Entwicklung eines Bewertungssystems zur Demontierbarkeit von Akkus aus Smartphones

Abstract

Die kurze Lebensdauer von Smartphones stellt eine zunehmende Herausforderung für die Kreislaufwirtschaft dar. Zudem erfordert die EU-Batterieverordnung (EU 2023/1542), dass Akkus leicht entnehmbar sein müssen, um die Reparatur- und Recyclingfähigkeit von Elektro- und Elektronikgeräten (EEE) zu verbessern. In diesem Zusammenhang spielt die Akkudemontierbarkeit eine zentrale Rolle. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines Bewertungsmodells zur Demontierbarkeit von Akkus aus Smartphones, das eine objektive Beurteilung ermöglicht. Dieses Modell soll insbesondere für Konsument:innen eine hilfreiche Orientierung bieten, indem es eine fundierte Einschätzung der Reparaturfreundlichkeit von Geräten ermöglicht.Der Forschungsansatz basiert auf der Design Science Methode, wobei die Richtlinien von Hevner et al. (2004) berücksichtigt und durch das Prozessmodell von Peffers et al. (2007) ergänzt wurden. Zudem umfasst die Untersuchung eine systematische Literaturrecherche nach Kitchenham & Charters (2007) sowie ein Experiment.Im ersten Schritt wurden relevante Kriterien für die Akkudemontage aus wissenschaftlichen Publikationen identifiziert, kategorisiert und in das Bewertungsmodell integriert. Anschließend wurde das Modell in einer empirischen Untersuchung anhand der Akkudemontage von zehn Smartphones getestet. Die einzelnen Demontageschritte wurden dokumentiert, analysiert und auf Basis des entwickelten Akkudemontierbarkeitsindex bewertet. Ergänzend dazu erfolgte eine Validierung durch semi-strukturierte Expert:innen-Interviews, die gemäß der qualitativen Inhaltsanalyse nach Mayring (2000) ausgewertet wurden.Die Ergebnisse zeigen, dass Klebeverbindungen, lineare Demontagebäume, fehlende Reparaturanleitungen sowie defekte Displays oder Rückseiten wesentliche Hindernisse für eine effiziente Akkudemontage darstellen. Das entwickelte Bewertungssystem erlaubt eine objektive Klassifikation der Demontierbarkeit und dient als Informationsquelle für Konsument:innen. Die Arbeit trägt somit zur wissenschaftlichen Beurteilung der Reparaturfähigkeit von Smartphones bei und leistet einen bedeutenden Beitrag zur Förderung der Kreislaufwirtschaft in der Elektronikindustrie.

The short lifespan of smartphones poses an increasing challenge for the circular economy. In addition, the EU Battery Regulation (EU 2023/1542) requires that batteries must be easy to remove in order to improve the reparability and recyclability of electrical and electronic equipment (EEE). In this context, battery removability plays a central role. The aim of this work is to develop an evaluation model for the dismantlability of batteries from smartphones that enables an objective assessment. This model is intended to provide helpful orientation, especially for consumers, by enabling a well-founded assessment of the ease of repair of devices.The research approach is based on the design science method, whereby the guidelines of Hevner et al. (2004) were taken into account and supplemented by the process model of Peffers et al. (2007). The study also includes a systematic literature search according to Kitchenham & Charters (2007) and an experiment.In the first step, relevant criteria for battery assembly were identified from scientific publications, categorised and integrated into the evaluation model. The model was then tested in an empirical study based on the battery assembly of ten smartphones. The individual disassembly steps were documented, analysed and evaluated on the basis of the developed battery assembly index. In addition, a validation was carried out using semi-structured expert interviews, which were analysed according to Mayring's qualitative content analysis (2000).The results show that adhesive connections, linear disassembly trees, missing repair instructions and defective displays or backs represent significant obstacles to efficient battery assembly. The developed evaluation system allows an objective classification of disassembly capability and serves as a source of information for consumers. The work thus contributes to the scientific assessment of the repairability of smartphones and makes a significant contribution to promoting the circular economy in the electronics industry.