Nachhaltiges Produktdesign

Der verantwortungsvolle Umgang mit Natur und Ressourcen ist die Grundlage unseres nachhaltigen Handelns. Als wichtiger Partner zahlreicher Industrien sehen wir uns in der Pflicht, nicht nur bei unserer eigenen Produktentwicklung Ressourcen zu schonen, sondern auch unsere Kunden dabei zu unterstützen, die Nachhaltigkeit ihrer Produkte zu verbessern. Unser Unternehmensbereich Performance Materials produziert beispielsweise , mit denen Displays energieeffizienter werden. Der Unternehmensbereich Life Science entwickelt Technologien und Lösungen, um Forschung und Biotechproduktion einfacher, schneller und erfolgreicher zu machen. Auch hier berücksichtigen wir Nachhaltigkeitsaspekte bereits bei der Produktentwicklung.

Unser Ansatz für eine nachhaltige Produktentwicklung

Jeder unserer Unternehmensbereiche kann seinen eigenen Beitrag zum Thema Nachhaltigkeit leisten. Daher wird das nachhaltige Produktdesign jeweils auf eigene Art und Weise umgesetzt.

Performance Materials entwickelt und produziert zahlreiche Produkte, die unseren Kunden dabei helfen, nachhaltige und umweltschonende Produkte herzustellen. Unser Ziel ist es, intelligente Lösungen zu schaffen, die unter anderem dabei helfen, im Alltag Energie zu sparen.

Im Unternehmensbereich Life Science wollen wir vor allem die Auswirkungen unserer Produkte auf Umwelt und Gesundheit reduzieren. Dies gilt für den gesamten Lebenszyklus – von der Herstellung über die Verwendung bis hin zur Entsorgung unserer Produkte. Gleichzeitig sollen sie leistungsfähiger und benutzerfreundlicher werden. Daher stellen wir uns gleich zu Beginn ihrer Entwicklung die Frage, wie wir diese Anforderungen am besten miteinander verknüpfen können.

Wie wir das Thema Nachhaltigkeit in die Produktentwicklung einbeziehen

Im Unternehmensbereich Performance Materials riefen wir das „Performance Materials CR Committee“ ins Leben, das sich aus Vertretern aller Geschäftseinheiten sowie weiteren relevanten internen zusammensetzt. Das Komitee dient dem Austausch zu Corporate-Responsibility-Themen (CR-Themen) und trifft sich drei bis vier Mal jährlich.

Die für CR zuständige Einheit innerhalb des Unternehmensbereichs Life Science koordiniert produktbezogene Nachhaltigkeitsthemen und treibt sie voran. Darunter fallen die Entwicklung und Umsetzung des Design-for-Sustainability-Programms (DfS) für ökologischere Life-Science-Produkte sowie das Online-Tool DOZN™ zur quantitativen Bewertung „grüner“ Alternativen von Chemikalien.

Die hier beschriebenen Verantwortlichkeiten gelten auch für Verpackungen sowie für Wiederverwertung.

Wozu wir uns verpflichten: Richtlinien zu Chemikalien und Produkten

Unsere konzernweiten Anforderungen zum Thema Produktsicherheit, einschließlich der erforderlichen Managementstrukturen, sind in unserer Regulatory Affairs Group Policy geregelt. Mit dieser Richtlinie setzen wir die für unser Unternehmen geltenden Produktsicherheitsvorschriften um.

Für unseren Unternehmensbereich Performance Materials definierten wir außerdem einige zusätzliche Anforderungen zum nachhaltigen Produktdesign:

  • Mit unserer „Green Product Policy“ stellen wir sicher, dass wir sämtliche nationale und internationale Bestimmungen und Gesetze (zum Beispiel REACH und die RoHS-Richtlinie der EU) befolgen und auch allen branchen- und kundenspezifischen Anforderungen entsprechen.
  • Unsere Rohstoffe für die Kosmetikbranche erfüllen die hohen Standards der EU-Kosmetikrichtlinie und werden gemäß der „Good Manufacturing Practices for Cosmetic Ingredients“ (EFfCI GMP) hergestellt.

