Nachhaltiges Produktdesign

Unser Ansatz für eine nachhaltige Produktentwicklung

Unsere Unternehmensbereiche verfolgen jeweils eigene Ansätze für nachhaltiges Produktdesign. Im Unternehmensbereich Life Science wollen wir 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 unsere Life-Science-Produkte effizienter und benutzerfreundlicher werden. Daher stellen wir uns gleich zu Beginn ihrer Entwicklung die Frage, wie wir die verschiedenen Anforderungen am besten miteinander verknüpfen können.

Der Unternehmensbereich Performance Materials entwickelt und produziert zahlreiche intelligente Materialien, mit denen unsere Kunden Hightech-Produkte herstellen. Viele dieser Materialien tragen außerdem dazu bei, dass Menschen im Alltag Energie sparen. Im Produktentwicklungsprozess tief verankert ist der Grundsatz, Gefahrstoffe zu vermeiden.

Wie wir Nachhaltigkeit in die Produktentwicklung einbeziehen

Wozu wir uns verpflichten: Richtlinien zu Chemikalien und Produkten

Nachhaltiges Produktdesign im Unternehmensbereich Life Science

Mit unserem Programm „Design for Sustainability“ (DfS) entwickelten wir eine umfassende Methode, um Life-Science-Produkte nachhaltiger zu gestalten. Die DfS-Säule „Entwicklung“ gibt unseren Produktentwicklern verschiedene Werkzeuge an die Hand. Mit diesen können sie analysieren, wie ein künftiges Produkt die folgenden Bereiche beeinflusst: Materialien, Energie und Emissionen, Abfall, Wasser, Verpackung, Einsatzfähigkeit und Innovation. Wir definierten Nachhaltigkeitskriterien, mit denen wir die Leistung eines Produkts in jeder dieser Kategorien beurteilen können. Unser Ziel ist es, dass ein neues Produkt möglichst viele dieser Kriterien erfüllt.

Um die potenziellen Umweltauswirkungen während des gesamten Produktlebenszyklus zu ermitteln, führen wir in eingeschränktem Rahmen Produktlebenszyklus-Analysen durch. Die Analyseergebnisse liefern uns Informationen über das Verbesserungspotenzial unserer Produkte, die wir in der weiteren Entwicklung berücksichtigen. Während des gesamten Produktentwicklungsprozesses arbeiten Experten aus Forschung und Entwicklung, Produktmanagement, Qualität und Einkauf sowie aus anderen Fachabteilungen zusammen. Ende 2019 erfüllten 32 % unserer Produktentwicklungsprojekte drei oder mehr Nachhaltigkeitskriterien.

2019 entwickelten wir unser DfS-Programm erfolgreich weiter, um die Umweltauswirkungen der Produkte während des Entwicklungsprozesses noch besser zu berücksichtigen. Außerdem wollen wir die Kommunikation von Nachhaltigkeitsmerkmalen gegenüber unseren Kunden verbessern. Zu den neuen Elementen gehört auch ein Scoring-System. Zudem starteten wir eine Pilotphase, um die Elemente vor der konzernweiten Umsetzung zu testen und zu optimieren.

Darüber hinaus führten wir bei der Produktentwicklung ein Pilotprojekt fort. Ziel ist es, unsere Lieferanten zu motivieren, mit der Brancheninitiative „Together for Sustainability“ zusammenzuarbeiten. Zehn unserer Lieferanten von Verbrauchsmaterialien nahmen an dem Projekt teil. Auf sie entfallen mehr als 85 % der Produktherstellkosten.

Bewertungsinstrument für grüne Chemie

Im Rahmen der DfS-Säule „Überarbeitung“ entwickeln unsere Life-Science-Forscher zahlreiche innovative Lösungen die sich an den „Zwölf Prinzipien der Grünen Chemie“ nach Paul T. Anastas und John C. Warner orientieren. Das Ziel: Forschung so umweltverträglich wie möglich gestalten und negative Einflüsse auf die menschliche Gesundheit minimieren.

Unser Online-Tool DOZN™ ermöglicht es uns, nachhaltige Alternativen zu verschiedenen Chemikalien zu bewerten und somit Transparenz für unsere Kunden zu schaffen. Mithilfe von DOZN™ bewerten wir wie unsere Produkte in den drei Kategorien „verbesserte Ressourcennutzung“, „effizienterer Energieeinsatz“ und „minimierte Gefahren für Mensch und Umwelt“ abschneiden. Das System berechnet Punktzahlen, die auf verschiedenen Daten basieren, beispielsweise auf dem „Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals“ (GHS) oder den Sicherheitsdatenblättern. Bisher bewerteten und verbesserten wir anhand dieser Matrix mehr als 45 Produkte.

