Nachhaltiges Design

Nachhaltiges Design (auch als umweltverträgliches Design, umweltbewusstes Design usw. bezeichnet) ist die Philosophie, physische Objekte, die gebaute Umwelt und Dienstleistungen so zu gestalten, dass sie den Prinzipien sozialer, ökonomischer und ökologischer Nachhaltigkeit entsprechen.

Theorie
Die Absicht des nachhaltigen Designs ist, „negative Umweltauswirkungen vollständig durch geschicktes, sensibles Design zu beseitigen“. Manifestationen nachhaltigen Designs erfordern nachwachsende Rohstoffe, wirken sich minimal auf die Umwelt aus und verbinden Menschen mit der natürlichen Umwelt.

Großartiges Design ist nachhaltiges Design: Anstatt Green Building-Design als Äußerlichkeit zu betrachten, müssen Architekten darüber nachdenken, als eine Reihe von Prinzipien für gutes Design. Dazu gehören eine bessere Benutzererfahrung und mehr Komfort, mehr Leistung mit weniger Aufwand, um dem Gebäude eine Spitzenleistung zu ermöglichen und die Wirksamkeit langlebiger Qualitätsmaterialien zu maximieren. Statt des bekannten Edikts „form follows function“ ist es an der Zeit zu denken „form follows environment“.

Jenseits der „Beseitigung negativer Umweltauswirkungen“ muss nachhaltiges Design Projekte schaffen, die bedeutungsvolle Innovationen sind, die das Verhalten verändern können. Ein dynamisches Gleichgewicht zwischen Wirtschaft und Gesellschaft, das langfristige Beziehungen zwischen Nutzer und Objekt / Dienstleistung herstellen und schließlich die ökologischen und sozialen Unterschiede respektieren und berücksichtigen soll.

Prinzipien des nachhaltigen Designs
Obwohl die Gestaltung von nachhaltigem Design je nach Disziplin und Anwendungsgebiet unterschiedlich ist, gibt es eine Reihe von Prinzipien:

Verwendung von Materialien: Wählen Sie ungiftige, nachhaltig produzierte oder recycelte Materialien, die bei der Verarbeitung wenig Energie benötigen. Materialdatenbanken helfen, die richtigen Materialien zu finden. Mit kostenpflichtigen (wie www.materialmatters.nl) und freien Datenbanken (wie www.idemat.nl) können Materialien betrachtet, verglichen und ihre ökologischen Aspekte entdeckt werden.
Energieeffizienz: Verwenden Sie Produktionsprozesse und stellen Sie Produkte her, die weniger Energie benötigen. Ein Beispiel ist die wasserbasierte Tinte, die vor Ort produziert und über das faire Geschäft in den Niederlanden vermarktet wird.
Qualität und Langlebigkeit: längere Lebensdauer und besser funktionierende Produkte müssen seltener ersetzt werden.
Wiederverwendung und Recycling: „Produkte, Prozesse und Systeme müssen für die Leistung in einem kommerziellen, Leben nach dem Tod ‚ausgelegt sein.“
Ökologischer Fußabdruck: Für jede verwendete Ressource muss der gesamte ökologische Fußabdruck und eine Schätzung der gesamten Lebensdauer verfügbar sein. Dies ist ein komplizierter Prozess, aber es bietet ein gutes Bild der möglichen Folgen für die Umwelt.
Standardstandards: Standardstandards für nachhaltiges Design werden zunehmend auch für nachhaltiges Bauen entwickelt. In Industrie, Regierung, Bildungswesen und staatlichen Einrichtungen kommt es zu raschen Entwicklungen.
Biomimicry: In verschiedenen Wissenschaften sucht man nach Lösungen für menschliche / soziale Probleme, indem man Lösungen aus der Natur nachahmt.
Ersatznutzung / Gemeinsamkeit: Umstellung der Methode des Verbrauchs von persönlichem Eigentum an den Produkten auf die Bereitstellung von Diensten zur gemeinsamen Nutzung. Zum Beispiel, anstatt ein privates Auto zu kaufen, mit einem gemeinsamen Auto-Service. Ein solches System fördert den minimalen Einsatz von Ressourcen pro Verbrauchseinheit (zum Beispiel pro gefahrener Fahrt).
Erneuerbarkeit und Region: Materialien müssen aus der Region kommen. Wenn sie nicht mehr verwendbar sind, müssen sie in anderen Produkten verarbeitet werden können.

