Nachhaltige Elektronikentwicklung

Wie Siemens Nachhaltigkeit in das Produktdesign übersetzt

Nachhaltigkeit verändert auch etablierte Industrieprodukte. Christopher Warter und Yousuf Elamin von Siemens zeigten beim Sustainability Gate, wie Kundenanforderungen, Ressourcenknappheit und Regulierung konkrete Designentscheidungen prägen.

Arzt im weißen Kittel mit Mikrofon neben einem medizinischen Gerät in einem Konferenzraum.
Yousuf Elamin von Siemens erläuterte, wie Kundenanforderungen, Regulierung und knappe Ressourcen das Produktdesign in der Niederspannungstechnik verändern – von Ecodesign bis Circularity.

Nachhaltigkeit verändert die Produktentwicklung – auch dort, wo es auf den ersten Blick vor allem um Funktion, Zuverlässigkeit und Kosten geht: in der Niederspannungstechnik. Im Vortrag „Customer-driven sustainability and how requirements shape design“ zeigten Christopher Warter und Yousuf Elamin von Siemens, wie knapper werdende Ressourcen, steigende Kundenanforderungen und regulatorischer Druck konkrete Designentscheidungen beeinflussen.

Im Mittelpunkt stand Nachhaltigkeit nicht als Zusatzargument für Marketing oder Kommunikation, sondern als Entwicklungsaufgabe. Produkte müssen weiterhin leistungsfähig, robust, verfügbar und wirtschaftlich sein. Zugleich steigen die Erwartungen an Energieeffizienz, Materialeinsatz, Reparierbarkeit, Wiederverwendbarkeit, Dokumentation und transparente Produktdaten. Nachhaltigkeit rückt damit ins Lastenheft – neben klassische Anforderungen wie Funktion, Qualität, Preis und Lieferfähigkeit.

Warum die lineare Produktlogik an Grenzen stößt

Siemens ordnete die Entwicklung in einen größeren Zusammenhang ein. Die Weltbevölkerung wächst, der Bedarf an Energie, Infrastruktur, Gebäuden und technischen Produkten steigt. Gleichzeitig werden Ressourcen knapper, Rohstoffe teurer und Lieferketten volatiler. Hinzu kommen geopolitische Risiken, Transportprobleme und der Druck, CO₂-Emissionen deutlich zu senken.

Für Industrieunternehmen bedeutet das: Die bisherige Logik vieler Produktlebensläufe gerät zunehmend unter Druck. Produkte werden entwickelt, hergestellt, verkauft, genutzt und am Ende entsorgt. Dieses lineare Modell hat jahrzehntelang industrielles Wachstum ermöglicht, produziert aber große Mengen Abfall und lässt Wertstoffe ungenutzt, obwohl viele Komponenten technisch noch verwendbar wären.

„The traditional way of take, use and waste is no longer possible“, lautete eine zentrale Aussage des Vortrags. An seine Stelle soll ein zirkuläres Denken treten: Produkte und Materialien sollen möglichst lange im Kreislauf bleiben – etwa durch Reparatur, Wartung, Upgrades, Wiederaufbereitung, Wiederverwendung, Recycling oder Upcycling.

Circularity beginnt in der Entwicklung

Kreislaufwirtschaft ist keine Aufgabe, die erst am Ende eines Produktlebens beginnt. Sie beginnt bereits in der Designphase. Dort wird entschieden, welche Materialien eingesetzt werden, wie modular ein Produkt aufgebaut ist, ob sich Komponenten austauschen lassen, wie lange ein Produkt genutzt werden kann und ob es für ein zweites Leben vorbereitet ist.

Siemens machte deutlich, dass genau hier der Entwicklungsaufwand liegt. Wer von einem linearen System zu einem zirkulären Modell wechseln will, muss Produktarchitektur, Prozesse, Daten, Servicekonzepte und Geschäftsmodelle neu denken. Es reicht nicht, am Ende eines Produktlebens zu prüfen, ob sich etwas recyceln lässt. Die entscheidenden Voraussetzungen müssen früher geschaffen werden.

