Nachhaltige Entwicklung setzt Innovation(en)

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TUHH
Hamburg University of Technology
Nachhaltige Entwicklung setzt Innovation(en) bei
“Mensch-Technik-Organisation” voraus
5. IGIP Regionaltagung, Beuth Hochschule für Technik, Berlin, 6.-8. Mai 2010
Josef Schlattmann
Technische Universität Hamburg-Harburg / Hamburg University of Technology
G2: Institute of Laser and Systems Technologies
Anlagensystemtechnik und methodische Produktentwicklung AmP
TUHH
Nachhaltige Entwicklung setzt Innovation(en) bei “Mensch-Technik-Organisation” voraus
5. IGIP Regionaltagung, Beuth Hochschule für Technik Berlin, 6.-8. Mai 2010
Bedeutung von Nachhaltigkeit:
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•
Ökologische Nachhaltigkeit: umschreibt die Zieldimension, Natur und Umwelt
für die nachfolgenden Generationen zu erhalten. Dies umfasst den Erhalt der
Artenvielfalt, den Klimaschutz, die Pflege von Kultur- und Landschaftsräumen
in ihrer ursprünglichen Gestalt sowie generell einen schonenden Umgang mit
der natürlichen Umgebung und deren Ressourcen
z. B. Tümpel als
weitgehend geschlossenes Kreislaufsystem, das keine Stoffe „verbraucht“.
Ökonomische Nachhaltigkeit: stellt das Postulat auf, dass die Wirtschaftsweise
so angelegt ist, dass sie dauerhaft eine tragfähige Grundlage für Erwerb
(Arbeit) und Wohlstand bietet. Von besonderer Bedeutung ist hier der Schutz
wirtschaftlicher Ressourcen vor Ausbeutung
z. B. funktionierender
Kreislauf des Gebens und Nehmens von Gütern und Dienstleistungen u. a.
sowie Bereitstellung von Technik und Technologien zur deren Realisierung.
Soziale Nachhaltigkeit: versteht die Entwicklung der Gesellschaft als einen
Weg, der Partizipation für alle Mitglieder einer Gemeinschaft ermöglicht. Dies
umfasst einen Ausgleich sozialer Kräfte mit dem Ziel, eine auf Dauer
zukunftsfähige, lebenswerte Gesellschaft zu erreichen
u. a. Teilhabe aller
an Techniken und Technologien sowie natürlichen Ressourcen zu gegenseitigem Nutzen.
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Wesentliche Abhängigkeiten
Ökologische
Bildung schafft beste
Nachhaltigkeit
Voraussetzungen für
Organisation
nachhaltiges
Handeln
bzw.
(hierPersonen
Bewusstseinsbilu. a.
Technik
und
Organisationsdung:
mit
technischen,
zur
Stützung
Technologien
strukturen
zurundSoziale
organisatorischen
der
zur jeweiligen
Stützung
Nachhaltigkeit
Stützung
der
sozialen
Innovationen
Nachhaltigkeit
der jeweiligen
u. a.)jeweiligen
Nachhaltigkeit
Nachhaltigkeit
Ökonomische
Nachhaltigkeit
Zeit
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Gleichklang von Mensch – Technik – Organisation
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Jeder Mensch unterscheidet sich und interpretiert Nachhaltigkeit
bekanntlich auf seine Art!
Bild. 30 Jahre brauchte Modellbauer Ewald Kotyczka, um diese Nachbildung aus etwa
900000 Streichhölzern zusammenzubauen: von 1972 bis 2002. Quelle: VDI-Nachrichten, 30.4.2010, Nr. 17, sowie www.streichholz-dom.de (kleine Abbildungen)
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…und dennoch gibt es Gemeinsamkeiten bei den Menschen:
Eine gesteigerte Forderung zur Nachhaltigkeit verlangt
zwangsläufig nach Bildung (Kenntnissen, Fähigkeiten
und Motivation (Zeitaufwand, persönlichen Einsatz)
und einhergehend nach Innovationen im Bereich
Mensch – Technik - Organisation
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Die Zeit bestimmt ganz wesentlich über unsere Nachhaltigkeit!
Formel für einen Ausgleich bzw. das notwendige Gleichgewicht zwischen:
Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft bestimmen das Leben und damit die Nachhaltigkeit eines jeden:
Dazu gehören:
-
Kenntnis des Vergangenen,
Wissen (Bewusstheit) über das Gegenwärtige sowie
Notwendigkeit zur Entwicklung von Neuem,
um dem gemeinsamen Ziel mit einem Streben nach Nachhaltigkeit jeden Tag ein Stück näher zu kommen!