Unsere Prozesse für nachhaltiges Produktdesign

Im Unternehmensbereich Life Science unterstützen verschiedene Ansätze unsere Experten dabei, Nachhaltigkeitsaspekte bereits bei der Produkt- und Verpackungsentwicklung einzubeziehen und umzusetzen:

  • Im Zuge unseres Programms „Design for Sustainability“ (DfS) haben wir eine umfassende Methode zur Verbesserung der Nachhaltigkeit in Life-Science-Produkten über die Analyse verschiedener Nachhaltigkeitskriterien entwickelt.
  • Bewertungsinstrument für Grüne Chemie: Zusätzlich zum DfS-Programm entwickeln unsere Life-Science-Forscher innovative Lösungen, die den „12 Prinzipien Grüner Chemie“ nach Paul T. Anastas und John C. Warner entsprechen.
  • Mit dem von uns entwickelten Online-Tool DOZN™ sind wir in der Lage, „grüne“ Alternativen zu verschiedenen Chemikalien zu bewerten und somit Transparenz für unsere Kunden zu schaffen.

Aktuelle Produktbeispiele aus dem Unternehmensbereich Performance Materials

Unsere Performance-Materials-Produkte leisten auf unterschiedliche Weise einen Beitrag zu mehr Nachhaltigkeit:

Energieeffiziente Displays

Flüssigkristalle (, LC) sorgen in Computerbildschirmen und Fernsehgeräten für eine hohe Bildqualität und reduzieren zugleich ihren Stromverbrauch – denn unsere PS-VA-Technologie () richtet die Flüssigkristalle so aus, dass die Hintergrundbeleuchtung besser genutzt werden kann. Für diese wird im Display am meisten Strom benötigt. Dank der PS-VA-Technologie kann somit der Stromverbrauch der Endgeräte im Vergleich zur Vorgängertechnologie signifikant reduziert werden.

Die nächste Generation der Flüssigkristalltechnologie ist SA-VA (Self-Aligned Vertical Alignment): 2018 werden die ersten Produkte auf dem Markt erwartet. SA-VA ist ressourcenschonend und noch umweltfreundlicher, weil durch diese Technologie bei der Display-Herstellung weniger Energie und Lösungsmittel benötigt werden. Außerdem ist sie effizienter, da bei der Herstellung weniger Prozessschritte notwendig sind. Weil die SA-VA-Technologie darüber hinaus bei niedrigeren Temperaturen verarbeitet werden kann, eignet sie sich für sensible Materialien etwa in Premiumprodukten oder in Zukunftsanwendungen wie flexiblen Displays.

Displays mobiler Endgeräte haben zunehmend höhere Auflösungen, sollen aber gleichzeitig möglichst energieeffizient sein. Mit den Flüssigkristallen für Touchscreen-Anwendungen setzen wir genau dort an: Die dahinter stehende Ultra-Brightness-Fringe-Field-Switching-Technologie (UB-FFS) erhöht die Lichtdurchlässigkeit in Displays um 15 %. Das kann den Energieverbrauch von Smartphones oder Tablets um etwa 30 % reduzieren und somit die Akkulaufzeit verlängern. Gleichzeitig verbessert sie die Bildauflösung. Derzeit entwickeln wir diese Technologie auch für stationäre Endgeräte weiter. Sie soll beispielsweise die Energieeffizienz von LCD-Flachbildfernsehern mit sehr hoher Auflösung verbessern.

Optimierung der Flüssigkristallherstellung

Durch die Verbesserung der sogenannten Standard-C-C-Kupplungsreaktion – also der Verbindung von zwei Kohlenwasserstoffen über eine neue Kohlenstoff-Kohlenstoffbindung – bei der Herstellung von Flüssigkristallen reduzierten wir den Produktionsabfall erheblich. Darüber hinaus sparten wir 12 Mio. € ein. Zudem verwendeten wir so weniger sogenannter CMR-Stoffe (cancerogen mutagen reprotoxic), also krebserzeugende, und/oder reproduktionstoxische Stoffe.

Schaltbare Fenster

Fenster, die sich in Sekundenschnelle verdunkeln lassen – unsere Flüssigkristallfenster-Technologie (Liquid-Crystal-Window-Technologie, LCW) macht es möglich. Gleichzeitig reguliert sie die Wärme, die durch Sonneneinstrahlung in Gebäuden entsteht. Durch die Abdunklung der Fenster kann außerdem ein gewisses Maß an Privatsphäre erreicht werden. Die Fenstermodule, die wir unter der Marke Licrivision™ vertreiben, senken den Energiebedarf von klimatisierten Gebäuden laut ersten Messungen um bis zu 40 % und ersetzen konventionelle Verschattungsmethoden. Dafür erhielten wir 2017 den „Technology Innovation Award“ des Beratungsunternehmens Frost & Sullivan in der Kategorie „Smart Glass Industry“. In den Niederlanden investierten wir 15 Mio. € in den Bau einer Produktionsanlage für Flüssigkristallfenster-Module. Die Auslieferung der schaltbaren Glasmodule wird 2018 beginnen.

