Insight

Sustainability and Consumer Goods: Why the Product Development Approach Makes the Difference

Today for a business, sustainability does not only mean looking greener. More and more companies now have clear sustainability goals such as science-based targets and develop their sustainability strategy based on the 17 United Nations Development Goals (see Fig. 2) and the Paris Climate Agreement. And these commitments and plans do not come alone, they are followed by significant investments. What is particularly remarkable is that despite the worldwide corona virus crisis the enthusiasm of all industries for sustainability has not lost the momentum it gained in 2019. Moreover, many leaders and policy makers even see the shift towards sustainability as an opportunity for our economies to recover from the pandemic.

Für ein Unternehmen bedeutet Nachhaltigkeit heute nicht nur irgendwie grüner auszusehen. Immer mehr Unternehmen haben inzwischen klare, wissenschaftsbasierte Nachhaltigkeitsziele und entwickeln ihre Nachhaltigkeitsstrategie auf der Grundlage der 17 Entwicklungsziele der Vereinten Nationen (siehe Abb. 2) und des Pariser Klimaabkommens. Diese Verpflichtungen und Pläne kommen nicht von allein. Es braucht gewaltige Investitionen. Besonders bemerkenswert ist, dass trotz der weltweiten Coronakrise die Motivation aller Industrien für die Nachhaltigkeit nicht an der 2019 gewonnenen, enormen Dynamik verloren hat. Darüber hinaus sehen viele Führungskräfte und politische Entscheidungsträger den Wandel zur Nachhaltigkeit sogar als Chance für unsere Volkswirtschaften, sich von der Pandemie zu erholen.

Ein heute weithin anerkannter Ansatz zur Bewältigung der Nachhaltigkeitsherausforderung ist das Konzept der Kreislaufwirtschaft. Es ist besonders relevant in den verschiedenen Branchen des Konsumgütersektors, wie der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, der Unterhaltungselektronik, der Haushaltsgeräte-, Mobiltelefon- und Körperpflegeindustrie. Die Güter in diesen Branchen haben eine relativ kurze Lebensdauer, die von wenigen Tagen bis zu einigen Jahren reicht. Das Lebenszeitmodell umfasst meist Produktion, Verteilung, Nutzung/Konsum und Entsorgung als Abfall; besser bekannt als das lineare Modell (siehe Abb. 1). Das Konzept der Kreislaufwirtschaft besteht darin, vom linearen Modell zu einem zirkulären überzugehen. Hierbei werden die für ein Produkt eingesetzten Ressourcen so weit wie möglich wiedergewonnen, recycelt, wiederverwendet oder von Anfang an reduziert. Zwei gute Beispiele für "Reduce"-Ansätze sind das Energiekonzept für das Areal Lengg, eines der grössten Arbeitsplatzgebiete im schweizerischen Gesundheitsbereich, und die innovative Energiespeicherung von Energy Vaults, die beide eine signifikante Reduktion des Verbrauchs nicht erneuerbarer Ressourcen ermöglichen. Das innovative Toilettenkonzept, welches Helbling zurzeit für die Bill & Melinda Gates Foundation entwickelt, ist ein anderes Beispiel für eine "Reuse"-Strategie. Bei diesem Toilettenkonzept wird das Spülwasser kontinuierlich filtriert und wiederverwendet, wodurch der Verbrauch von Frischwasser vermieden und auf eine Abwasserinfrastruktur verzichtet werden kann. Schließlich illustriert ein Projekt für Bombardier Transportation über einen thermoelektrischen Generator für eine dieselelektrische Lokomotive einen "Recover"-Ansatz, bei dem die Wärmeenergie aus den Abgasen des Dieselmotors in elektrische Energie zurückgewonnen wird, die weiter verwendet werden kann.

Im Prinzip gilt: Je «niedriger» wir in diese Kreislaufwirtschaft-Kreisläufe gehen – von der Rückgewinnung bis zur Reduzierung (siehe Abb. 1) – desto mehr kann man die während der Lebensdauer eines Produkts verwendeten Ressourcen einsparen. Für die Produktentwicklung ist es entscheidend, das Konzept der Kreislaufwirtschaft so früh wie möglich in den Produktentwicklungsprozess zu integrieren, idealerweise bereits in der Ideenphase. Jede Entscheidung in diesem frühen Stadium wirkt sich auf die nachfolgenden Phasen aus und gleichzeitig bietet sich hier der grösste Gestaltungsspielraum.

Wenn im geschäftlichen Kontext über ökologische Nachhaltigkeit gesprochen wird, müssen zwei Dimensionen berücksichtigt werden. Die erste ist die effektive Umweltfreundlichkeit und die zweite die Wahrnehmung der Verbraucher in Bezug auf die Umweltfreundlichkeit (siehe Abb. 3). Die erste ist rational und die zweite ist emotional. Effektive, nachhaltige Lösungen aus einer Geschäftsperspektive befinden sich im oberen rechten Bereich der Abbildung: sie sind effektiv umweltfreundlich und werden auch so wahrgenommen. Es ist sehr riskant für eine Firma, in den oberen linken Bereich zu gehen, mit einer Lösung, die zwar nachhaltig aussieht, in Wirklichkeit aber nicht umweltfreundlich ist. Dies kann als «Green Washing» interpretiert werden und kann früher oder später dem Ruf des Unternehmens schaden.
Bei Helbling werden in der Ideation-Phase (ganz am Anfang des Projekts) Visionen und Ideen generiert, die zum oberen Bereich der Abbildung gehören (die emotionale Komponente). Dies erfordert vor allem Kreativität und Phantasie sowie ein gutes Verständnis für den Endkonsumenten. Diese Ideen setzen wir dann in der Konzept-, Entwicklungs- und Industrialisierungsphase in reale Produkte um. Dazu verwenden wir einen wissenschaftlichen Ansatz und setzen auf unsere starken ingenieurwissenschaftlichen Fähigkeiten (zum Beispiel bei der Zuverlässigkeitsbewertung, der Lebenszyklusbewertung, der Modellierung des Energiesystems oder der Kostenbewertung). So stellen wir sicher, dass wir mit jedem Schritt auf eine optimale nachhaltige Lösung hinarbeiten. Darüber hinaus achten wir in jeder Phase darauf, dass das entworfene Produkt technisch machbar, wirtschaftlich tragfähig und für die Verbraucher attraktiv ist.