Aber Vorsicht: Den Nostalgikern fehlt es an Gegenwart, den Hedonisten an Zukunft und den rein Zukunftsorientierten an Genuss für das „Heute“ (Anmerk.: z. B. ein Mensch mit zuviel Zukunft ist häufig ein Sklave
seiner selbst).
Erst ein Gleichgewicht bzw. das sich in einem sinnvollen Einklang der Größen (Angemessenheit) befindliche
(Gesamt-)System, trägt somit zu einer weitgehenden Nachhaltigkeit bei; aber Achtung: Zuviel Ausgeglichenheit
schafft neue Probleme mit Eintönigkeit, Langeweile u. a.
So führt eine ausgeglichene Zeitperspektive zum Ausgleich (Versöhnung) mit der Vergangenheit, lässt die
Menschen die Gegenwart genießen und setzt Energie frei für eine „bessere“ Gestaltung der Zukunft. Letzteres
ist auch zwingend notwendig, um mit den dafür notwendigen Innovationen
im technischen, organisatorischen und menschlichen Bereich
die gemeinsame Zukunft mit der gewünschten Nachhaltigkeit insgesamt besser bewältigen zu können.
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Beleuchtung potentieller Einflussparameter
Mediengestütztes
Selbststudium
Verstärke Nutzung
des Hochschulmarketings
Setzen von Schwerpunkten / Betonung von
Stärken
Einflüsse durch Politik / Wirtschaft
Kampf um die
„besten Köpfe“
Grad der
Optimierung
einer
Wissensvermittlung
Grad der
Aufbereitung des
Wissens
Verstärkung der
Konkurrenz aller
Bildungsangebote
Höhere
Kostenbe-
Einflussgrößen auf die zukünftige
Ingenieurausbildung
teiligung
der
Studenten
Stärkere
Nachfrageorientierung
Aktualität
des
Lehrangebotes
Bemessung der
Lehrleistung
Wandel
von Lehrund
Lernstilen
Bedeutungsanstieg des
Hochschulrankings
Internationalisierung des
Studiums
Auf Nachhaltigkeit
geprägtes Studium
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Richtungen potentieller Einflussgrößen: Anstieg
Mediengestütztes
Selbststudium
Abfall
gleichbleibend
Setzen von Schwerpunkten / Betonung von
Stärken
Einflüsse durch Politik / Wirtschaft
bzw.
Verstärke Nutzung
des Hochschulmarketings
Grad der
Optimierung
einer
Wissensvermittlung
Grad der
Aufbereitung des
Wissens
Stärkere
Nachfrageorientierung
Aktualität
des
Lehrangebotes
Kampf um die
„besten Köpfe“
Verstärkung der
Konkurrenz aller
Bildungsangebote
Einflussgrößen auf die zukünftige
Ingenieurausbildung
Kostenbeteiligung
der
Studenten
Bemessung der
Lehrleistung
Wandel
von Lehrund
Lernstilen
Bedeutungsanstieg des
Hochschulrankings
Internationalisierung des
Studiums
Auf Nachhaltigkeit
geprägtes Studium
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Wellenförmige Entwicklungen von Schwerpunkten
Material
materialorientiert
Energie
Information
informations- /
wissensorientiert
energieorientiert
Psyche ?
geistige
Orientierung,
BioEngineering,
Wohlfühlfaktoren,
Nachhaltigkeit
Abflachung des Verlaufs u. a. infolge Kostenanstieg
schwer,
massebetont
1800
energiebetont
1900
informationsbetont
2010
Bewusstsein,
empfindungsu. gesundheitsbetont, nachhaltigkeitsgeprägt
Jahr
Unterstützung durch Coach
Intensiver Anstieg
Einbindung eines
Energieberaters
Notwendigkeit eines
Wissensberaters
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Handlungsansatz für die Ausbildung von
Maschinenbauingenieuren
- Frühzeitige Einbindung der Nachhaltigkeit zu Technik,
Mensch und Organisation im Ingenieurstudium
- Stärkung der Bewusstheit über die Forderung nach
Nachhaltigkeit
und
Verantwortung
mit
einer
Entwicklung, die den Bedürfnissen der jetzigen
Generation entspricht, ohne die Möglichkeiten
künftiger Generationen zu gefährden, ihre eigenen
Bedürfnisse zu befriedigen
- Überzeugung
durch
Wissensund
Fähigkeitsvermittlung
auf
dem
Gebiet
der
Nachhaltigkeit vor restriktiven gesetzgeberischen
Maßnahmen (vgl. Entwicklung „Sicherheitsgurt“,
energieeffizienter Hausbau u. a.); gesetzgeberische
Vorgaben „nur“ als flankierende Maßnahmen!