OLEDs – organische Leuchtdioden

Organische Leuchtdioden () erhöhen ebenfalls die Energieeffizienz von Displays und sorgen für leuchtende Farben sowie gestochen scharfe Bilder. Für die effiziente Produktion großflächiger OLED-Displays forschen wir seit einigen Jahren an innovativen Druckverfahren. Dafür arbeiten wir eng mit Druckerherstellern zusammen. Im September 2016 eröffneten wir an unserem Standort Darmstadt eine neue Produktionsanlage für OLED-Materialien. Mit rund 30 Mio. € ist die Anlage eine der größten Einzelinvestitionen, die wir in den vergangenen Jahren am Standort Darmstadt getätigt haben.

Innovationen für die Photovoltaik

Wir bieten Materialien an, mit denen die Photovoltaikindustrie Solarzellen herstellt. Sie machen die innovative Nutzung von Photovoltaik möglich: beispielsweise für flexible, halbtransparente und leichtgewichtige Solarzellen, die unter anderem in Gebäuden, auf geraden oder gewölbten Oberflächen oder sogar in Kleidung eingesetzt werden können. Ein Beispiel sind Solarbäume, die wir neben unserem Innovationszentrum in Darmstadt installierten. Die Bäume sind mit organischen Photovoltaik-Modulen ausgestattet, die mittels unserer druckbaren, modernen Hochleistungspolymere hergestellt wurden. Die gewonnene Energie wird tagsüber gespeichert und nachts zur Beleuchtung der Bäume genutzt.

Mehr Naturkosmetik

2017 entwickelten wir gemeinsam mit unserem Partner, dem französischen Unternehmen Agrimer, das Hautpflegeprodukt RonaCare® RenouMer, das aus natürlichen Meeresalgen gewonnen wird. In engem Austausch mit unseren Kunden aus der Kosmetikindustrie reagieren wir mit Produkten wie diesem auf die wachsende Nachfrage nach Naturkosmetik. Wir entwickeln kosmetische Rezepturen, die strengen Kriterien entsprechen: Ende 2017 erfüllten etwa ein Drittel unserer kosmetischen Rohstoffe die Kriterien des Ecocert-Cosmos-Standards für Bio- und Naturkosmetik.

Alternative zu Mikroplastik

Wir stellen Pigmente und funktionelle Füllstoffe auf mineralischer Basis her, die von der Kosmetikindustrie in Rezepturen für unterschiedliche Zwecke eingesetzt werden. Unsere Produktreihe RonaFlair® Functional Fillers bietet eine Alternative zu festen Mikroplastikpartikeln in Hautpflegeprodukten. Damit unterstützen wir die Erklärung des europäischen Kosmetikverbandes Cosmetics Europe, bis zum Jahr 2020 auf Mikroplastik in abzuspülenden Produkten zu verzichten. Als Mikroplastik gelten winzige, biologisch nicht abbaubare Polymerpartikel, die Kläranlagen nicht filtern können. Die Partikel gelangen über das Abwasser in marine und terrestrische Ökosysteme, wo sie Schaden bei Lebewesen anrichten können.

Displaying Futures – jährlicher Zukunftsdialog

Pionierleistungen sind nur durch die enge Zusammenarbeit mit Partnern möglich. Wir suchen den Austausch mit Vordenkern, die weit in die Zukunft blicken und bahnbrechende Technologien ersinnen. Aus diesem Grund riefen wir das jährliche Symposium „Displaying Futures“ ins Leben, das im November 2017 bereits zum achten Mal stattfand – diesmal in Tokio.

Wir beleuchteten dabei das Thema „Digital Transformations“ aus verschiedenen Blickwinkeln und untersuchten aktuelle gesellschaftliche Trends. Dabei stellten wir uns die Frage, wie wir als Performance Materials unterschiedliche Ideen unterstützen und als Inspirationsquelle dienen können – auch für Forschung und Entwicklung.

