Prototypen im Innovationsprozess: Von Mock-ups zu LCA | Dr. Klaus Reichert

Vom Mock-up zur Ökobilanz: Wie nachhaltige Produktentwicklung heute funktioniert – Ein Gespräch mit Sönke Detjen (Comprisetec): Moderne Produktentwicklung steht unter doppeltem Druck: Sie muss schneller Ergebnisse liefern und zugleich nachhaltiger werden. Sönke Detjen von Comprisetec in Hamburg zeigt im Gespräch im Smart Innovation Podcast Ep. 147 wie Visualisierung, Mock-ups, digitale Produktentwicklung, Prototypenbau und Lifecycle Assessments (LCA) zusammenwirken. Sein Team verbindet technische Simulation, reale Prototypen und ökologische Bewertung zu einem integrierten Prozess, der Startups wie etablierten Unternehmen hilft, nachhaltige Produkte schneller marktreif zu machen – auch in gemeinsamen Forschungsprojekten.

Key Takeaways

Der Podcast diskutiert, wie moderne Produktentwicklung Visualisierung, Prototypenbau und Ökobilanzen integriert, um nachhaltige Produkte zu schaffen.
Wir betonen die Wichtigkeit von frühen Prototypen zur Risikominderung im Innovationsprozess und zur Verbesserung der Entscheidungsfindung.
Comprisetec verwendet Lebenszyklusanalysen (LCA) frühzeitig, um Emissionen zu identifizieren und nachhaltige Lösungen zügig zu entwickeln.
Das Beispiel „Faircraft“ zeigt, wie man mit nachhaltigem Design und neuen Materialien einen leichten und zerlegbaren Flugzeugsitz entwickelt.
Der Schlüssel zum Erfolg liegt in der Transparenz, interdisziplinären Zusammenarbeit und der schnellen Erstellung von Prototypen im Entwicklungsprozess.

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Testimonial

Der Podcast zeigt, wie wichtig frühe Visualisierung und Prototyping für die Risikoreduzierung sind. Besonders der Teil über Ökobilanzen und Product Carbon Footprint hilft, Nachhaltigkeit als messbare Größe in der Produktentwicklung zu sehen. Die Einblicke von Comprisetec sind für jedes innovativ arbeitende Unternehmen ein echter Mehrwert.

Die Episode verdeutlicht, wie Designstudien, technische Mock-ups und nachhaltige Materialauswahl zusammengehören. Besonders spannend ist, wie Visualisierung, Simulation und Ökodesign bei Comprisetec ineinandergreifen. Für Designer/innen ist das ein starkes Plädoyer für interdisziplinäre Zusammenarbeit.

Ein beeindruckendes Beispiel dafür, wie moderne Entwicklungsteams arbeiten sollten: datenbasiert, transparent und vernetzt. Die Kombination aus LCA, Simulation und 3D-Prototyping zeigt, wie technische Machbarkeit und Nachhaltigkeit geplant werden können.

Beobachtungen & Erkenntnisse

Warum visuelle Modelle und Prototypen heute unverzichtbar sind

Innovationsprozesse werden zunehmend komplex. Neue Materialien, hohe Erwartungen an Nachhaltigkeit und kurze Entwicklungszyklen führen dazu, dass fundierte Entscheidungen früher fallen müssen.

„Das Ziel ist, Unsicherheiten kontinuierlich zu reduzieren, bis wir einen Punkt erreichen, an dem die technischen und ökologischen Fragen zuverlässig beantwortet sind“, erklärt Sönke Detjen.

Digitale Visualisierungen, technische Mock-ups und frühe Prototypen, kombiniert mit frühen Ökobilanzen, helfen dabei, Risiken sichtbar und berechenbar zu machen – noch bevor größere Investitionen anfallen.

Ökobilanz und Product Carbon Footprint als Entwicklungswerkzeuge

Während viele Unternehmen LCA und Ökobilanzierung noch als nachgelagerte Prüfungen sehen, integriert Comprisetec sie in die ersten Schritte der Produktentwicklung.„Eine nachhaltige Lösung kann man nur entwickeln, wenn man früh versteht, wo die wesentlichen Emissionen entstehen“, so Detjen.
Gerade im Leichtbau der Luftfahrt zeigt sich der Unterschied deutlich:

Das Gewicht eines Bauteils beeinflusst über die Lebensdauer den größten Anteil des Product Carbon Footprint.
Materialwahl ist wichtig – doch oft ist der Leichtbauhebel größer.
Mit Designstudien, Simulationen und Berechnungen lassen sich diese Effekte quantifizieren. Das schafft Transparenz, spart Kosten und verhindert Fehlentwicklungen.