Dazu gehören Fragen wie: Können recycelte Materialien eingesetzt werden? Lassen sich kritische Stoffe vermeiden? Ist das Produkt wartbar? Können einzelne Komponenten ersetzt werden? Gibt es Daten über den tatsächlichen Einsatz im Feld? Und lässt sich ein Produkt nach der ersten Nutzungsphase technisch und wirtschaftlich sinnvoll wiederaufbereiten?

Wie Siemens Ecodesign intern übersetzt

Um diese Anforderungen greifbar zu machen, arbeitet Siemens mit einem Ecodesign-Framework. Dessen Aufgabe ist es, die Komplexität aus Regulierung, Kundenanforderungen, Nachhaltigkeitszielen und Produktentwicklung so aufzubereiten, dass Entwicklungs- und Produktmanagementteams daraus konkrete Anforderungen ableiten können.

Denn Nachhaltigkeit ist im Entwicklungsalltag selten ein einzelnes Kriterium, sondern ein Bündel aus vielen Themen: Stoffbeschränkungen, Environmental Product Declarations, energieeffiziente Auslegung, Ressourceneffizienz, langlebige Produkte, Reparierbarkeit, Upgradefähigkeit und Circularity. Hinzu kommen regulatorische Vorgaben wie Ecodesign-Anforderungen, CSRD-Berichtspflichten, der digitale Produktpass oder Vorgaben zu nachhaltigen Produkten.

Interessant ist dabei der Ansatz, ökologische und wirtschaftliche Anforderungen zusammenzudenken. Siemens verwies auf eine Definition des Umweltbundesamtes, nach der Ecodesign Ökologie und Ökonomie verbinden soll. Für die industrielle Praxis ist das entscheidend: Ein Produkt kann theoretisch sehr nachhaltig sein. Wenn es aber keinen Markt dafür gibt, bleibt sein realer Umwelteffekt gering.

Nachhaltiges Design muss also nicht nur technisch funktionieren, sondern auch kundenseitig akzeptiert werden. Es muss wirtschaftlich tragfähig sein und sich in bestehende Anwendungen integrieren lassen. Erst dann kann es Wirkung entfalten.

Warum die Herstellungsphase stärker in den Fokus rückt

Ein weiterer Punkt aus dem Vortrag betrifft die Verteilung des CO₂-Fußabdrucks über den Lebenszyklus. Bei vielen elektrischen Produkten dominiert heute die Nutzungsphase, weil der Energieverbrauch über 20, 30 oder mehr Jahre stark ins Gewicht fällt. Je nach Produkt kann die Use-Phase einen Großteil des gesamten CO₂-Fußabdrucks verursachen.

Diese Gewichtung kann sich jedoch verschieben. Wenn Strom zunehmend aus erneuerbaren Quellen stammt oder Kunden eigene Photovoltaik nutzen, sinkt die CO₂-Relevanz der Nutzungsphase. Dadurch rückt die Herstellungsphase stärker in den Fokus. Materialeinsatz, Produktion, Baugruppen, Gehäuse, Elektronik, Logistik und Wiederverwendung werden dann noch wichtiger.

Genau hier setzt Circular Design an. Wenn sich ein Produkt wiederaufbereiten lässt, müssen nicht alle Materialien und Komponenten neu hergestellt werden. Das kann den CO₂-Fußabdruck der Herstellungsphase deutlich senken und zugleich Ressourcen schonen.

Sirius-Sanftstarter erhält ein zweites Produktleben

Als konkretes Beispiel präsentierten Warter und Elamin den wiederaufbereiteten Sanftstarter SIRIUS 3RW5 Z R11. Sanftstarter werden eingesetzt, um Motoren kontrolliert hochzufahren und Einschaltströme zu begrenzen. Das gezeigte Gerät ist kein Neuprodukt im klassischen Sinn. Es wird aus dem Markt zurückgenommen, geprüft, gezielt aufgearbeitet und anschließend wieder verkauft.

Der Unterschied zum Neuprodukt liegt laut Siemens nicht in der Funktion. Die technischen Eigenschaften bleiben gleich. Sichtbar sein können lediglich Gebrauchsspuren am Gehäuse. Für industrielle Anwendungen ist das häufig unkritisch. Entscheidend ist, dass das Gerät zuverlässig funktioniert, dokumentiert ist und die gleichen technischen Anforderungen erfüllt.

