Nachhaltigkeit in der Produktentwicklung

Nachhaltige Produktentwicklung erfordert eine ganzheitliche Betrachtung des Lebenszyklus technischer Systeme, von der Rohstoffwahl über die Nutzung bis zum End of Life. Dieses Buch zeigt, wie Entscheidungen in der Produktentwicklung genutzt werden können, um ökologische und soziale Auswirkungen systematisch zu gestalten. Es vereint Beiträge von Professorinnen und Professoren der WiGeP – Wissenschaftliche Gesellschaft für Produktentwicklung e. V., die aktuelle wissenschaftliche Ansätze, Methoden und Werkzeuge aus ihrer Forschung vorstellen. Behandelt werden technische Themen wie Leichtbau, Modularisierung, Tribologie, Ökobilanzierung und digitale Technologien ebenso wie soziale Auswirkungen von Produkten, Umweltwirkungen in der Nutzungsphase sowie Ansätze der zirkulären Wirtschaft. Der Sammelband bietet praxisnahe, interdisziplinäre Einblicke und stellt moderne Werkzeuge wie datengestützte Lebenszyklusanalysen, KI-basierte Ansätze und digitale Zwillinge vor. Das Werk richtet sich an Studierende, Forschende und Praktiker und vermittelt eine fundierte Grundlage für die Entwicklung nachhaltiger Produkte und Produktentwicklungsprozesse.

Dr.-Ing. Nikola Bursac ist Professor für Produktentwicklung an der Technischen Universität Hamburg (TUHH) und leitet dort das ISEM – Institut für Smarte Entwicklung und Maschinenelemente. Seine Forschungsschwerpunkte liegen im MBSE, der agilen Produktentwicklung sowie der Systemgenerationsentwicklung. Dr.-Ing. Oliver Koch ist Professor für Maschinenelemente, Getriebe und Tribologie an der Rheinland-Pfälzischen Technischen Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU). Seine Forschungsschwerpunkte liegen in der Wälzlager-, Dichtungs- und Getriebetechnik sowie in der Tribologie. Dr.-Ing. habil. Benjamin Schleich ist Professor für Product Life Cycle Management an der Technischen Universität Darmstadt. Seine Forschungsschwerpunkte umfassen digitale Zwillinge, datengetriebene Nachhaltigkeit, Toleranzmanagement sowie Data-Mining und Machine Learning in der Produktentstehung. Dr.-Ing. Sandro Wartzack ist Professor für Konstruktionstechnik an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) und leitet dort den gleichnamigen Lehrstuhl. Seine Forschungsschwerpunkte umfassen digitale Produktentwicklung, Leichtbau, Menschsimulation, Toleranzmanagement und Tribologie.

Einführung in die nachhaltige Produktentwicklung.- Verantwortungsorientierte Produktentwicklung – Methodische Ansätze zur sozialen Nachhaltigkeit von Produkten.- Systemische Entwicklung von Produkten im Kontext der Kreislaufwirtschaft – Einblicke aus der Praxis.- Lebenszyklusmodell zur Konzeption kreislauffähiger Produkte in frühen Entwicklungsphasen.- Ökobilanz (LCA) in der Produktentwicklung.- Datengesteuerte LCA am Beispiel von Werkzeugmaschinen.- Konstruktion im Kontext der Kreislaufwirtschaft.- Zirkularität in der Produktentstehung mit dem Modell der SGE – Systemgenerationsentwicklung: Generationsübergreifende Planung von Entwicklungs- und Werterhaltungspfaden.- Kreislaufwirtschaft für den Primärmarkt – Konstruktionswissen als Schlüssel zu „ewig innovativen Produkten“.- Verlängerung von Produktzyklen als Beitrag zur Nachhaltigkeit.- Modularisierung als Basis für die Kreislaufwirtschaft.- Nachhaltige Werkstoffauswahl in der Produktentwicklung: historische Entwicklung, Stand der Technik und zukünftige Ausrichtung.- Ressourceneffiziente Produktentwicklung: Synergien von Leichtbau und Nachhaltigkeit in Optimierungsprozessen.- Tribologie als Kernkompetenz für nachhaltige Antriebstechnik.- Digitale Technologien für die modellbasierte Entwicklung von nachhaltigen Produkten und Services.- MBSE als Instrument der Entscheidungsfindung in der Kreislaufwirtschaft.- PLM und Datenökosysteme für eine MBSE-basierte zirkuläre Wertschöpfung.- Modernes Datenmanagement für die nachhaltige Produktentwicklung mittels PLM, MBSE und Graphtechnologien.- Die Rolle Digitaler Zwillinge in der Entwicklung nachhaltiger Produkte.- KI zur Befähigung der Entwicklung nachhaltiger Produkte.