Konzeptionelle Probleme

Schwindende Erträge
Das Prinzip, dass alle Richtungen des Fortschritts ausgehen und mit abnehmenden Renditen enden, zeigt sich in der typischen „S“ -Kurve des Technologie-Lebenszyklus und in der Nutzungsdauer jedes Systems, wie es in der Industrieökologie und der Ökobilanz diskutiert wird. Schwindende Renditen sind das Ergebnis natürlicher Grenzen. Die gängige Praxis des Unternehmensmanagements besteht darin, abnehmende Renditen in jeder Richtung der Bemühungen zu erkennen, als Hinweis auf sinkende Chancen, das Potenzial für einen beschleunigten Rückgang und ein Signal, woanders neue Chancen zu suchen. (Siehe auch: Gesetz der abnehmenden Erträge, Grenznutzen und Jevons Paradox.)

Unhaltbare Investition
Ein Problem tritt auf, wenn die Grenzen einer Ressource schwer zu sehen sind, so dass steigende Investitionen als Antwort auf abnehmende Erträge wie in der Tragödie der Commons profitabel scheinen, aber zu einem Kollaps führen können. Dieses Problem zunehmender Investitionen in abnehmende Ressourcen wurde unter anderem auch in Bezug auf die Ursachen des Zivilisationskollapses von Joseph Tainter untersucht. Dieser natürliche Fehler in der Anlagepolitik trug unter anderem zum Zusammenbruch von Römer und Maya bei. Die Entlastung von zu stark gestressten Ressourcen erfordert, dass der Druck auf sie reduziert wird und nicht kontinuierlich erhöht wird, unabhängig davon, ob sie effizienter sind oder nicht.

Abfallvermeidung

Negative Auswirkungen von Abfall

Allein in Großbritannien werden jedes Jahr etwa 80 Millionen Tonnen Abfall allein erzeugt. Zwischen 1991/92 und 2007/08 erzeugte jede Person in England im Schnitt nur 1,35 Pfund Abfall pro Tag.

Die Erfahrung hat gezeigt, dass es keine völlig sichere Methode der Abfallentsorgung gibt. Alle Arten der Entsorgung haben negative Auswirkungen auf die Umwelt, die öffentliche Gesundheit und die lokale Wirtschaft. Deponien haben verunreinigtes Trinkwasser. In Verbrennungsöfen verbrannter Müll hat Luft, Boden und Wasser vergiftet. Die meisten Wasseraufbereitungsanlagen verändern die lokale Ökologie. Versuche, Abfälle nach ihrer Herstellung zu kontrollieren oder zu bewirtschaften, können Umweltauswirkungen nicht eliminieren.

Die toxischen Bestandteile von Haushaltsprodukten stellen ernsthafte Gesundheitsrisiken dar und verstärken das Müllproblem. In den USA enthalten ungefähr acht Pfund in jeder Tonne Haushaltsmüll toxische Materialien, wie Schwermetalle wie Nickel, Blei, Cadmium und Quecksilber aus Batterien, und organische Verbindungen, die in Pestiziden und Verbraucherprodukten, wie Lufterfrischungssprays, Nägeln gefunden werden Politur, Reinigungsmittel und andere Produkte. Wenn sie verbrannt oder vergraben werden, stellen giftige Materialien auch eine ernsthafte Bedrohung für die öffentliche Gesundheit und die Umwelt dar.

Die einzige Möglichkeit, Umweltschäden durch Abfälle zu vermeiden, besteht darin, deren Entstehung zu verhindern. Die Vermeidung von Umweltverschmutzung bedeutet, die Art und Weise, in der Aktivitäten durchgeführt werden, zu ändern und die Ursache des Problems zu beseitigen. Es bedeutet nicht Verzicht, sondern anders. Zum Beispiel bedeutet das Vermeiden von Abfallverschmutzung durch Abfall, der durch Einweggetränkebehälter verursacht wird, nicht den Verzicht auf Getränke; es bedeutet nur, nachfüllbare Flaschen zu verwenden.

Abfallvermeidungsstrategien Bei der Planung von Anlagen ist eine umfassende Planungsstrategie erforderlich, um die Entstehung von festen Abfällen zu verhindern. Eine gute Abfallvermeidungsstrategie würde erfordern, dass alles, was in eine Einrichtung gebracht wird, zur Wiederverwendung recycelt oder durch biologischen Abbau in die Umwelt zurückgeführt wird. Dies würde eine stärkere Abhängigkeit von natürlichen Materialien oder Produkten bedeuten, die mit der Umwelt kompatibel sind.