Durch den Wiederaufbereitungsprozess lässt sich der CO₂-Fußabdruck in der Herstellungsphase laut Siemens um rund 50 Prozent senken. Das ist vor allem deshalb relevant, weil hier nicht ein Produkt komplett neu gefertigt werden muss. Stattdessen werden vorhandene Komponenten weitergenutzt, geprüft und nur bei Bedarf ersetzt.

Modulare Bauweise ermöglicht Wiederaufbereitung

Dass ein Produkt überhaupt sinnvoll wiederaufbereitet werden kann, hängt stark vom Design ab. Siemens betonte, dass der Sanftstarter modular aufgebaut ist. Er lässt sich demontieren, weil Komponenten geschraubt und nicht verklebt sind. Dadurch können Bauteile gezielt geprüft, ausgetauscht und wieder zusammengeführt werden.

Ein weiterer Baustein ist das integrierte Logbuch des Geräts. Es speichert Informationen aus dem ersten Produktleben, etwa Betriebsdauer, Schaltzyklen, Temperaturprofile oder Strombelastungen. Auf dieser Grundlage kann Siemens bewerten, welche Komponenten noch für ein zweites Leben geeignet sind und welche ersetzt werden müssen.

Damit zeigt das Beispiel, dass Wiederaufbereitung nicht allein ein Serviceprozess ist. Sie ist das Ergebnis früher Designentscheidungen. Ohne Modularität, Demontierbarkeit und Nutzungsdaten wäre eine systematische Aufarbeitung deutlich schwieriger.

Digitale Produktdaten machen Circular Design skalierbar

Der Vortrag machte auch deutlich, dass Kreislaufwirtschaft ohne Daten kaum skalierbar ist. Unternehmen müssen wissen, woraus ein Produkt besteht, wie es genutzt wurde, welche Komponenten belastet wurden, welche Umweltwirkung entstanden ist und welche Informationen Kunden für eigene Nachhaltigkeitsbewertungen benötigen.

Beim Siemens-Beispiel führt ein QR-Code am Gerät zu digitalen Produktinformationen. Kunden finden dort Dokumentation, Handbücher und Nachhaltigkeitsangaben. Dazu gehören unter anderem Informationen zu Energieeffizienz, Lebensdauer, Reparaturfähigkeit und CO₂-Werten.

Auch Environmental Product Declarations spielen eine wichtige Rolle. Sie machen Umweltwirkungen transparent und stellen Zahlen bereit, die Kunden in eigenen Bewertungen, Reports oder Beschaffungsentscheidungen nutzen können. Damit werden Nachhaltigkeitsangaben nicht nur kommuniziert, sondern in überprüfbare Daten übersetzt.

Was das Beispiel für die Elektronikentwicklung zeigt

Der Siemens-Beitrag zeigt exemplarisch, wie sich Nachhaltigkeit in der Elektronikentwicklung verändert. Es geht nicht mehr nur darum, einzelne Materialien zu ersetzen oder Energieeffizienz zu verbessern. Nachhaltigkeit wird zu einer Systemfrage: Wie wird ein Produkt gestaltet? Welche Daten werden erfasst? Wie lässt es sich warten, reparieren und wiederaufbereiten? Wie werden Umweltwirkungen dokumentiert? Und wie kann daraus ein tragfähiges Geschäftsmodell entstehen?

Der wiederaufbereitete SIRIUS 3RW5 Z R11 macht diese Fragen greifbar. Er verbindet modulares Design, Zustandsdaten, Wiederaufbereitung, Environmental Product Declarations und digitale Produktinformationen. Damit wird Nachhaltigkeit nicht zur Zusatzfunktion, sondern Teil der Produktlogik.

Für die Niederspannungstechnik ist das ein wichtiger Hinweis: Auch etablierte Industrieprodukte können in zirkuläre Konzepte eingebunden werden, wenn sie entsprechend entwickelt, dokumentiert und organisatorisch unterstützt werden. Nachhaltigkeit beginnt dann nicht beim Recyclingcontainer, sondern im Lastenheft.