MWI32 Nachhaltige Produktentwicklung

Notwendige Voraussetzungen zur Teilnahme

keine

Empfohlene Voraussetzungen zur Teilnahme

keine

Kurzbeschreibung

Analyse des Lebenslaufs technischer Produkte mit ihren Energie- und Stoffströmen als Ausgangspunkt für eine lebenslaufbezogene, nachhaltige Produktentwicklung. Umsetzung der Nachhaltigkeitsprinzipien in der täglichen Arbeit von Konstruierenden (Design for Sustainability, Design for Circularity, EcoDesign, nachhaltige Materialauswahl)

Inhalte
  • Grundlagen der Nachhaltigkeit und Circular Economy
  • Lebenslaufbezogene Entwicklung technischer Produkte
  • Analyse des Lebenszyklus technischer Produkte mit ihren Stoff- und Energieströmen
  • Methoden der Energie und Umweltbilanzierung (z.B. Life Cycle Assessment)
  • Nachhaltige Werkstoffauswahl
  • Potenziale und Herausforderungen der nachhaltigen Produktentwicklung
  • Technikbewertung nach VDI (3780)
  • Methoden, Prozesse und Tools für die nachhaltige Produktentwicklung (Design for Sustainability – Reuse, Repair, Refurbish / Remanufacture, Recycling, Design for Circularity)
  • Digitale Zwillinge für die Entwicklung nachhaltiger Produkte
  • Management umweltbezogener Daten entlang des Produktlebenszyklus
  • Verantwortung für Ingenieursarbeit
  • Optimierung von Produkten in Hinsicht auf Nachhaltigkeit (Re-Design)
Qualifikations- und Lernziele

Die Studierenden können Methoden und Strategien zur Entwicklung nachhaltiger Bauteile und Baugruppen selbstständig in Entwicklungsteams einsetzen und Methoden, Prozesse, Tools und Techniken für die die Optimierung von Produkten im Hinblick auf Nachhaltigkeit (Re-Design) nutzen.

Fachkompetenzen

Die Studierenden können

  • den Entwicklungsprozess nachhaltiger Produkte und den Einfluss der Produktentwicklung auf die Nachhaltigkeit basierend auf ihren theoretischen Kenntnissen analysieren
  • aus der jeweiligen Aufgabenstellung eines realen Produktentwicklungsprojekts konkrete Fragestellungen ableiten und sich gezielt relevantes Fachwissen aneignen und Zusammenhänge zu bereits erworbenen Fachkompetenzen herstellen

Methodenkompetenzen (fachlich & überfachlich)

Die Studierenden können

  • Energie- und Umweltbilanzierungen von Produkten durchführen
  • die Umwelteigenschaften und -einflüsse der Produkte simulieren
  • für eine nachhaltige Gestaltung bzw. Verbesserung der Nachhaltigkeit von Produkten geeignete Materialen auswählen und einsetzen
  • die Prinzipien der Nachhaltigkeit umsetzen (z.B. Design for Reuse, Design for Repair, Design for Remanufacturing / Refurbishing, Design for Recycling, etc.) und Produktalternativen bewerten

Sozialkompetenzen

Die Studierenden können

  • alternative Lösungen und Ergebnisse mit Fachvertretenden sachlich diskutieren
  • ihren Standpunkt in Bezug auf Nachhaltigkeit im Kontext der Produktentwicklung im inner- und außerbetrieblichen Diskurs fachlich fundiert vertreten
  • andere Menschen empathisch für das Thema Nachhaltigkeit sensibilisieren
  • Arbeitsgruppen fachlich anleiten und motivieren, nachhaltige Lösungen aktiv zu entwickeln und umzusetzen

Selbstkompetenzen

Die Studierenden können

  • Entwicklungsprozesse nachhaltiger Produkte im Hinblick auf ihr eigenes Handeln reflektieren
  • Probleme ganzheitlich betrachten und nachhaltige Lösungsstrategien entwickeln
  • eigenverantwortlich Entscheidungen im Sinne der Nachhaltigkeit treffen
ECTS-Leistungspunkte (CrP)
  • 4 CrP
  • Arbeitsaufwand 150 Std.
  • Präsenzzeit 60 Std.
  • Selbststudium 90 Std.
Lehr- und Lernformen
  • 5 SWS
  • Seminaristischer Unterricht mit Übungen
  • GruppenarbeitenDie in der Vorlesung erlernten Methoden werden in der Übung angewandt und hinterfragt.
Studiensemester
  • Sustainability Transformation in Engineering and Management (M.Sc. 2024)
Dauer
1 Semester
Häufigkeit des Angebots
Jedes Semester
Unterrichtssprache
Englisch
Prüfungsvorleistungen

keine

Bonuspunkte

Nein

Bonuspunkte werden gemäß § 9 (4) der Allgemeinen Bestimmungen vergeben. Art und Weise der Zusatzleistungen wird den Studierenden zu Veranstaltungsbeginn rechtzeitig und in geeigneter Art und Weise mitgeteilt.

Prüfungsleistungen
  • TL 1: Klausur (50 %)
  • TL 2: Übung (50 %)
Benotung
Die Bewertung des Moduls erfolgt gemäß §§ 9, ggf. 12 (Teilleistungen), ggf. 18 (Arbeiten, Kolloquien) der Allgemeinen Bestimmungen (Teil I der Prüfungsordnung).
Verwendbarkeit
Gemäß § 5 der Allgemeinen Bestimmungen (Teil I der Prüfungsordnung) Verwendbarkeit in allen Masterstudiengänge der THM möglich.
Literatur, Medien
  • DIN EN ISO 14040
  • DIN EN ISO 14044
  • Abele; Anderl; Birkhofer, 2005: Environmentally-Friendly Product Development
  • Abele, E., Anderl, R.; Birkhofer, H.: Rüttinger, B. (Hrsg.): EcoDesign – Von der Theorie in die Praxis, Heidelberg, Spring 2008
  • Biahmou, A.: Systems Engineering for Sustainable Mobility. In Systems Engineering in Research and Industrial Practice, pp.369-400, Springer, 2019
  • Biahmou, A.: Sustainable Mobility. In Concurrent Engineering in the 21st Century: Foundations, Developments and Challenges (pp.779-803), Springer, 2025
  • Konrad Ott, Ralf Döring, 2008: Theorie und Praxis starker Nachhaltigkeit
  • TU Delft: Design for Sustainability – a step-by-step approach ( https://api.globalewaste.org/publications/file/163/Design-for-Sustainability-A-Step-by-Step- Approach.pdf (wird in neuem Tab geöffnet))
  • Ulrich & Eppinger: Product Design and Development. McGraw Hill International Edition, 4. Auflage, New York 2008
  • Ueda et al.: Value Creation and Decision Making in Sustainable Society. Annals of the CIRP Vol. 58/2 (2009)

Rechtliche Hinweise