Von der Wiege zur Wiege -Produkte im ewigen Kreislauf

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Vor 20 Jahren fand die erste Konferenz der Vereinten Nationen für Umwelt und Entwicklung (UNCED) in Rio de Janeiro statt. Sie gilt als wichtiger Meilenstein in der Geschichte des Umweltschutzes und brachte neben mehreren Folgekonferenzen den Aktionsplan Agenda 21 hervor, der bis heute Auswirkungen auf internationale sowie lokale Umweltschutzprogramme hat. Seitdem haben ökologische Aspekte maßgeblich an Bedeutung gewonnen und der Begriff der Ökoeffizienz hat sich zunehmend etabliert. Ökoeffiziente Ansätze sehen es vor, durch die Verminderung des Einsatzes und der Produktion von Schadstoffen die Umweltauswirkungen zu reduzieren – in Anbetracht der Endlichkeit natürlicher Ressourcen eine notwendige Maßnahme. Diese kann den Prozess der Rohstoffverknappung und Umweltverschmutzung jedoch nur verzögern, aber nicht aufhalten. Das „Cradle to Cradle“-Konzept, das von dem deutschen Chemiker Michael Braungart zusammen mit dem amerikanischen Architekten William McDonough entwickelt wurde, soll das Problem der Unaufhaltsamkeit der Rohstoffverknappung lösen. Dabei steht das visionäre System eines Materialflusses „von der Wiege zur Wiege“ im Gegensatz zu dem bekannten Konzept „von der Wiege zur Bahre“ im Fokus.

Von der Wiege zur Wiege -Produkte im ewigen Kreislauf

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Der „Cradle to Cradle“- Ansatz nach Braungart und McDonough sieht geschlossene Kreisläufe vor, innerhalb derer aus eingesetzten Materialien Nährstoffe werden, sodass der Begriff „Abfall“ in seiner bekannten Bedeutung nicht existiert. Unterschieden wird in biologische Kreisläufe, in die Erzeugnisse als biologische Nährstoffe zurückgeführt werden können, sowie in technische Kreisläufe, in denen Produkte als so genannte technische Nährstoffe fortdauernd gehalten werden. Das „Von der Wiege zur Wiege“-Konzept stellt also einen ökoeffektiven Ansatz dar, bei dem der Wert der Materialien nicht verloren geht, sondern eine Umwandlung der Produkte stattfindet. Materialien sollen so entworfen werden, dass sie für die Erhaltung und Erneuerung biologischer sowie technischer Quellen von Vorteil sind. Es werden umweltschützende Produkte und Prozesse ermöglicht, dank derer Verschwendung keine Problematik mehr darstellt. Aus unnützen Abfällen werden nützliche Rohstoffe. So entsprechen nach Braungarts und McDonoughs Konzept beispielsweise Kunststoffprodukte, die in ihre Einzelteile zerlegt und recycelt werden können, ökoeffektiven Anforderungen. Auch Produkte, deren Material unbedenklich in biologische Kreisläufe zurückgeführt werden kann, wie eine Schuhsohle mit ökologisch verträglichem Abrieb, passen in das „Cradle-to-Cradle“-Konzept. Geht es um Energiegewinnung, so dienen Wind, Sonne oder Biomasse als ökoeffektive Energiequellen, da sie quasi unendlich verfügbar und damit kontinuierlich erneuerbar sind. Somit kann vorhandene Energie genutzt werden, ohne die Zukunft nachhaltig zu belasten.

Die Vision eines geschlossenen Kreislaufs

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In welchem Maße er auch umgesetzt werden kann, Braungarts und McDonoughs ökoeffektiver Ansatz setzt in jedem Fall den Entwurf und die Entwicklung neuer oder eine Überarbeitung bereits bestehender Produkte voraus. Unternehmen wie der Softwareanbieter Autodesk, der Konstruktions- und Planungssoftware herstellt, können einen wesentlichen Beitrag zu diesem Prozess leisten.

Das amerikanische Unternehmen mit Sitz in München animiert seine Kunden bei der Planung und Entwicklung von Produkten, Gebäuden oder Infrastrukturen dazu, Nachhaltigkeitsaspekte an jeder erdenklichen Stelle des Vorgangs zu berücksichtigen.

Mithilfe von Autodesk-Lösungen können Produkte wirtschaftlicher und umweltschützend entwickelt werden. So enthält beispielsweise die 3D-CAD-Software Autodesk Inventor einen so genannten Eco Material Adviser. Damit lassen sich die Umweltbelastung und der Ressourcenbedarf bestimmter Materialien realistisch berechnen, ohne dass ein physikalischer Prototyp gebaut werden muss. Mithilfe einer umfangreichen Datenbank können Materialien auf ihre Umweltverträglichkeit untersucht werden.

Der Wert digitaler Planung

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In der Vollversion des Eco Material Advisers, die für Autodesk Inventor-Anwender kostenlos ist, können die ökologischen Auswirkungen für den kompletten Produktlebenszyklus bestimmt werden. Die Nutzung virtueller Prototypen trägt nicht nur zu einer signifikanten Ressourcen-ersparnis bei, sie ermöglicht Anwendern zudem, bereits in frühen Entwicklungsstadien nachhaltige Materialentscheidungen zu treffen und das Produkt nach den jeweiligen ökologischen Anforderungen zu entwickeln.