Jede ressourcenbezogene Entwicklung wird zwei grundlegende Quellen für feste Abfälle haben: Materialien, die von der Einrichtung gekauft und genutzt werden, und solche, die von Besuchern in die Einrichtung gebracht werden. Die folgenden Abfallvermeidungsstrategien gelten für beide, obwohl für die Umsetzung unterschiedliche Ansätze erforderlich sind:

Verwenden Sie Produkte, die den Abfall minimieren und nicht toxisch sind
Kompost oder anaerob biologisch abbaubare Abfälle
Wiederverwendung von Materialien vor Ort oder Sammlung geeigneter Materialien für das externe Recycling
Der Verbrauch von weniger Ressourcen bedeutet weniger Abfall und reduziert somit die Umweltbelastung.

Nachhaltige Designprinzipien
Während die praktische Anwendung zwischen den Disziplinen variiert, sind einige gemeinsame Prinzipien wie folgt:

Materialien mit geringer Belastung: Wählen Sie ungiftige, nachhaltig produzierte oder recycelte Materialien, die nur wenig Energie für die Verarbeitung benötigen
Energieeffizienz: Verwenden Sie Herstellungsverfahren und produzieren Sie Produkte, die weniger Energie benötigen
Emotional haltbares Design: Reduzierung des Verbrauchs und Verschwendung von Ressourcen durch gesteigerte Haltbarkeit von Beziehungen zwischen Menschen und Produkten durch Design
Design für Wiederverwendung und Recycling: „Produkte, Prozesse und Systeme sollten so konzipiert sein, dass sie in einem kommerziellen“ Afterlife „-Leistungsspektrum funktionieren.“
Für die eingesetzten Ressourcen werden immer häufiger Design-Impact-Maßnahmen für den gesamten CO2-Fußabdruck und die Ökobilanz benötigt. ^ Viele sind komplex, aber einige liefern schnelle und genaue Schätzungen der Auswirkungen auf die gesamte Erde. Eine Maßnahme schätzt, dass Ausgaben einen durchschnittlichen wirtschaftlichen Anteil des globalen Energieverbrauchs von 8.000 BTU (8.400 kJ) pro Dollar und CO2 von durchschnittlich 0,57 kg CO2 pro Dollar (1995 US-Dollar) aus DOE-Zahlen verbrauchen.
Nachhaltige Designstandards und Projektentwicklungsleitfäden sind zunehmend verfügbar und werden von einer Vielzahl privater Organisationen und Einzelpersonen intensiv entwickelt. Aus der raschen Entwicklung dessen, was als „Nachhaltigkeitswissenschaft“ bekannt geworden ist, gibt es eine Vielzahl neuer Methoden, die von einer Vielzahl von Bildungs- und Regierungsinstitutionen gefördert werden.
Biomimicry: „Umgestaltung industrieller Systeme auf biologischen Linien … ermöglicht die ständige Wiederverwendung von Materialien in kontinuierlichen geschlossenen Zyklen …“
Substitution von Dienstleistungen: Verlagerung der Konsumform vom Eigentum an Produkten auf die Erbringung von Dienstleistungen, die ähnliche Funktionen bieten, z. B. von einem Privatfahrzeug zu einem Carsharing-Dienst. Ein solches System fördert den minimalen Ressourcenverbrauch pro Verbrauchseinheit (z. B. pro Fahrt).
Erneuerbare Ressourcen: Materialien sollten aus nahegelegenen (lokalen oder bioregionalen), nachhaltig bewirtschafteten erneuerbaren Quellen stammen, die kompostiert werden können, wenn ihre Nützlichkeit erschöpft ist.
Robustes Öko-Design: Bei der Gestaltung von Verschmutzungsquellen werden robuste Konstruktionsprinzipien angewendet.

Bill of Rights für den Planeten
Ein Modell der neuen Gestaltungsgrundsätze, die für Nachhaltigkeit notwendig sind, zeigt die „Bill of Rights for the Planet“ oder „Hannover Principles“, die von William McDonough Architects für die EXPO 2000 in Hannover entwickelt wurde.

