Was passiert denn in diesem Labor?
Im Labor für Nachhaltige Produktentwicklung geht es um die Eigenschaften von Produkten: Aus welchen Modulen bestehen sie? Welche Werkstoffe werden verwendet? Wie sind die einzelnen Bauteile miteinander verbunden? Und auch: Wie kann man solche Produkte rezyklieren?
Metalle und ihre Legierungen können mit Hilfe der Röntgenfluoreszenz bestimmt werden, für Kunststoffe erfolgt dies mit einem Infrarot-Spektrometer. Wenn man weiß, welche Werkstoffe im Produkt eingesetzt wurden, kann man sie zu anderen Produkten weiterverarbeiten. Hierfür stehen im Labor die Verarbeitungsverfahren Extrusion und Spritzguss für thermoplastische Kunststoffe zur Verfügung. Leider sind Produkte nach Gebrauch oft verschmutzt oder gealtert. Deshalb können im Labor auch andere wichtige Eigenschaften wie Wassergehalt, Verunreinigungsgrad, Restfüllgutmenge und Aschegehalt bestimmt werden.
All das dient dazu, den Aufbau von Produkten zu verstehen und mehr über ihre Eigenschaften bei der Herstellung, Nutzung und Entsorgung zu erfahren. So können Produkte umweltfreundlicher und kreislauffähig gestaltet werden. Neben den Untersuchungen im Labor ist daher auch die Bestimmung der Umwelteigenschaften von Produkten durch eine Ökobilanz, die alle Lebenszyklusphasen des Produkts berücksichtigt, eine wichtige Ergänzung bei der Produktbewertung und der Entwicklung von Empfehlungen.
Oft werden Produkte gemeinsam mit Unternehmen untersucht, wie schnurlose Kopfhörer oder Headsets, um deren Eigenschaften wie Reparierbarkeit oder Recyclingfähigkeit zu bestimmen und den Herstellern Verbesserungen vorzuschlagen.
Prof. Dr. Jörg Woidasky
Laborleitung
„Im Labor für Nachhaltige Produktentwicklung zerlegen Studierende ein gebrauchtes Elektro- oder Elektronikgerät ihrer Wahl. Was sie durch diese praktische Arbeit lernen, ist eine durchaus prägende Erfahrung. Mein Tipp an angehende Ingenieurinnen und Ingenieure: Einfach mal anfangen zu machen!“
Jannick Schmidt
Laboringenieur
„Ich habe hier an der Hochschule Pforzheim schon meinen Bachelor und den Master gemacht. Das Arbeiten im Labor für Nachhaltige Produktentwicklung hat mich schon da so fasziniert, dass ich inzwischen als Laboringenieur Teil des Teams bin. Jetzt gebe ich mein Wissen weiter und habe richtig Spaß dabei.“
Im Labor für Nachhaltige Produktentwicklung untersuchen Studierende eigene Produkte, die sie aus ihrem Haushalt mitbringen. Zuerst demontieren sie diese und sortieren dann die Bestandteile soweit, dass nur noch homogene Materialien übrigbleiben, die anschließend analysiert werden. Besonderes Augenmerk wird auf die enthaltenen Kunststoffe gelegt; es wird an einer Zerkleinerungs- und Korngrößenanalyse gearbeitet, es wird eine Werkstoffprüfung an Thermoplasten vorgenommen und Umformungstechniken wie Spritzguss oder Kunststoff-Extrusion werden kennengelernt.
Wie in jedem Labor lernen die Studierenden auch hier, dass das Schreiben von Laborberichten und ein sauberes methodisches Vorgehen die Grundlage guter wissenschaftlicher Arbeit sind.
„Als Projekt habe ich hier im Labor eine Küchenmaschine demontiert. Die einzelnen Bauteile waren teilweise miteinander verklebt, sodass mache Verbindungen nur mit Gewalt zu trennen waren. Ehrlich gesagt, war ich überrascht, wie lange es dauert, Haushaltsgeräte in ihre wiederverwertbaren Bestandteile zu zerlegen. Da wundert es einen nicht, dass die Recyclingquoten in Deutschland immer noch so gering sind. Das zu verbessern, ist eine echte Zukunftsaufgabe.“
„Wir haben hier ein defektes Elektrogerät demontiert. Nach einem kurzen Input durch den Laboringenieur durften wir absolut selbständig arbeiten. Hierbei lernte ich einige neue Geräte und Verfahren praktisch kennen (wie Extrusion und Spritzguss), aber auch einfache Methoden wie die Schwimm-Sink-Trennung zur Identifikation von alltäglichen Kunststoffen anhand ihrer Dichte. Das Labor hat mein Interesse an Themen der Nachhaltigkeit gestärkt, sodass ich mir heute manche Geräte anschaue und überlege, wie ich diese demontieren würde und aus welchen Materialien sie wohl bestehen. Toll fand ich das praktische Arbeiten - eine willkommene Abwechslung zum in-den Vorlesungen-sitzen.“
Das Labor für Nachhaltige Produktentwicklung befasst sich mit einem für uns alle bedeutenden Zukunftsthema. Durch die zunehmende Industrialisierung und die heutzutage sehr ausgeprägte Konsum-Mentalität werden Rohstoffe zu knappen Gütern. Deswegen wird es immer wichtiger, mit den zur Verfügung stehenden Ressourcen sparsam umzugehen und möglichst viele Materialien wiederzuverwerten.
Nur wer Werkstoff- und Produkteigenschaften genau kennt, kann in der Nachnutzungsphase dafür sorgen, den Kreislauf aus Produktion, Nutzung und Wiederverwertung zu schließen. Eine besondere Herausforderung hierbei ist, diesen Kreislauf durch geeignete technische Methoden wirtschaftlich und dadurch attraktiv für die tatsächliche Umsetzung in der Wirtschaft zu machen.