Nachhaltiges Produktdesign im Bereich Life Science

Mit unserem Design-for-Sustainability-Programm (DfS) entwickelten wir einen umfassenden Ansatz für nachhaltigere Life-Science-Produkte. Das DfS-Programm stellt unseren Produktentwicklern verschiedene Werkzeuge zur Verfügung. Mit diesen können sie analysieren, wie ein künftiges Produkt die folgenden Bereiche beeinflusst: Materialien, Energie und Emissionen, Abfall, Wasser, Verpackung, Einsatzfähigkeit und Innovation. Für jeden dieser Bereiche entwickelten wir verschiedene Nachhaltigkeitskriterien, die in eine sogenannte Scorecard eingehen. Unser Ziel ist es, mit einem neuen Produkt möglichst viele dieser Kriterien zu erfüllen. Um die möglichen Umweltauswirkungen in verschiedenen Produktlebensphasen zu verstehen, führen wir beispielsweise Produktlebenszyklus-Analysen durch. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen geben uns Aufschluss über das Verbesserungspotenzial des Produkts, die wir in der weiteren Entwicklung berücksichtigen. Dabei stehen die beteiligten Experten aus Forschung und Entwicklung, Produktmanagement, Qualität und Einkauf sowie aus anderen Fachabteilungen in engem Austausch miteinander.

35 %

unserer Produktentwicklungsprojekte erfüllen im Rahmen des DfS-Prozesses mindestens drei der von uns definierten Nachhaltigkeitskriterien.

In Zukunft wollen wir auch unsere Lieferanten in unser DfS-Programm einbeziehen. 2016 starteten wir ein Pilotprojekt, um die entsprechenden Anforderungen an unsere Lieferanten zu definieren. Wir wollen insbesondere erreichen, dass sich unsere Lieferanten an der Initiative „Together for Sustainability“ der Chemiebranche beteiligen.

Bewertungsinstrument für Grüne Chemie

Zusätzlich zum DfS entwickeln unsere Life-Science-Forscher innovative Lösungen, die den „12 Prinzipien Grüner Chemie“ nach Paul T. Anastas und John C. Warner entsprechen. Das Ziel: Forschung so umweltverträglich wie möglich gestalten und negative Einflüsse auf die menschliche Gesundheit minimieren. Insgesamt bieten wir mehr als 750 Produkte an, die mit den Prinzipien der Grünen Chemie einhergehen und so „grünere“ Alternativen zu herkömmlichen Produkten darstellen.

Durch das von uns entwickelte Online-Tool DOZN™ sind wir in der Lage, „grüne“ Alternativen zu verschiedenen Chemikalien zu bewerten und somit Transparenz für unsere Kunden zu schaffen. Anhand der zwölf Prinzipien der Grünen Chemie bewerten wir mithilfe von DOZN™, wie unsere Produkte in den Hauptkategorien abschneiden. Diese sind: „verbesserte Ressourcennutzung“, „effizienter Energieeinsatz“ und „minimierte Gefahren für Mensch und Umwelt“. Das System berechnet Punktzahlen, die auf dem „“ (GHS) sowie den Sicherheitsdatenblättern der genutzten Stoffe basieren. Für jedes der zwölf Prinzipien wird eine Punktzahl vergeben – dadurch können die Produkte einfach verglichen werden. Die eingesetzte Bewertungsmethode überprüfte eine unabhängige Organisation. Bisher haben wir mehr als 40 Produkte anhand dieser Matrix bewertet und anschließend verbessert. 2017 wurde DOZN™ von einem Umweltberatungsunternehmen validiert; im März wurde dazu ein wissenschaftlicher Artikel in einem Fachmagazin veröffentlicht.

Große Bandbreite an Lösungen

Unser Life-Science-Portfolio umfasst eine Vielzahl an Produkten. Sie alle weisen unterschiedliche Eigenschaften auf, die wir bei unserem DfS-Ansatz und im Rahmen der Grünen Chemie berücksichtigen. Die nachfolgenden Beispiele veranschaulichen dies.

Umweltfreundlichere Laborfilter

Mithilfe des DfS-Ansatzes reduzierten wir die Umweltauswirkungen unseres Laborfilters EZ-Fit™ Manifold deutlich. Für den EZ-Fit™ Manifold benötigen wir im Vergleich zu seinem Vorgängerprodukt Hydrosol Manifold 47 % weniger Rohstoffe. Seine Verpackung besteht zu 100 % aus recyclingfähiger Wellpappe; insgesamt sind 99 % der Produktbestandteile recycelbar. Die Filtrationsköpfe können mühelos abgenommen werden, sodass nicht das gesamte Gerät, sondern nur die Köpfe im Autoklaven (gasdicht verschließbarer Druckbehälter) gereinigt werden müssen. Das spart Energie und reduziert die Kohlendioxidemissionen, die bei der Reinigung entstehen, um 91 %. 2016 erweiterten wir unser Filtrationssortiment außerdem um ein Einweg-Filtrationsgerät. Es kommt zum Einsatz bei der Bestimmung der Keimzahl in flüssigen Proben. Hier verbesserten wir dank unserem DfS-Ansatz vor allem die Verpackungen.