2019 führten wir eine neue Version von DOZN™ ein, die sich an Kunden richtet. Mit ihr können unsere Kunden Produkte und/oder Prozesse in einer sicheren Umgebung vergleichen und gleichzeitig von der Leistungsfähigkeit unseres Systems profitieren. DOZN™ 2.0 eröffnet unseren Kunden neue Möglichkeiten des nachhaltigen Produktdesigns; so können sie in ihren Entwicklungsprozessen umweltfreundlichere Entscheidungen treffen.

Inzwischen stehen auf unserer Plattform für Lösungen schon mehr als 830 grünere Alternativen zu herkömmlichen Produkten zur Verfügung.

Verantwortungsvoller Einsatz von Rohstoffen

Wir verpflichten uns zur Umsetzung des „Nagoya-Protokolls“. Das Nagoya-Protokoll ist eine internationale Zusatzvereinbarung zum Übereinkommen der Vereinten Nationen (UN) über die biologische Vielfalt („Convention on Biological Diversity“, CBD). Es wurde in Europäisches Recht umgesetzt und zum 1. Juli 2016 in deutsches Recht übernommen. Wir unterstützen die allgemeinen Grundsätze des CBD, darunter insbesondere das dritte Ziel: die gerechte Verteilung der Vorteile, die sich aus der Nutzung genetischer Ressourcen und traditionellen Wissens ergeben – gemäß den Bedingungen des Nagoya-Protokolls. Zentrale Elemente sind Zugang und Vorteilsausgleich: So wird sichergestellt, dass Länder, die genetische Ressourcen und Wissen zur Verfügung stellen, auch von deren Nutzung profitieren.

Das Nagoya-Protokoll spielt eine wichtige Rolle bei unserer Produktentwicklung. Wir berücksichtigen die Forderungen des Protokolls, wenn wir genetische Ressourcen aus Ländern nutzen wollen, die vom Nagoya-Protokoll abgedeckt sind.

2019 führten wir die Konzernrichtlinie „Access to genetic resources“ (Zugang zu genetischen Ressourcen) ein. Die Richtlinie definiert Anforderungen, Rollen und Verantwortlichkeiten und soll die Einhaltung des Nagoya-Protokolls im Einklang mit geltendem Recht gewährleisten. In den betroffenen Einheiten boten wir umfassende Schulungen zu dieser Richtlinie an.

Wir stellen sicher, dass wir genetische Ressourcen und traditionelles Wissen nur mit vorheriger Einwilligung des jeweiligen Mitgliedsstaats des Nagoya-Protokolls erwerben. Die Nutzung unterliegt den gemeinsam vereinbarten Bedingungen. Falls erforderlich, beispielsweise für die Markteinführung eines neuen Produkts, veröffentlichen wir die notwendigen Due-Diligence-Erklärungen und bewahren alle zugehörigen Unterlagen gemäß geltendem Recht auf.

Jeder Unternehmensbereich legt spezifische Vorgehensweisen fest, um sicherzustellen, dass die Anforderungen der Konzernrichtlinie erfüllt werden.

Materialeinsatz erfassen

Als Materialien für unsere Produktion verwenden wir vor allem chemische und pharmazeutische Rohstoffe. Hinzu kommen Betriebsstoffe und Packmaterialien wie Faltschachteln, Glasflaschen oder Ampullen. 2019 setzten wir insgesamt 434 Kilotonnen (2018: 488 Kilotonnen) an Materialien ein. Wir erfassen nur das Gewicht der Materialien, die direkt in unsere Chemikalien und Arzneimittel eingehen.

Große Bandbreite an Lösungen

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

Grünere Lösungsmittel

Für unsere „grüneren“ biobasierten Lösungsmittel verwenden wir nachwachsende Rohstoffe, die keine Lebensmittel sind. Damit sind sie umweltfreundlicher als andere Lösungsmittel. Unser Lösungsmittel Cyrene™ stellen wir aus Abfallzellulose her. Wir verwenden es als nachhaltigere Alternative zu Substanzen wie NMP und DMF, die als reproduktionstoxisch eingestuft werden. Mit Cyrene™ und anderen „grüneren“ Lösungsmitteln helfen wir unseren Kunden, ihre Produktionsprozesse sicherer und umweltfreundlicher zu gestalten. Bei den „Environmental Leader Awards 2019” wurde Cyrene™ als „Environmental Product of the Year” ausgezeichnet.

Wir erweiterten unser Angebot an „grüneren“ Lösungsmitteln 2019 um ein weiteres Produkt, Dimethyl Isosorbide. Bis 2022 sollen weitere folgen.

