Parametric ecodesign development of a framework for the integration of life cycle assessment into computer aided design

Abstract

Um bewerten zu können, ob das Umweltprofil eines Produktes besser oder schlechter als ähnliche am Markt befindliche Produkte ist, wird in dieser Arbeit das Konzept der LCP-Familien vorgestellt.<br />LCPA-Familien werden, bei Erfüllung der Voraussetzungen, aus Produkten ähnlich jenem in der Entwicklung befindlichen, gebildet. Sie bilden die Grundlage für die Erstellung eines Referenzbereiches mit dem das in der Entwicklung befindliche Produkt hinsichtlich seiner Umweltperformance verglichen werden kann. Der nächste Schritt ist die Entwicklung eines Konzeptes, das die korrekte Aufstellung der LCP-Familie erlaubt. Laut ISO 14040 dürfen Umweltbewertungen jener Produkte miteinander verglichen werden, die die gleiche funktionelle Einheit besitzen. Deren richtige Formulierung braucht Erfahrung und gestaltet sich oft als schwierig. Zudem existiert kein Standard, wie eine funktionelle Einheit eindeutig formuliert werden soll. Da die funktionelle Einheit für die Erstellung der LCP-Familie von großer Wichtigkeit ist, wird im Rahmen der Dissertation eine parametrische Formulierung der funktionellen Einheit vorgestellt. Eine überschaubare Anzahl an Sets von Parametern, genannt Fuons, sollte genügen, um funktionelle Einheiten vieler, wenn nicht aller, Produkte zu formulieren. Drei solcher Sets werden im Rahmen dieser Dissertation erarbeitet. Ein weiterer wesentlicher Punkt ist die Darstellung und Kommunikation der Ergebnisse mit den KonstrukteurInnen. Ecodesign Decision Boxes, in der Diplomarbeit des Autors entwickelt, wie auch eine Farbgebung in CAD Programmen, ähnlich wie bei Finite Elemente Methoden, wurden untersucht.<br />

The thesis focuses on the translation of LCA results into a judgement of how well or poorly the environmental performance of the product is doing in comparison to similar competing products. The concept of LCP-families is introduced from which reference ranges can be derived. One of the critical constraints is the need to develop a systematic procedure for comparison. The concept of LCP-families is a general concept which applies to any product. The next research step was to develop a concept which assures the correct forming of LCP-families. Based on ISO 14040, LCA results of those products can be compared which have the same functional unit. Its formulation might constitute a source of difficulty for practitioners.<br />On top phrasing of the functional unit for the same product might be disperse and therefore provide no uniformity. To overcome these obstacles, a parametric description of the functional unit is aimed by introducing the concept of functional icon, in short fuon. A fuon provides limited sets of parameters. It will be shown in this thesis that a proper use of fuons can assure a uniform and comprehensive phrasing of the functional unit. Once results have been gathered, thoughts were given to how they can be visualized and communicated to the engineering designer. Visualization based on a colour scheme in CAD as well as the use of Ecodesign Decision Boxes, developed in the master thesis of the author, are applied therefore.