Beispiel aus der Praxis: Faircraft – der nachhaltige Flugzeugsitz

Ein anschauliches Beispiel liefert die Product Design Studie „Faircraft“, die Comprisetec gemeinsam mit Partnern umsetzte. Ziel war ein Flugzeugsitz, der sowohl möglichst leicht als auch vollständig zerlegbar ist – ohne Verklebungen oder Verbundmaterialien, die eine saubere Trennung verhindern.
Das Projekt kombiniert mehrere Aspekte der nachhaltigen Produktentwicklung:

Ökodesign als grundlegender Gestaltungsansatz
Neue Materialien für Sitzbespannung und Struktur
Simulation & Berechnung, um mechanische Anforderungen sicherzustellen
3D-gedruckte Funktionsprototypen
Ökobilanz, um das Konzept mit marktüblichen Sitzen zu vergleichen
Das Ergebnis: Ein funktionales Bauteil, das sich durch geringes Gewicht und kreislaufgerechte Konstruktion auszeichnet.

„Man sieht direkt, wie groß der Effekt wird, wenn man über 100 Sitze eines Flugzeugs skaliert“, sagt Detjen.

Der Wert produktionsnaher Prototypen

Für Sönke Detjen ist greifbare Realität ein entscheidender Entwicklungsschritt:„Ich brauche etwas in der Hand, um die finalen Problemstellen zu erkennen.“
3D-gedruckte Prototypen – auch in großer Baugröße – machen Bauraum, Haptik und spätere Fertigungsprobleme sichtbar. Sie zeigen etwa:

kritische Radien oder Wandstärken
mögliche Fehler bei Werkzeugen
Probleme an Materialübergängen

Damit wird Prototyping zum zentralen Baustein im Innovationsprozess – und zwar früh, nicht erst kurz vor der Serie.

Neue Materialien: Kompostierbare und biobasierte Kunststoffersatzmaterialien

Im Gespräch zeigt sich auch, wie die Nachfrage nach nachhaltigen Werkstoffen steigt. Comprisetec arbeitet in mehreren Forschungsprojekten zu Lignin-basierten Compounds, kompostierbaren Werkstoffen und biobasierten Kunststoffalternativen.
Die Rolle des Unternehmens dabei:

Verarbeitung im Spritzguss
Herstellung von Kleinserien
Prototyping für Startups
Qualifizierung und Testen neuer Materialien
Rückmeldung an Materialentwickler zur Optimierung

„Ein Material kann auf dem Papier perfekt aussehen – aber wenn es nicht verarbeitbar ist, funktioniert es in der Praxis nicht“, so Detjen.

Produktentwicklung im Netzwerk: Virtuelle OEM

Der Podcast macht deutlich, wie wichtig funktionierende Entwicklungsnetzwerke geworden sind. Firmen arbeiten heute wie ein virtueller OEM zusammen:

Materialentwickler
Designstudios
Fertigungspartner
Entwicklungsdienstleister Nachhaltigkeit
Startups und Forschungseinrichtungen

Diese Vernetzung sorgt für Geschwindigkeit – und breite Kompetenz, die einzelne Unternehmen nicht allein aufbringen können.

Drei Empfehlungen für Unternehmen,

die nachhaltiger entwickeln wollen
Sönke Detjen fasst seine Erfahrungen so zusammen:

Transparenz schaffen
Offen miteinander umgehen und das Miteinander wollen. LCA und Ökobilanzen funktionieren nur, wenn Unternehmen Materialdaten und Lieferketten offenlegen.
Den Reifegrad ehrlich einschätzen
Manchmal braucht es zuerst ein Forschungsprojekt, bevor man in die Anwendung gehen kann.
Prototypen früh erstellen
Mock-ups, Simulationen und physische Modelle verhindern falsche Entscheidungen und reduzieren Entwicklungsrisiken massiv.

Fazit

Die Kombination aus Visualisierung, Simulation, Mock-ups, digitaler Produktentwicklung, Prototypenbau und Ökobilanzierung bildet heute den Kern einer zukunftsfähigen Innovationspraxis und nachhaltigem Produktentwicklungsprozess. Comprisetec zeigt, wie nachhaltige Produktentwicklung realistisch und praxisnah umgesetzt werden kann – in Forschung, Startups und industriellen Projekten.

Transkript

Das Transkript folgt.

Visualisierungen, Mock-ups und Prototypen im Innovationsprozess