zwei Klassen ein: Klasse I und Klasse II. ^{[ 12 ]}

Zu den Stoffen der Klasse I gehören 20 verschiedene Chemikalien, deren Verwendung seit dem Jahr 2000 schrittweise eingestellt wurde. Die Stoffe der Klasse II umfassen 33 verschiedene teilhalogenierte Fluorchlorkohlenwasserstoffe (HFCKW). Die EPA hat bereits Maßnahmen zur Reduzierung der HFCKW-Emissionen eingeleitet und plant, die Stoffe der Klasse II bis 2030 vollständig aus dem Verkehr zu ziehen. ^{[ 12 ]}

Ein Unternehmen der Elektronikindustrie mit mehr als 10 Vollzeitbeschäftigten, das jährlich mehr als 10.000 Pfund einer in 40 CFR 372.65 aufgeführten toxischen Chemikalie verbraucht und unter die Standard Industrial Classification (SIC) Codes 20-39 fällt, muss ein Schadstofffreisetzungsregister einreichen. ^{[ 13 ]}

• Nationale Emissionsnormen für gefährliche Luftschadstoffe (NESHAP)
• Nationales System zur Beseitigung von Schadstoffeinleitungen (NPDES – Programm für Genehmigungen zur Wasserverschmutzung)
• Programm zur Kontrolle unterirdischer Injektionen
• Gefährliche Abfallbewirtschaftung
• Management von unterirdischen Lagertanks ^{[ 14 ]}

• Die Europäische Union: Die Europäische Plattform für Lebenszyklusanalyse
• Nachhaltiges Design für die Umwelt
• Abteilung Lebenszyklus-Engineering, Universität Stuttgart (Englisch)
• Sustainable Building Alliance.org
• Sustainable Residential Design.org: Leitfaden zur Verwendung umweltschonender Materialien