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Gerechtheiten für den Konstrukteur
5 Schritte des
Konstruktionsprozesses:
nachhaltigkeitsgerecht
1. Aufgabe, Problem, Idee
Anforderungsliste
2. Funktion,
Funktionsliste,
Funktionsstruktur
3. Wirkprinzipien
Prinziplösung,
-skizze (unmaßst.)
4. Konstruktionselemente
Modularisierung,
maßstäbliche Zeichnung
5. Gesamtkonstruktion
Fertigungszeichn.
Stückliste, Dokumentation
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Bedeutung und Problematik des umweltgerechten Konstruierens:
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•
•
•
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•
hat mittlerweile dominierende Bedeutung gewonnen
macht das Produkt für den Hersteller nicht preisgünstiger (wohl aber für die
Allgemeinheit). Zum Tragen kommt es vor allem dort, wo die Gesetzgebung es
erzwingt (Maschinenschutzgesetz, Lärmschutzverordnung, TÜV-Aufsicht,
Haftung für Berufskrankheiten u. a.)
Wesentlich ist, dass insbes. die Führungsebene in Wirtschaft und Politik die
Problematik erkennt und dazu beiträgt, bereits heute einen Kurs zu planen und
zu steuern, der in den nächsten Jahren und Jahrzehnten verwirklicht werden
muss.
Die entsprechenden Anforderungen müssen in der Anforderungsliste stehen,
sonst werden sie nicht realisiert werden.
Zur Erfassung und Bewertung von Umweltauswirkungen gibt es bereits eine
Reihe von Methoden. Die zu erfassenden Wirkungen sind äußerst komplex und
vielgestaltig; daher sind ernorme Datenmengen zu verarbeiten. Die
entsprechenden Informationsmodelle müssen vielfach erst erarbeitet werden.
Exemplarische Beispiele für Methoden: - Ökobilanzierung
- Ökoaudit
Konkret: Primäraluminium und Sekundäraluminium bzgl. Energieaufwand:
Verhältnis etwa bei 25:1, d. h. für Sek.-Alu nur 4 % gegenüber Primäralu.
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Beispiel Ökobilanzierung
Bedeutung: Unter „Ökobilanzierung“ versteht man Methoden zur systematischen und
umfassenden Analyse der Umweltwirkungen eines Unternehmens / Verfahrens
oder Prozesses / Produkts. Im engeren Sinne kann es auch ein ökologisch
orientierter Vergleich funktional gleichwertiger Produkte o. Ä. sein.
1.
2.
3.
4.
5.
Bilanzziel festlegen: Gegenstand (Zweck, Art); Bilanzgebiet (räumliche Eingrenzung);
Bilanztiefe (Datenumfang u. a.)
Sachbilanz erstellen: Flüsse von Stoff, Energie, Abfall, Emission („Stenabemis“-Flüsse)
entlang des gesamten Produktlebensweges.
Wirkungsbilanz erstellen: Qualitative und quantitative Abschätzung der Auswirkungen
aller Stufen der Sachbilanz: Beeinflussungen (Gefahren, Risiken); Abschätzung durch
Indikatoren (z. B. Giftwirkung) bzw. Wirkungspotential (z. B. Ozonbabbaupotential); ggf.
Beschränkung auf wesentliche Umweltwirkungen (aus praktischen Gründen)
Bilanzbewertung: Bestimmung der Anteile an der Gesamtbelastung; Ermittlung der
ökologischen Bedeutung der Wirkungsbereiche; Gesamtwirkung („kritische
Belastungen“, Nutzwert-Analyse, verbale Methoden u. a.)
Bilanzoptimierung:
- Umsetzung der Ergebnisse in ProduktTechnische Innovationen
und Verfahrensverbesserungen
- Verbesserung von Regeln, Richtlinien, Gesetzen
Organisatorische Innovationen
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Kostenoptimum für Nachhaltigkeit
Kosten
1
Gesamtkosten
aktuelles
Optimum
Aktuelle
Entwicklungsrichtung
0
0 [%]
100 [%]
Nachhaltigkeit
100 [%]
Vernachlässigung der Nachhaltigkeit
für Mensch, Technik und Umwelt
0 [%]
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Zusammenfassung und Ausblick
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Die Zukunft und damit die Entwicklung von Innovationen ist und bleibt Richtschnur
der Ingenieure.
Dazu gehört – wie gezeigt – die Hinwendung zu Zielen, die der Mensch sich selbst
setzt.
Alles was je erschaffen oder geleistet wurde, war zunächst eine Vision.
Beachte: Es macht uns Menschen aus, dass wir planen können und Visionen haben.
Ein Mensch ohne Zukunft ist eine gebrochene Gestalt.
aber „Zukunft“ ohne Mensch, Tier und Umwelt ist völlig sinnlos!
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TUHH
Vielen Dank!
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