Unabhängigkeitserklärung:
Bestehen Sie auf dem Recht der Menschheit und der Natur, in gesunden, unterstützenden, vielfältigen und nachhaltigen Bedingungen zu koexistieren.
Interdependenz erkennen. Die Elemente des menschlichen Designs interagieren mit der natürlichen Welt und hängen von ihr ab, mit weitreichenden und vielfältigen Implikationen in jeder Größenordnung. Erweitern Sie Design-Überlegungen, um auch entfernte Effekte zu erkennen.
Respektiere die Beziehungen zwischen Geist und Materie. Berücksichtigen Sie alle Aspekte der menschlichen Besiedlung einschließlich der Gemeinschaft, des Wohnens, der Industrie und des Handels im Hinblick auf existierende und sich entwickelnde Verbindungen zwischen spirituellem und materiellem Bewusstsein.
Übernehmen Sie die Verantwortung für die Konsequenzen von Designentscheidungen auf das menschliche Wohlergehen, die Lebensfähigkeit natürlicher Systeme und ihr Koexistenzrecht.
Erstellen Sie sichere Objekte mit langfristigem Wert. Belasten Sie zukünftige Generationen nicht mit Anforderungen für die Wartung oder die sorgfältige Verwaltung potenzieller Gefahren durch unvorsichtige Produkte, Prozesse oder Standards.
Beseitigen Sie das Konzept der Verschwendung. Bewerten und optimieren Sie den gesamten Lebenszyklus von Produkten und Prozessen, um den Zustand von natürlichen Systemen zu erreichen, in denen keine Abfälle vorhanden sind.
Verlassen Sie sich auf natürliche Energieströme. Menschliche Designs sollten, wie die lebende Welt, ihre schöpferischen Kräfte aus dem ewigen solaren Einkommen beziehen. Diese Energie effizient und sicher für einen verantwortungsvollen Umgang einsetzen.
Verstehen Sie die Grenzen des Designs. Keine menschliche Schöpfung hält ewig und Design löst nicht alle Probleme. Wer kreiert und plant, sollte Demut angesichts der Natur praktizieren. Behandle die Natur als Modell und Mentor, nicht als Unannehmlichkeit, die man umgehen oder kontrollieren könnte.
Streben Sie nach ständiger Verbesserung durch den Austausch von Wissen. Ermutigen Sie die direkte und offene Kommunikation zwischen Kollegen, Gönnern, Herstellern und Benutzern, um langfristige nachhaltige Überlegungen mit ethischer Verantwortung zu verbinden und die integrale Beziehung zwischen natürlichen Prozessen und menschlicher Aktivität wiederherzustellen.

Diese Prinzipien wurden vom Weltkongress der International Union of Architects (UIA) im Juni 1993 auf der Expo 93 des American Institute of Architects (AIA) in Chicago verabschiedet. Außerdem unterzeichneten AIA und UIA eine „Erklärung der gegenseitigen Abhängigkeit für eine nachhaltige Zukunft“. Zusammenfassend besagt die Erklärung, dass die heutige Gesellschaft ihre Umwelt erniedrigt und dass die AIA, UIA und ihre Mitglieder verpflichtet sind:

Umwelt und soziale Nachhaltigkeit in den Mittelpunkt der Praktiken und beruflichen Verantwortlichkeiten zu stellen
Entwicklung und kontinuierliche Verbesserung von Praktiken, Verfahren, Produkten, Dienstleistungen und Standards für nachhaltiges Design
Aufklärung der Bauindustrie, der Kunden und der Öffentlichkeit über die Bedeutung von nachhaltigem Design
Wir arbeiten daran, Richtlinien, Vorschriften und Standards in Regierung und Wirtschaft zu ändern, so dass nachhaltiges Design die vollständig unterstützte Standardpraxis wird
Bringt die bestehende gebaute Umwelt zu nachhaltigen Designstandards.
Darüber hinaus entwickelte der Interprofessional Council on Environmental Design (ICED), eine Koalition aus Architektur-, Landschaftsarchitekten- und Ingenieurorganisationen, eine Vision, um einen Teamansatz für nachhaltiges Design zu fördern. ICED-Staaten: Die Ethik, Bildung und Praxis unserer Berufe wird darauf ausgerichtet sein, eine nachhaltige Zukunft zu gestalten. . . . Um diese Vision zu erreichen, werden wir uns anschließen. . . als multidisziplinäre Partnerschaft. “

Diese Aktivitäten sind ein Hinweis darauf, dass das Konzept des nachhaltigen Designs auf globaler und interprofessioneller Ebene unterstützt wird und dass das ultimative Ziel darin besteht, umweltfreundlicher zu werden. Die Welt braucht Anlagen, die energieeffizienter sind und die Erhaltung und das Recycling natürlicher und ökonomischer Ressourcen fördern.