Grünere Chemie

Für unser „grünes“ Lösungsmittel Cyrene™ erhielten wir 2017 die Auszeichnung „European Bio-Based Chemical Innovation of the Year“. Es basiert auf Abfallzellulose und wird unter anderem als Alternative zu Dimethylformamid (Ameisensäure) eingesetzt. Ameisensäure ist in den vergangenen Jahren wegen ihrer erbgutverändernden Eigenschaften zunehmend in die Kritik geraten. Mit Cyrene™ und anderen „grünen“ Lösungsmitteln unterstützen wir unsere Kunden in der pharmazeutischen und agrochemischen Industrie dabei, ihre Produktionsprozesse umweltfreundlicher und sicherer zu gestalten. Wir kooperieren mit auf diesem Gebiet führenden Institutionen und Start-up-Unternehmen: Gemeinsam arbeiten wir an der Entwicklung weiterer solcher „grüner“ Lösungsmittel. Sie basieren im Gegensatz zu herkömmlichen Lösungsmitteln auf natürlichen Ressourcen wie Maiskolben oder : Sie sind umweltverträglicher, leichter biologisch abbaubar und einfacher zu recyceln. Unsere Ergebnisse veröffentlichten wir 2017 in führenden Fachzeitschriften.

Umweltfreundliche Nutzung von Laborwasser

Mitte 2017 brachten wir unser neues Laborwassersystem Milli-Q® IQ 7000 auf den Markt. Das System zur Aufbereitung und Überwachung von Laborwasser nutzt quecksilberfreie UV-Oxidationslampen und kann in einen energiesparenden Ruhezustand versetzt werden, ohne die Wasserqualität zu verringern.

Flüssigkristall
Als Flüssigkristall bezeichnet man eine Substanz, die sowohl Eigenschaften einer Flüssigkeit als auch von Kristallen aufweist. Normalerweise sind Moleküle nur in festen Kristallen perfekt geordnet, in Flüssigkeiten schwimmen sie chaotisch durcheinander. Flüssigkristalle entpuppten sich jedoch als Zwitter: Obwohl sie flüssig sind, zeigen sie eine gewisse kristalline Ordnung. Ihre stäbchenförmigen Moleküle richten sich aus wie Fische in einem Schwarm. Zudem reagieren sie wie winzige Antennen auf die elektromagnetischen Wellen des Lichts. Deshalb können solche Molekülschwärme speziell präpariertes, „polarisiertes“ Licht entweder durchlassen oder ausblenden. Das geschieht in den Pixeln der Flüssigkristall-Displays – ähnlich aber auch in Flüssigkristallfenstern, die Sonnenlicht abschatten können.
Stakeholder
Als Stakeholder bezeichnet man Personen oder Organisationen, die ein Interesse und/oder einen berechtigten Anspruch an einem Unternehmen haben. Zu den Stakeholdern gehören beispielsweise Mitarbeiter, Geschäftspartner, Nachbarn von Standorten oder Aktionäre.
Liquid Crystals (LC)
Englischer Begriff für Flüssigkristalle. Diese Spezialchemikalien sind in LC-Displays (LCD) zu finden, beispielsweise in Flachbildfernsehern, Notebooks, Mobiltelefonen etc.
PS-VA
Abkürzung für Polymer-Stabilized Vertical Alignment: polymer-stabilisierte vertikale Orientierung. Durch eine Polymerschicht werden Moleküle innerhalb des Displays in eine bestimmte Richtung orientiert. Der Flüssigkristall steht im Schwarz-Zustand nicht genau senkrecht, sondern ist mit einer leichten Schlagseite ausgerichtet ("Tilt"). Dies beschleunigt den Schaltvorgang. Die Lichtdurchlässigkeit des Displays ist deutlich höher, die Hintergrundbeleuchtung – eine der teuersten Komponenten in der Herstellung – kann reduziert werden.
Mutagen
Das Erbgut verändernd.
OLED
Organic Light Emitting Diodes, organische lichtemittierende Dioden. Neue Technologie für Displays und Beleuchtungen.
GHS
GHS steht für „Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals”. Es handelt sich um ein weltweit einheitliches System für die Einstufung von Chemikalien und ihre Kennzeichnung auf Verpackungen und in Sicherheitsdatenblättern.
Zuckerrohrbagasse
Zuckerrohrbagasse sind die faserigen Reste aus der Zuckerfabrikation. Sie entsteht, wenn der Zuckersaft aus dem Zuckerrohr herausgepresst wird.

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