Life Cycle Modeling

Schritt für Schritt zur nachhaltigen Innovation innerhalb der IKT-Wertschöpfungskette.

Unsere Forschung konzentriert sich auf die Entwicklung von Kosten- und Umweltmodellen, die bereits in der frühen Designphase eines Elektronik- oder IKT-Produkts zur Anwendung kommen, um nachhaltige Produktkonzepte, die ressourcen- und kosteneffizient sind zu entwickeln.

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Der Forschungsschwerpunkt Umweltbewertungen und Ökodesign umfasst die methodische Seite zur Bewertung und Umweltoptimierung von Elektronikprodukten.

Zur Bewertung der Umweltperformance von Produkten ist eine detaillierte Kenntnis des Aufbaus, der Herstellung und der Nutzung des zu bewertenden Produktes erforderlich. Nur so kann sichergestellt werden, dass bei der Bewertung die entscheidenden Faktoren Berücksichtigung finden.

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Der Forschungsschwerpunkt Umweltbewertungen und Ökodesign umfasst die methodische Seite zur Bewertung und Umweltoptimierung von Elektronikprodukten.

Zur Bewertung der Umweltperformance von Produkten ist eine detaillierte Kenntnis des Aufbaus, der Herstellung und der Nutzung des zu bewertenden Produktes erforderlich. Nur so kann sichergestellt werden, dass bei der Bewertung die entscheidenden Faktoren Berücksichtigung finden.

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Das Öko-Design neuer Elektronikprodukte im Bereich Informations- und Kommunikationstechnik oder Unterhaltungselektronik, Beleuchtung, für Industrie- und Automobilelektronik oder Sensorikkomponenten gehört zu unseren Kernkompetenzen. Wir haben den ganzen Lebenszyklus eines Produktes von der Rohstoffbeschaffung, der Komponentenfertigung, der Montage, Vertrieb, Nutzungsphase bis zum Recycling und der Entsorgung im Blick.

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Abhängig von der Zielsetzung und dem Untersuchungsrahmen sind Ökobilanzen für Elektrogeräte in der Regel sehr aufwändig und erfordern ein hohes Maß an Expertise. Um darüber hinaus belastbare und abgesicherte Ergebnisse von Ökobilanzen (Life Cycle Assessment nach ISO 14.040 : 2006) zu gewährleisten, ist eine unabhängige Begutachtung erforderlich. Die Wissenschaftler des Fraunhofer IZM verfügen über umfassendes Fachwissen im Bereich Elektronikdesign, Fertigungstechnologien, Materialien und Umweltbewertung.

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Modulare Smartphones haben das Potenzial, sowohl technischen Fortschritt durch Upgrades abzubilden als auch sich wandelnden Konsumbedürfnissen zu entsprechen. Dadurch wird eine längere Nutzungsdauer ermöglicht, die die Zahl der Geräte und die einhergehende Umweltbelastung senkt.

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Um den Ressourcenverbrauch zu senken, Elektroschrott zu vermeiden und Energie zu sparen, ist das nachhaltige Design von Leuchten mit Fokus auf die gesamte Fertigungskette wichtig. Im Projekt SUMATRA arbeiten Industrievertreter*innen und Forschende des Fraunhofer IZM gemeinsam daran, diese Ziele zu realisieren.

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Langlebige Elektronikgeräte können einen wichtigen Beitrag zu einer nachhaltigen Gesellschaft leisten. Das Fraunhofer IZM unterstützt Hersteller bei der Entwicklung und Umweltoptimierung entsprechender Produktkonzepte. Dank einer umfassenden Ökobilanz des modularen Fairphone 2 konnte aufgezeigt werden, mit welchen Umweltauswirkungen die Produktion eines Smartphones verbunden ist und wie ein modularer Ansatz zu einer verbesserten Ökobilanz führen kann.

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Produkte des 21. Jahrhunderts verursachen bei der Produktion bis hin zur Entsorgung signifikante Umweltauswirkungen. Ein Treiber dieser Entwicklung ist, dass bei steigender Anzahl von Produkten deren Nutzungsdauern kürzer werden. Als Begründung für die kurzen Nutzungsdauern wird oft der Begriff „Obsoleszenz“ genannt. Vermutet wird, dass ein Produkt, verglichen mit einem technisch möglichen Idealzustand, frühzeitig veraltet und nicht mehr gebrauchsfähig ist oder als nicht mehr funktional und brauchbar betrachtet wird.

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Die Methodik der Ökobilanzierung entlang des gesamten Lebenszyklus gilt als umfassendste Bewertung der Umweltperformance von Produkten. Jedoch gibt es vor allem in kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU) Barrieren, welche die Anwendung erschweren oder verhindern. Dazu zählen der benötigte Datenumfang, anfallende Kosten oder fehlendes Knowhow in der Durchführung von Ökobilanzen.

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Wir bieten Ihnen thermische Untersuchungen aus zwei Richtungen an – der des Werkstoffes und der des Systems. Um thermische Interface-Materialien (TIM) charakterisieren zu können, entstand ein Arbeitsplatz zur Bestimmung von Wärmeleitfähigkeiten und thermischen Widerständen in Abhängigkeit der Anpresskraft. Die bildgebende Infrarot-Messtechnik erlaubt es, berührungslos Temperaturen und Fehler in Systemen, Baugruppen oder Bauteilen zu detektieren.

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Wir verknüpfen nutzerzentrierte Designmethoden, Lebenszyklusdenken und neueste Erkenntnisse aus der angewandten Forschung, um nachhaltige Technologien, Produkte, Dienstleistungen, Geschäftsmodelle und Ökosysteme zu entwickeln.

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