Anwendungen
Anwendungen dieser Philosophie reichen vom Mikrokosmos – kleine Objekte für den täglichen Gebrauch bis hin zum Makrokosmos – Gebäude, Städte und die physische Oberfläche der Erde. Es ist eine Philosophie, die in den Bereichen Architektur, Landschaftsarchitektur, Stadtplanung, Stadtplanung, Ingenieurwesen, Grafikdesign, Industriedesign, Innenarchitektur, Modedesign und Mensch-Computer-Interaktion angewendet werden kann.

Nachhaltiges Design ist meist eine allgemeine Reaktion auf globale Umweltkrisen, das schnelle Wachstum von Wirtschaftstätigkeit und menschlicher Bevölkerung, die Erschöpfung natürlicher Ressourcen, die Schädigung von Ökosystemen und den Verlust der Artenvielfalt. Bridgette Meinhold, Ökochitektur-Autorin, hat 2013 in ihrem Buch „Urgent Architecture: 40 Nachhaltige Wohnlösungen für eine sich verändernde Welt“ Not- und langfristig nachhaltige Wohnprojekte untersucht, die als Antwort auf diese Krisen entwickelt wurden. nachhaltiges Design, umweltfreundliche Materialien, Erschwinglichkeit, Materialwiederverwendung und humanitäre Hilfe. Zu den Baumethoden und -materialien gehören unter anderem gebrauchte Transportbehälter, Strohballenbau, Sandsackhäuser und schwimmende Häuser.

Die Grenzen des nachhaltigen Designs reduzieren sich. Die Auswirkungen der gesamten Erde werden berücksichtigt, da das Wachstum von Gütern und Dienstleistungen die Effizienzgewinne ständig übersteigt. Der Nettoeffekt nachhaltiger Gestaltung bestand bisher lediglich darin, die Effizienz schnell wachsender Auswirkungen zu verbessern. Der vorliegende Ansatz, der sich auf die Effizienz der Lieferung einzelner Waren und Dienstleistungen konzentriert, löst dieses Problem nicht. Zu den grundlegenden Dilemmata gehören: die zunehmende Komplexität von Effizienzverbesserungen; die Schwierigkeit, neue Technologien in Gesellschaften einzuführen, die um alte herum gebaut sind; dass die physischen Auswirkungen der Lieferung von Waren und Dienstleistungen nicht lokalisiert sind, sondern in allen Volkswirtschaften verteilt sind; und dass der Umfang der Ressourcennutzung wächst und sich nicht stabilisiert.

Beispiele

Schönheit und nachhaltiges Design
Da Standards nachhaltigen Designs die Ethik gegenüber der Ästhetik zu betonen scheinen, haben sich einige Designer und Kritiker darüber beschwert, dass es an Inspiration mangelt. Pritzker Architecture Prize Gewinner Frank Gehry hat Green Building „bogus“ genannt, und der Gewinner des National Design Awards, Peter Eisenman, hat es als „nichts mit Architektur zu tun“ abgetan. Im Jahr 2009 fragte The American Prospect, ob „gut gestaltete grüne Architektur“ ein „Oxymoron“ sei.

Andere behaupten, dass solche Kritik an nachhaltigem Design fehlgeleitet ist. Ein führender Befürworter dieser alternativen Sichtweise ist die Architektin Lance Hosey, deren Buch The Shape of Green: Ästhetik, Ökologie und Design (2012) das erste war, das den Beziehungen zwischen Nachhaltigkeit und Schönheit gewidmet war. Hosey argumentiert nicht nur, dass nachhaltiges Design ästhetisch ansprechend sein muss, um erfolgreich zu sein, sondern auch, dass das Folgen der Prinzipien der Nachhaltigkeit zu ihrer logischen Schlussfolgerung es erfordert, die Form von allem Design neu zu gestalten und Dinge von noch größerer Schönheit zu erschaffen. Gutachter haben vorgeschlagen, dass die Ideen in The Shape of Green „revolutionieren könnten, was es bedeutet, nachhaltig zu sein“. Kleine und große Gebäude beginnen, Prinzipien der Nachhaltigkeit erfolgreich in preisgekrönte Designs zu integrieren. Beispiele hierfür sind One Central Park und das Gebäude der Science Faculty, UTS.

