Umweltfreundliche Produktentwicklung ist eine Gemeinschaftsaufgabe Clean Design – eine Philosophie, kein Konzept #####

Wer die Umweltauswirkung eines Produktes minimieren will, muss alle Phasen des Produktlebenszyklusses berücksichtigen, um die Folgen von Entscheidungen abschätzen zu können. Doch es genügt nicht, die richtigen Entscheidungen nur in der Entwicklungsphase zu treffen. Wer...

Umweltfreundliche Produktentwicklung ist eine Gemeinschaftsaufgabe

Wer die Umweltauswirkung eines Produktes minimieren will, muss alle Phasen des Produktlebenszyklusses berücksichtigen, um die Folgen von Entscheidungen abschätzen zu können. Doch es genügt nicht, die richtigen Entscheidungen nur in der Entwicklungsphase zu treffen. Wer umweltfreundliche Produkte herstellen will, muss dafür sorgen, dass sich auch alle Mitarbeiter umweltbewusst verhalten.

Für Ericsson ist der Ausdruck „Design for Environment“ (DfE) kein Konzept, sondern eine Philosophie. Skandinavische Länder sind bekannt für ihr langjähriges Engagement im Natur- und Umweltschutz. Es ist deshalb nicht verwunderlich, dass bereits früh gegen Ende der 1970er Jahre, als Ericsson eine neue Generation der Mobilfunk-Netzwerktechnik konzipierte, die Optimierung des Wirkungsgrades bereits das wichtigste Thema war.

Auf der von der Global Benchmarking Group [1] organisierten Konferenz „next generation product design“ in Barcelona am 3. und 4. Juni diesen Jahres stellte Ericsson eine philosophische Sichtweise für die Entwicklung umweltfreundlicher Produkte vor. Clean Design hilft den Unternehmen bei der Entwicklung neuer Produkte und beim Managen des Produktlebenszykluses vom ersten Tag bis zur Entsorgung. Um einen philosophischen Ansatz zu entwickeln, gilt es nicht nur die Umwelt während des gesamten Prozesses zu berücksichtigen, sondern wir selbst müssen auch berücksichtigen, ob unsere Art, wie wir Tätigkeiten ausüben, einen positiven Einfluss auf die Nachhaltigkeit haben könnte. Dies gilt ausgehend von der leiterplattenmontierbaren Stromversorgung bis zur komplexen Funkbasisstation – und ist nicht nur beschränkt auf die Telekommunikation.

Der Einfluss des Menschen

Design for Environment (DfE) wird oft mit Produkten in Verbindung gebracht. Hinter den Produkten steckt allerdings der menschliche Faktor. Eine umweltfreundliche Produktentwicklung kann nur dann erfolgreich sein, wenn die Menschen, die an der Entwicklung mitarbeiten, volles Verständnis über die weltweiten positiven Auswirkungen dieser Arbeitsmethode mitbringen. Vor jeder DfE-Initiative muss ein gemeinsames Verständnis geschaffen werden, was DfE bedeutet. Noch vor der Projektfestlegung sollte jeder einzelne Mitarbeiter ausgebildet werden, um den ganzen Entwicklungsablauf von der individuellen Art zu Handeln aus zu betrachten, z.B. beim Verlassen eines Raums das Licht auszuschalten, Papier zu recyceln und Abfälle zu verwerten, Telefonkonferenzen so oft wie möglich in Betracht ziehen anstelle von Dienstreisen und allgemeine Interaktionen zwischen einzelnen und der Gemeinschaft berücksichtigen – mit dem Ziel: „Wie kann ich mit meiner Arbeitsweise dazu beitragen, um Dinge besser zu machen?“ Es gibt kein erfolgreiches DfEProjekt ohne das volle Engagement jedes Einzelnen. Wird dies übersehen, führt jeder weitere Schritt unweigerlich zum Scheitern. Der menschliche Faktor ist das wichtigste Fundament, um richtige Arbeitsabläufe zu entwickeln – die Technik wird stets folgen.

1977: Energie von Interesse – 2008: Energiesparen ist Realität

1977 stand die Telekommunikationsbranche einer wachsenden Nachfrage nach neuen Anschlüssen gegenüber, was einen enorm steigenden Energiebedarf durch die Vervielfachung ihrer Systeme hatte. Zu dieser Zeit initiierte Ericsson Projekte, die sich auf die Entwicklung neuer Techniken für Stromversorgungen konzentrierten. Ziel war es, den Wirkungsgrad zu erhöhen, also letztendlich die Leistungsaufnahme „Jahr für Jahr“ zu verringern, bei gleichzeitig steigender Systemleistungsfähigkeit – eine wahrlich schwierige Aufgabe.

Zu dieser Zeit waren die meisten Stromversorgungen linear. Als Ergebnis intensiver Entwicklungsarbeit stellte Ericsson im Jahr 1983 den damals fortschrittlichsten DC/DCSchaltwandler (PKA) vor, der den Wirkungsgrad herkömmlicher Gleichspannungsregler von 63 % deutlich übertraf und 80 % erreichte (Bild 1). Dieser Meilenstein war technisch von großer Bedeutung und beeinflusste die gesamte Stromversorgungsbranche. Dieses Entwicklungsergebnis mündete also in einer neuen Technik – und das zu einer Zeit, in der Umweltschutzbelange für viele Unternehmen noch kein Thema waren. Die Einführung des DC/DC-Wandlermoduls mit Schottky- Dioden, Leistungs-MOSFET und einer Schaltfrequenz von 300 kHz erhöhte den Wirkungsgrad von 63 % auf fast 80 % – in jenen Tagen eine echte Errungenschaft.

Ende der 1990er Jahre sorgte die Einführung der synchronen Gleichrichtung und von Topologien mit geringerer Verlustleistung für einen weiteren Schritt nach vorne: 90 % Wirkungsgrad wurden erreicht. Trotz der stetigen Verbesserungen kam dabei der herkömmliche Ansatz mit analoger Steuerung an die Grenze des Machbaren. Um den Wirkungsgrad noch weiter über das Maß zu erhöhen, das die Analogtechnik in den letzten zehn Jahren ermöglichte, und um DC/DC-Wandlermodule über den gesamten Betriebsbereich – von geringen bis hohen Lasten – noch effizienter zu machen, begann Ercisson Mitte des Jahres 2000 mit der Erforschung neuer Schaltungstechniken, wie digitale Regelung und digitales Power-Management.