Workshop: KI und nachhaltiges Design: Ressourcen verstehen – Kreisläufe gestalten

Der Workshop „KI und nachhaltiges Design“ vermittelt, wie Gestaltung zur Ressourcenschonung beitragen kann. Anhand von Beispielen, KI-Tools und Gruppenaufgaben lernen Teilnehmende, Materialflüsse zu verstehen, Kreislaufstrategien anzuwenden und nachhaltige Designlösungen zu entwickeln.

Zusammen mit Prof. Dr. Diane Völz (Professur für CAD und Produktentwicklung)

1. Vorstellung und Einstieg
Die Veranstaltung beginnt mit einer kurzen Einführung, in der Ablauf, Ziele und die Leitfrage vorgestellt werden: „Was hat Design mit Nachhaltigkeit zu tun – und wo könnte KI dabei helfen?“ Der Einstieg soll den Bezug zum Alltag der Teilnehmenden herstellen und die Relevanz des Themas verdeutlichen. Über einfache Beispiele aus Konsum und Produktgestaltung werden Bewusstsein und Neugier geweckt. Ziel ist es, eine gemeinsame Basis für die folgenden Inhalte zu schaffen und die Rolle von Gestaltung im Kontext ökologischer Verantwortung sichtbar zu machen.

2. Nachhaltigkeit & Ressourcen
In diesem Teil wird das Fundament gelegt: Die Teilnehmenden lernen die drei Dimensionen der Nachhaltigkeit – ökologisch, ökonomisch und sozial – sowie den Begriff und die Typen von Ressourcen kennen. Mithilfe der VDI-ZRE-Systematik werden natürliche Ressourcen (biotisch, abiotisch, energetisch) differenziert.
Im anschließenden BilRess-Lernspiel werden reale Gegenstände analysiert: Welche Rohstoffe stecken darin, welche davon sind kritisch und wo kann Design eingreifen? Durch diese haptische Erfahrung entsteht ein Verständnis für Ressourcenzusammenhänge und Materialkreisläufe. In einer Reflexion wird die Frage aufgeworfen, wie sich der Ressourcenverbrauch eines Landes messen lässt – als Überleitung zum nächsten Abschnitt.

3. DMC / RMC am Beispiel Aluminium
Hier wird der Zusammenhang zwischen Ressourcenverbrauch und industriellen Prozessen anhand des Metalls Aluminium untersucht. Die Kennzahlen DMC (Direct Material Consumption) und RMC (Raw Material Consumption) werden vorgestellt und deren Unterschiede erläutert.
Die Teilnehmenden nutzen eine KI-Unterstützung (z. B. ChatGPT), um die Aluminium-Prozesskette vom Bauxitabbau über die Tonerdegewinnung bis zur Primäraluminiumproduktion zu beschreiben. Dabei recherchieren sie Energieverbräuche, Emissionen und Recyclingquoten und erarbeiten, wie vorgelagerte Prozesse und Energieeinsatz den RMC erhöhen. Ergebnisse werden visuell auf einem Miro-Board gesichert und diskutiert.

4. KI als Werkzeug für nachhaltiges Design
In einem Impuls wird die Funktionsweise von Künstlicher Intelligenz erklärt – insbesondere das Prinzip der Retrieval-Augmented Generation (RAG). Anhand praktischer Beispiele wird gezeigt, wie KI im Designprozess unterstützen kann: etwa bei der Suche nach Materialalternativen, der Entwicklung recyclinggerechter Produkte oder bei der Lebenszyklusanalyse. Ziel ist, KI nicht als Ersatz, sondern als kreativen Co-Designer zu begreifen, der datenbasiertes Wissen für nachhaltige Entscheidungen nutzbar macht.

5. Kreislaufwirtschaft & R-Strategien
Der nächste Themenblock widmet sich der nationalen Kreislaufwirtschaftsstrategie und den 10 R-Strategien – von Refuse und Rethink bis Recycle und Recover. Diese Strategien dienen als Leitlinie für ressourcenschonendes Produktdesign. Anhand von Beispielen aus der Praxis wird aufgezeigt, wie Gestalter:innen mit innovativen Konzepten Materialien länger im Kreislauf halten und Abfall vermeiden können. Der Fokus liegt darauf, Gestaltung als aktiven Hebel zur Umsetzung zirkulärer Wirtschaftsmodelle zu verstehen.

6. Gruppenaufgabe: Aluminium-Verpackung
Abschließend wenden die Teilnehmenden ihr Wissen praktisch an. In Gruppen entwickeln sie ein nachhaltiges Verpackungskonzept aus Aluminium, das mindestens zwei R-Strategien berücksichtigt. Die KI dient als Werkzeug zur Recherche, zur Analyse von Materialalternativen und zur Ideenfindung. Die Ergebnisse werden in einem kurzen Pitch (1–2 Minuten) präsentiert und visuell auf Plakat, Folie oder Whiteboard dargestellt. Die Einheit schließt mit einer Reflexionsfrage: „Wie kann KI Designer:innen dabei helfen, Kreisläufe zu schließen?“ – ein Denkanstoß, der den Bogen zwischen Technik, Gestaltung und Nachhaltigkeit