Umweltfreundliche Nutzung von Laborwasser

Milli-Q^® IQ 7000 ist ein System zur Aufbereitung und Überwachung von Laborwasser. Es nutzt quecksilberfreie UV-Oxidationslampen und kann in einen energiesparenden Ruhezustand versetzt werden, ohne dass sich die Wasserqualität verringert. Verglichen mit früheren Versionen sind das System und die Kartuschen nun um 25 % beziehungsweise 33 % kleiner. Damit erzielten wir Einsparungen beim Kunststoffverbrauch, bei Verpackungen und Abfall sowie beim Transport.

Weniger Kunststoff beim Anlegen von Zellkulturen

Beim Anlegen von Zellkulturen kommen sterile Einwegprodukte zum Einsatz. Daher fällt viel Kunststoffabfall an. Unserer Schätzung zufolge vertreiben alle Filterhersteller zusammen ungefähr sieben Millionen Einheiten pro Jahr – nur für die sterile Filtration. Kolben, Pipetten und anderer Kunststoff kommen noch dazu. Dieser Kunststoff ist biogefährlicher Abfall und kann nicht leicht recycelt werden.

Im Rahmen unseres Design-for-Sustainability-Ansatzes entwickelten wir eine grünere Alternative zu unserem aktuellen System für die sterile Filtration: Stericup. Damit senken wir die im Labor eingesetzte Kunststoffmenge und das zugehörige Abfallaufkommen.

Mit dem neuen Stericup E können Kunden die Flasche mit der zu filternden Probe direkt an die Stericup-E-Filtereinheit anschließen. Ein Kunststofftrichter ist dazu nicht mehr nötig. Dank des neuen Designs benötigen wir für Stericup E je nach Produktversion bis zu 48 % weniger Kunststoff. Außerdem sinken Menge und Größe von Verpackungen aus Kunststoff und Wellpappe um bis zu 73 %. Die Verkaufseinheit ist leichter und kleiner. Das bedeutet, dass beim Transport weniger CO₂-Emissionen entstehen. Der Platzbedarf in unseren Verteilungszentren und am Standort des Kunden ist ebenfalls geringer. Bei unseren Kunden sinken das Abfallaufkommen und die Kosten für die Entsorgung (einschließlich biogefährlichen Abfalls). Mit dem neuen Design verringert sich das Treibhauspotenzial des Produkts (vom Design bis zum Ende der Lebensdauer) um bis zu 46 %.

Verbesserung des Ethylenoxid-Sterilisationsverfahrens

Einige unserer Produkte werden mit Ethylenoxid (EO) sterilisiert. 2019 schlossen wir erfolgreich ein dreijähriges Projekt ab, mit dem wir die Effizienz des Ethylenoxid-Sterilisationsverfahrens steigerten und seine Umweltauswirkungen reduzierten. Gegenstand des Projekts waren Produkte, die unser Life-Science-Standort in Molsheim (Frankreich) herstellt. Das Projekt umfasste 25 unserer Produktfamilien. Ein multidisziplinäres Team entwickelte und implementierte erfolgreich das neue Sterilisationsverfahren, gemäß der ISO-Norm 11135 zur Sterilisation von Gesundheitsprodukten. Mit dem neuen Verfahren können wir unterschiedliche Produkte im selben Zyklus sterilisieren. Das ermöglicht es uns, die Transporte zu unseren Partnerunternehmen, welche die Sterilisation für uns durchführen, so zu optimieren, dass die Zahl der Fahrten halbiert wurde. Wir erreichen dadurch eine Einsparung von 200 Tonnen CO₂eq jährlich.

Produktbeispiele aus dem Unternehmensbereich Performance Materials

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

Kolloidales Siliziumdioxid

In den letzten zehn Jahren stellten unsere Halbleiterkunden ihre Chipfertigung auf umweltfreundlichere, nachhaltigere Materialien um. Gleichzeitig bieten sie fortschrittlichere Computerchips zu niedrigeren Preisen an. Unsere Reaktion auf diesen Trend: Wir entwickelten Produkte der nächsten Generation, mit denen mindestens 30 % kolloidales Siliziumdioxid eingespart werden können. Damit sinken die Prozesskosten für unsere Kunden sowie unsere Kosten für Fracht, Verpackung und die Verarbeitung. Wir brachten erfolgreich ein neues Produkt auf den Markt, der diese technischen und wirtschaftlichen Anforderungen erfüllt. So können wir die Zahl der benötigten Seefrachtcontainer um rund 180 Stück jährlich senken. Außerdem optimierten wir das Produktionsverfahren so, dass im Vergleich zu unserem Standardprodukt mehr als 53 Millionen Liter Prozesswasser eingespart werden. Da das Produkt in konzentrierter Form vorliegt, sinken für unsere Kunden zudem die Kosten bei der Abfallaufbereitung und die Anzahl der verwendeten Kunststofffässer.