Nachhaltigkeit ist ein Schwerpunktthema in der strategischen Weiterentwicklung des Dienstleistungsangebots von Helbling, wie in unserm Geschäftsbericht fürs Jahr 2019 illustriert.

Author: Jonathan Demierre


Abbildung 1: Kreislaufwirtschaft und nachhaltige Systementwicklung 


Abbildung 2: Die Ziele der Vereinten Nationen für nachhaltige Entwicklung (https://www.un.org/sustainabledevelopment/sustainable-development-goals/)


Abbildung 3: Die zwei Dimensionen der Nachhaltigkeit für Konsumgüter und nachhaltiges Produktdesign von der Idee bis zur Industrialisierung. 
Today for a business, sustainability does not only mean looking greener. More and more companies now have clear sustainability goals such as science-based targets and develop their sustainability strategy based on the 17 United Nations Development Goals (see Fig. 2) and the Paris Climate Agreement. And these commitments and plans do not come alone, they are followed by significant investments. What is particularly remarkable is that despite the worldwide corona virus crisis the enthusiasm of all industries for sustainability has not lost the momentum it gained in 2019. Moreover, many leaders and policy makers even see the shift towards sustainability as an opportunity for our economies to recover from the pandemic.
An approach that is today widely recognized to tackle the sustainability challenge is the concept of circular economy. It is particularly relevant in different industries of the consumer goods sector, such as the food & beverage, consumer electronics, home appliance, mobile phone, and personal care industries. The goods in these industries have a relatively short lifetime, going from a few days (or even less) to a few years. The lifetime model usually includes production, distribution, use/consumption, and disposal as waste; this is the linear model (see Fig 1). The concept of circular economy is to go from this linear model to a circular model, where the resources used for a good are either recovered, recycled, reused, or even reduced as much as possible. Two good examples of “reduce” approaches are the energy concept for a hospital and health care area (Lengg/Zurich) and the Energy Vault’s innovative energy storage, which both enable significant reductions in the consumption of non-renewable resources. The innovative toilet concept that Helbling is currently developing for the Bill & Melinda Gates Foundation is another example of a “reuse” strategy. In this toilet concept the flushing water is continuously filtrated and reused to avoid consuming any fresh water and to operate without any sewage infrastructure. Finally, a project for Bombardier Transportation on a thermoelectric generator (TEG) for a diesel-electric locomotive illustrates a “recover” approach, where the heat energy from the diesel motor exhaust is recovered into electric energy that can be further used.

In principle, the “lower” we go into the Circular Economy loops – from recover to reduce (see Fig 1) – the more resources used in the goods lifetime can be saved. For product development it is absolutely key to integrate the concept of circular economy as early as possible into the product development process, ideally already at the ideation phase because any choice at this early stage will impact the subsequent phases. And indeed, it is well-known that at the very beginning of the project, in the ideation or concept phases, there are much more opportunities to influence the design of the final product than at the industrialization phase.
When talking about environmental sustainability in a business context, two dimensions have to be taken into account. The first one is the actual environmental friendliness and the second one is the consumer perception of environmental friendliness (see Fig. 3). The first one is rational and the second one is emotional. Effective sustainable solutions from a business perspective are those in the upper right area: they are environmentally friendly and are also perceived as such. It is very risky for a firm to go in the upper left area of the plot, a solution that looks sustainable, but that is not in reality (more) environmentally friendly. This can be interpreted as green washing and can sooner or later damage the company’s image.
At Helbling, during the ideation phase (very beginning of the project), we generate ideas belonging to the upper area of the plot (the emotional component). This requires above all creativity and imagination, and a good understanding of the end user. We then transform those ideas into real products through the concept, development, and industrialization phases. For this, we use a scientific approach and strong engineering skills (for example in reliability assessment, life cycle assessment, energy system modeling, or cost assessment) to make sure that at every step we converge towards an optimal sustainable solution. In addition, in each phase, we make sure that the designed product is technically feasible, economically viable, and attractive to consumers.

Sustainability is a main topic in the strategic development of Helbling’s future service offering, as illustrated in the Company Portrait and Business Year 2019.

Author: Jonathan Demierre


Figure 1: Circular economy and sustainable system development 


Figure 2: The United Nation’s sustainable development goals (https://www.un.org/sustainabledevelopment/sustainable-development-goals/) 


Figure 3: The two dimensions of sustainability for consumer goods and sustainable product design from ideation to industrialization. 

Other Insights

Get in touch with us

Contact now