21-07-2015 - Kennispagina uit het dossier Duurzaamheid over materiaalbesparing.

Materiaalbesparing in een ontwerp levert, zolang het niet ten koste gaat van de kwaliteit, diverse voordelen op. Allereerst is het financieel aantrekkelijk om minder materiaal te gebruiken. Minder materiaal, betekent minder kosten.

Ook op het gebied van duurzaamheid kan het besparen van materiaal veel voordelen opleveren over de gehele keten, van productie tot aan afdanking.

Transport

Minder materiaal betekent meestal ook een lichter product. Tijdens het transport is gewicht belangrijk. Een vrachtwagen, schip of vliegtuig wat piepschuim vervoert, verbruikt minder energie dan wanneer er hetzelfde volume aan staalplaten wordt vervoerd. Minder materiaal zorgt dus voor brandstofbesparing tijdens het transport.

Wanneer de materiaalbesparing ook in het volume van het product doorwerkt, doordat een product bijvoorbeeld handig in elkaar gevouwen kan worden of letterlijk minder grote afmetingen heeft, passen er meer producten in een transporteenheid. Dit is een tweede voordeel wat het besparen van materiaal op kan leveren bij het transport. Een materiaal- en volumebesparing van 10% zal uiteindelijk ook 10% minder vrachtwagens, containers of andere transportmiddelen tot gevolg hebben. Zeker bij grote volumes levert dit enorme winst op, zowel wat betreft het energieverbruik als op milieutechnisch en financieel gebied.

Grondstoffen

Wanneer door een slimmere constructie of een nieuw ontwerp materiaal bespaard wordt is dit goed voor het milieu, simpelweg doordat er minder grondstoffen per product nodig zijn. Dit betekent dat er bijvoorbeeld vijf stoelen van 100 m2 bos gemaakt kunnen worden in plaats van drie. Of dat er voor de stadsbanken in Amsterdam maar drie containers natuursteen nodig zijn, in plaats van vier. Kortom, het besparen op grondstoffen is erg aantrekkelijk in tijden waarvan we ons bewust zijn van de schaarste en de waarde van grondstoffen.

Productie

Wanneer een product opgebouwd wordt uit minder materiaal is het aannemelijk dat het ook sneller door het productieproces heen kan. Gaat het bijvoorbeeld om spuitgieten, dan is een mal met een volume van 30 cm3 sneller gevuld en gekoeld dan een mal met een volume van 35 cm3.

Bij grote oplages maken deze kleine verschillen een groot verschil. Dezelfde hoeveelheid werk kan met minder machinekracht worden uitgevoerd. Dit werkt weer door in het energieverbruik, evenals in de levensduur van de machines.

Tijdens de productie wordt er ook gelet op de hoeveelheid restmateriaal. Omdat dit in principe vaak gezien wordt als afval is het zaak om de hoeveelheid restmateriaal zo veel mogelijk te minimaliseren. Het is financieel en milieutechnisch aantrekkelijker om een kast uit twee meubelplaten te kunnen maken in plaats van uit drie.

Verpakkingen

Een plaats waar vaak veel verminderingen door te voeren zijn op het gebied van materiaal is de verpakking. Zoals eerder gezegd, is het belangrijk om producten zo efficiënt mogelijk te kunnen vervoeren. Door te kiezen voor slimme verpakkingen kunnen er al snel meer producten per transporteenheid vervoerd worden. De maten van een transporteenheid zijn vooraf bekend en met het ontwerpen van producten en verpakkingen wordt hiermee vaak rekening gehouden. Zo passen Cola-flessen perfect in een krat en kunnen de kratten goed gestapeld worden op pallets. Dit systeem is ontworpen om efficiënt veel flessen te kunnen stapelen. Door ribben en andere constructiemaatregelen worden de kratjes met een minimale hoeveeldheid materiaal gemaakt, om deze zo licht mogelijk te houden. Dit neemt echter niet weg dat ook kratjes nog steeds verder geoptimaliseerd worden.

Daarnaast worden verpakkingen ook steeds efficiënter gebruikt. Waar vroeger een hele doos volgeladen werd met schuimvlokken ter bescherming, worden apparaten nu ook vaak met enkel een stuk piepschuim om de hoeken verpakt. Karton wordt dunner en er wordt beter gekeken naar welke bescherming een product nodig heeft. Daarnaast zijn er ook nog verpakkingen die zelf deel van het product uitmaken, zoals biologisch afbreekbare plantenpotten die met plant en al de grond in gaan, of de lampen Not a Lamp en Not a Box van David Graas.

De tegenhanger van het steeds efficiënter te werk gaan met materiaal is de hoeveelheid extra verpakking die geproduceerd wordt om bijvoorbeeld etenswaar per stuk te verpakken, of om bij elke mini-aankoop een met reclame bedrukt plastic zakje mee te geven.

Grafisch

In de grafische wereld wordt over het algemeen ook rekening gehouden met hoe het papier het efficiëntst gesneden kan worden. Hiervoor wordt gekeken naar het formaat en de drukwijze om zo min mogelijk restmateriaal over te houden. Dit wordt meestal gedaan vanuit een kostenoverweging, maar het is natuurlijk ook gunstig voor de afvalstapel. Daarnaast wordt tegenwoordig ook de afweging gemaakt of het mogelijk is bepaalde papieren middelen te vervangen door digitale middelen.

Afvalverwerking

Minder materiaal in het product betekent uiteraard ook minder materiaal om te verwerken wanneer het product wordt afgedankt. Dit scheelt weer in verbrandings- of recyclingsenergie en transportkosten en -energie.

Toepassingen

Een bekend voorbeeld van materiaalbesparing zijn de producten van IKEA. Bij IKEA wordt de product-verpakkingscombinatie tot in detail uitgedacht, rekening houdend met gewicht, transport, productie en zo min mogelijk materiaal. Dit resulteert in ultra-efficiënte verpakkingen en producten. Wat niet alleen voordeel oplevert voor de consument, die gemakkelijk zelf een kast in de auto kan nemen, maar vooral ook voor de opslag en het transport van de IKEA-productielocaties naar de filialen.

Een ander leuk voorbeeld komt van de al eerder genoemde David Graas. Niet alleen zijn lampen, waarbij de doos ook het product is, maar ook zijn meubels zijn voorbeelden van producten waarbij materiaal bespaard wordt door voor een bepaalde constructie te kiezen. In zijn meubels worden bijvoorbeeld geen schroeven, lijmen of andere verbindingen gebruikt. En ook in het transport zijn de meubels efficiënt. Alles is verpakt als plat pakket, waar je vervolgens zelf de vormen uitdrukt om het meubel in elkaar te kunnen zetten. 

Auteur: Judith van de Goor
Foto: Fran van der Hoeven (Hollandse Hoogte)