Durch den Kauf von Versum Materials erweiterten wir unser Geschäft um ein umfangreiches CMP-Geschäft. Auch dafür suchen wir nach Möglichkeiten, um den oben dargestellten Ansatz anzuwenden.

NMP-freie Entlacker

Das Produktionsverfahren für Halbleiterbauelemente erfordert zahlreiche Schritte, um organisches Material zu entfernen, das für die Strukturierung des Schaltkreisdesigns verwendet wird. Diese Reinigungsverfahren erfordern komplexe Lösungschemikalien, die organisches Material selektiv entfernen, ohne die empfindlichen elektronischen Bauteile zu beschädigen. Die effektivsten Lösungsmittel stellen jedoch eine erhebliche Gefahr für die Umwelt dar. NMP, ein häufig verwendetes Lösungsmittel bei der sogenannten Wafer-Reinigung, ist höchst toxisch: Ab 2020 unterliegt es Beschränkungen gemäß der REACH-Verordnung der Europäischen Union. Wir arbeiten kontinuierlich an der Entwicklung neuer Reinigungsmittel und führten bereits 2019 neue Produkte ein. So nutzen unsere Kunden heute nicht nur nachhaltigere, sondern auch effizientere Lösungsmittel. Indem wir maßgeschneiderte Lösungsmittelsysteme für die Reinigungsanwendungen unserer Kunden entwickeln, vermeiden wir gefährliche Stoffe und senken die Menge des verwendeten Materials sowie das Abfallaufkommen.

Schaltbare Fenster

Fenster, die sich in Sekundenschnelle verdunkeln lassen – unsere Flüssigkristallfenster-Technologie (Liquid-Crystal-Window-Technologie, LCW) macht es möglich. Sie ersetzt so konventionelle Verschattungsmethoden. Die verdunkelten Fenster regulieren auch die Wärme, die durch Sonneneinstrahlung entsteht. Das Flüssigkristallmaterial vertreiben wir unter unseren Marken licrivision^® und eyrise^®. Nach neuen Schätzungen, die auf geplanten Kundenprojekten basieren, senkt diese Technologie den Energiebedarf für Gebäudeklimatisierung und -beleuchtung um bis zu 10 %.

Lebenszyklus-Ansatz zugunsten unserer Kunden

In unseren Effektpigmentwerken konzentrieren wir uns darauf, Energie zu sparen und CO₂-Emissionen zu senken. Das ist besonders für solche Kunden wichtig, die den CO₂-Fußabdruck in ihrer vorgelagerten Lieferkette senken wollen. 2019 sparten wir in den Werken, die Pigmente für unsere Geschäftseinheit Surface Solutions herstellen, gegenüber 2018 insgesamt 11 % CO₂ ein.

Auf dem Weg zu mehr Naturkosmetik

Verbraucher beurteilen Marken und Unternehmen immer stärker nach ökologischen und sozialen Aspekten. Wir reagieren auf diesen Trend und die wachsende Nachfrage nach Naturkosmetik. In engem Austausch mit unseren Kunden aus der Kosmetikindustrie arbeiten wir an Lösungen für natürlichere Kosmetika. Unsere kosmetischen Rezepturen entsprechen strengen Kriterien. Ende 2019 waren 73 unserer kosmetischen Pigmente und Wirkstoffe nach den COSMOS-Standards von Ecocert für Bio- und Naturkosmetik zertifiziert. Außerdem verfügen mehr als 50 % dieses Produktportfolios über Halal-Zertifikate. Dies betrifft große Teile unseres Pigmentportfolios sowie unsere Eusolex-T- und UV-Titan-Produktreihen. Unser Ziel ist es, mehr Rohstoffe auf natürlicher Basis zu entwickeln, die zukünftig für die Herstellung von Kosmetik verwendet werden können.

Alternative Hautpflegeprodukte ohne Mikroplastik

Funktionelle Füllstoffe haben entscheidenden Einfluss auf das Aussehen, die Haptik und die Qualität von Kosmetika. Schönheitsprodukte mit effektiven funktionellen Füllstoffen sind beispielsweise leichter aufzutragen, fühlen sich gut an und verbergen Hautunreinheiten oder -verfärbungen. Viele Kosmetika und funktionelle Füllstoffe enthalten Mikroplastik. Allerdings sind Mikroplastikpartikel biologisch sehr schwer abbaubar, zerfallen in immer kleinere Teile und sind nicht wasserlöslich. Kläranlagen können nur 90 % des Mikroplastiks filtern.

Wir bieten effektive und wissenschaftlich fundierte Alternativen zu Mikroplastik an. Unser RonaFlair^®-Portfolio an funktionellen Füllstoffen enthält umweltfreundliche mineralische Inhaltsstoffe mit unterschiedlichen kosmetischen Eigenschaften.