Auch bei der Nutzung erneuerbarer Energien findet das so genannte Digital Prototyping Verwendung von unschätzbarem Wert. So können beispielsweise Windkraftanlagen oder Photobio-reaktoren zur Gewinnung von Biomasse digital simuliert, getestet und optimiert werden. Das Ergebnis ist eine ökoeffektive Energiegewinnungs-Anlage, in deren Entwicklungsprozess bereits Kosten eingespart werden.

Der Wert digitaler Planung

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Um Unternehmen, die im Bereich der sauberen Energien tätig sind, zu unterstützen, hat Autodesk vor zwei Jahren das Clean Tech Partner Programm ins Leben gerufen. Im Rahmen des Programms bietet Autodesk Start-ups aus der Clean Tech Branche Digital Prototyping Lösungen im Wert von 120.000 Euro für einen Preis von 50 Euro. So werden Softwarelösungen, die sonst für junge Firmen unerschwinglich sind, bezahlbar.

Die Start-ups können ihre Ideen damit digital entwerfen, visualisieren und simulieren, noch bevor sie gebaut werden. Durch den Einsatz der Software können Unternehmen die Zeit bis zur Marktreife der Produkte verkürzen und ihre Innovationskraft erhöhen. Autodesk sieht die Zukunft im Bereich alternativer Energielösungen und sich selbst in der Verantwortung, junge innovative Unternehmen bei der Entwicklung sauberer Energien zu unterstützen, um die Umwelt langfristig zu schützen.

Gefördert werden deswegen Absolventen und junge Unternehmer, die oft innovative Ideen im Bereich Nachhaltigkeit haben, jedoch nicht über die finanziellen Möglichkeiten verfügen, die entsprechende Summe zu investieren. Da sich aber bereits am Anfang der Designphase entscheidet, wie sauber ein Produkt ist, sind die Digital Prototyping-Lösungen gerade für Start-ups von immensem Wert.

Förderung erneuerbarer Energien

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Autodesk unterstützt mit seinem Clean Tech Partner Programm Start-up-Unternehmen auf der ganzen Welt. Der Softwareanbieter möchte damit nicht nur nachhaltige Technologien fördern, er setzt sich vor allem dafür ein, dass auch die Produkte an sich umweltschonender entwickelt werden. Die norddeutsche Timber Tower GmbH passt mit ihrer Innovation dabei perfekt in das Konzept von Autodesk.

Das Unternehmen stellt Windkraftanlagen her, deren Türm Holz anstatt aus Stahl bestehen, und hat damit einen komplett neuen Ansatz in der Energiegewinnung durch Windkraft gefunden. Dabei machen sich die Konstrukteure aus Hannover gleich zwei Vorteile zunutze: Die Holztürme sind bei steigenden Stahlpreisen nicht nur günstiger als der aus Eisen bestehende Werkstoff, sie bestehen zudem aus einem umweltverträglichen und CO2 –neutralen Rohstoff. Durch die Nutzung von Holztürmen können bei einer Turmhöhe von 100 Metern rund 300 Tonnen Stahlblech eingespart werden.

Hinzu kommt, dass bei der Herstellung eines Holzturms deutlich weniger Energie benötigt wird als bei einem aus Stahl. Mit der ecoduna Produktions GmbH befindet sich auch ein Unternehmen, das mit der Nutzung von Biomasse beschäftigt, unter den von Autodesk geförderten Unternehmen.

Ein wesentlicher Beitrag zum Umweltschutz

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Die österreichische Firma hat den weltweit ersten Photobioreaktor für die kontinuierliche Zucht von Mikroalgen entwickelt und patentiert. Günalgen, die hierfür verwendet werden, gelten als vielversprechender regenerativer Rohstoff. Sie bilden die Grundlage verschiedener wertvoller Substanzen, die von der Energiegewinnung über die Medizin bis hin zur Nahrungsmittelergänzung eingesetzt werden können.

Der Photobioreaktor des Start-up-Unternehmens ist ein vollkommen neuer technischer Ansatz. Dadurch muss jedes Bauteil aus Stahl oder Kunststoff neu konstruiert werden. Mithilfe von Autodesk-Lösungen entwirft ecoduna diese Bauteile in 3D, sodass sie unmittelbar in die Fertigung gehen können. Nicht zuletzt mithilfe dieser Autodesk-Unterstützung konnten sich schon viele gute Ideen am Markt etablieren, die einen wesentlichen Beitrag leisten, um die Umwelt langfristig zu schützen.

Auch für Verbraucher werden Umweltaspekte immer wichtiger und zunehmend in die Kaufentscheidung eingebunden. Um dem Trend zu umweltbewussten Konsumenten Rechnung zu tragen, stellen sich auch Unternehmen darauf ein und nutzen entsprechende Tools. Diese können letztlich einen wesentlich Beitrag zu der Verwirklichung eines geschlossenen Kreislaufs leisten.

Ein wesentlicher Beitrag zum Umweltschutz

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• Publikation: CADRelations.de

• Text:

– Erwin Burt ADSK

– FortisPR undHelge Brettschneider

• Bilder: CADRelations und Autodesk

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Die neuen Versionen der AutoCAD 2013 Produktfamilie sind ab Frühjahr 2011 in Deutschland, Österreich und der Schweiz erhältlich. Weitere Informationen unter www.autodesk.de