Wie nachhaltig ist eine neue Werkstoff- oder Produktidee, wenn für eine vollständige Ökobilanz noch gar nicht genügend Daten vorliegen? Forschende der Hochschule Bremen (HSB) haben gemeinsam mit Professor Paul Bardos von r3 Environmental Technology Ltd. das „Qualitative Sustainability Assessment Tool“ (QualSAT) entwickelt, ein neues Instrument, mit dem sich ökologische, ökonomische und soziale Aspekte der Nachhaltigkeit bereits in frühen Phasen der Produkt- und Werkstoffentwicklung systematisch betrachten lassen. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Circular Economy and Sustainability veröffentlicht.
Etablierte quantitative Verfahren wie Life Cycle Assessment (LCA), Life Cycle Costing (LCC) oder Social Life Cycle Assessment (s-LCA), benötigen umfangreiche und verlässliche Daten. Gerade bei neuen Werkstoffen und Produkten in frühen Entwicklungsstadien stehen diese häufig noch nicht oder nur in unzureichendem Umfang zur Verfügung. QualSAT setzt hier an: Das Werkzeug ermöglicht eine strukturierte qualitative Bewertung verschiedener Entwicklungsalternativen und berücksichtigt dabei die sozialen, ökonomischen und ökologischen Kriterien der Nachhaltigkeit. Ein wesentlicher Bestandteil ist zudem die Einbindung von Expert:innen und weiteren Stakeholdern. QualSAT soll quantitative Methoden nicht ersetzen, sondern eine frühzeitige Entscheidungsgrundlage schaffen und später durch detaillierte quantitative Analysen ergänzt werden.
Grundlage für QualSAT ist ein ursprünglich für die Nachhaltigkeitsbewertung von Altlastensanierungen entwickelter Ansatz des britischen Sustainable Remediation Forum (SuRF-UK). Gemeinsam mit Professor Paul Bardos, einem der Experten auf diesem Gebiet, übertrug und erweiterte das HSB-Team die Methodik zur Bewertung biobasierter Werkstoff- und Produktinnovationen. Entstanden ist ein System mit insgesamt 49 Indikatoren: 14 ökologische, 20 ökonomische und 15 soziale.
Das neue Bewertungswerkzeug wurde anhand eines Innenraumbauteils eines Fahrzeugs erprobt. Verglichen wurde die Verwendung unterschiedlicher faserverstärkter Verbundwerkstoffe mit Fasernessel-, Hanf-, Kenaf- und Glasfasern. Expert:inneninterviews waren dabei ein wichtiger Bestandteil des Verfahrens und trugen dazu bei, unterschiedliche Perspektiven in die Bewertung einzubeziehen. Die Fallstudie zeigt, dass QualSAT insbesondere dann eine hilfreiche Entscheidungsunterstützung bieten kann, wenn sich ein Produkt noch in einer frühen Entwicklungsphase befindet und die Datenbasis für eine umfassende quantitative Nachhaltigkeitsbewertung noch nicht ausreicht.
Erstautorin der Veröffentlichung ist Ricarda Ditting, die während ihres Bionik-Studiums als studentische Mitarbeiterin in der Arbeitsgruppe Biologische Werkstoffe am Bionik-Innovations-Zentrum der Hochschule Bremen tätig war. Ihre Mitarbeit an der Entwicklung von QualSAT begann bereits während ihres Bachelorstudiums. „Es war für mich eine tolle Chance, über die vergangenen Jahre bereits als Bachelorstudentin der Bionik an dieser Forschungsarbeit mitzuwirken und die Arbeiten nun auch im Masterstudium weiterzuverfolgen. Besonders spannend finde ich, dass aus unserer Forschung ein Werkzeug entstanden ist, das künftig ganz praktisch bei der Entwicklung nachhaltiger Werkstoffe und Produkte eingesetzt werden kann“, sagt Ricarda Ditting.
Für Professor Dr. Jörg Müssig ist die Veröffentlichung deshalb nicht nur der Abschluss einer langjährigen Forschungsarbeit, sondern auch der Ausgangspunkt für weitere Entwicklungen: „Mit QualSAT haben wir gemeinsam mit Professor Paul Bardos einen wichtigen methodischen Grundstein gelegt, um Nachhaltigkeit nicht erst am Ende einer Produktentwicklung zu überprüfen, sondern ökologische, ökonomische und soziale Aspekte von Beginn an in Entwicklungsentscheidungen einzubeziehen.“ Besonders wichtig ist uns, dass diese Arbeiten nun weitergeführt und vertieft werden, unter anderem im Rahmen der Promotion von Jonas-Rumi Baumann.“
Jonas-Rumi Baumann forscht in der Arbeitsgruppe Biologische Werkstoffe der HSB und promoviert in Kooperation mit der Technischen Universität München (TUM), TUM School of Life Sciences. QualSAT bildet eine wichtige methodische Grundlage für seine weiteren Untersuchungen zur nachhaltigen stofflichen Nutzung von Biomasse und zu biobasierten Werkstoffen. Die Forschungsarbeiten verbinden damit die Entwicklung neuer Werkstoffe mit der Frage, wie deren Nachhaltigkeit bereits frühzeitig und ganzheitlich beurteilt und in frühen Entwicklungsstadien in Entscheidungsprozessen berücksichtigt werden kann. Die Autor:innen sehen Anwendungsmöglichkeiten von QualSAT über Faserverbundwerkstoffe hinaus, beispielsweise in Verpackungen, Baustoffen oder Verfahren für erneuerbare Energien.
Veröffentlichung:
Ditting, R.; Baumann, J.-R.; Bardos, P.; Müssig, J. (2026): From Concept to Component: A New Qualitative Approach to Early-Stage Sustainability Assessment of Bio-Based Material Innovations. Circular Economy and Sustainability, 6, Article 421 . – doi.org/10.1007/s43615-026-01131-7