Emotional haltbares Design
Laut Jonathan Chapman von der Carnegie Mellon University, USA, reduziert emotional belastbares Design den Verbrauch und die Verschwendung natürlicher Ressourcen, indem es die Widerstandsfähigkeit der Beziehungen zwischen Verbrauchern und Produkten erhöht. „Im Grunde wird der Produktaustausch durch starke emotionale Bindungen verzögert. Emotional haltbares Design: Objekte, Erfahrungen & Empathie, Chapman beschreibt, wie „der Prozess des Konsums von komplexen emotionalen Treibern motiviert ist und war, und es geht um weit mehr als nur den gedankenlosen Kauf von neueren und glänzenderen Dingen; es ist eine Reise zum idealen oder erwünschten Selbst, das durch zyklische Schleifen von Verlangen und Enttäuschung zu einem scheinbar endlosen Prozess der seriellen Zerstörung wird. „Daher benötigt ein Produkt ein Attribut oder eine Anzahl von Attributen, die über den Utilitarismus hinausgehen.

Laut Chapman kann „emotionale Beständigkeit“ durch die Berücksichtigung der folgenden fünf Elemente erreicht werden:

Narrative: Wie Benutzer eine einzigartige persönliche Geschichte mit dem Produkt teilen.
Bewusstsein: Wie das Produkt als autonom und im Besitz seines eigenen freien Willens wahrgenommen wird.
Anhang: Kann ein Benutzer eine starke emotionale Verbindung zu einem Produkt erfahren?
Fiktion: Das Produkt inspiriert Interaktionen und Verbindungen, die über die physische Beziehung hinausgehen.
Oberfläche: Wie das Produkt altert und Charakter durch Zeit und Gebrauch entwickelt.
Als strategischer Ansatz bietet „emotional beständiges Design eine nützliche Sprache, um die aktuelle Relevanz des Entwerfens von verantwortungsvollen, gut gemachten, taktilen Produkten zu beschreiben, die der Benutzer langfristig kennen lernen und ihm Wert verleihen kann.“ Laut Hazel Clark und David Brody von Parsons The New School für Design in New York ist „emotional beständiges Design ein Aufruf an Fachleute und Studenten gleichermaßen, die Beziehungen zwischen Design und seinen Nutzern zu priorisieren, um nachhaltigere Einstellungen zu entwickeln. und in Sachen Design. “

Nachhaltige Architektur
Nachhaltige Architektur ist das Design nachhaltiger Gebäude. Nachhaltige Architektur versucht, die kollektiven Umweltauswirkungen bei der Herstellung von Bauelementen, während des Bauprozesses sowie während des Lebenszyklus des Gebäudes (Heizung, Stromverbrauch, Teppichreinigung usw.) zu reduzieren. Diese Entwurfspraxis betont die Effizienz der Heizung und Kühlung Systeme; alternative Energiequellen wie solares Warmwasser, geeignete Gebäude, wiederverwertete oder recycelte Baumaterialien; Stromerzeugung vor Ort – Solartechnik, Erdwärmepumpen, Windkraft; Regenwassernutzung für Garten-, Wasch- und Grundwasseranreicherung; und Abfallmanagement vor Ort wie Gründächer, die den Regenwasserabfluss filtern und kontrollieren. Dies erfordert eine enge Zusammenarbeit des Planungsteams, der Architekten, der Ingenieure und des Bauherrn auf allen Projektstufen, von der Standortwahl über die Erstellung der Pläne, die Materialauswahl und -beschaffung bis hin zur Projektdurchführung.

Nachhaltige Architekten entwerfen mit nachhaltigem Leben. Sustainable vs Green Design ist die Herausforderung, dass Designs nicht nur gesunde Prozesse und Anwendungen widerspiegeln, sondern durch erneuerbare Energien und standortspezifische Ressourcen angetrieben werden. Ein Test für nachhaltiges Design ist – kann das Design für seinen Einsatzzweck ohne fossilen Brennstoff funktionieren – unplugged. Diese Herausforderung legt Architekten und Planern nahe, Lösungen zu entwickeln, die ohne Umweltverschmutzung funktionieren und nicht nur die Umweltverschmutzung reduzieren. Mit fortschreitender Technologie- und Designtheorie und dem Aufbau und der Erprobung von Beispielen werden Architekten in Zukunft nicht nur in der Lage sein, passive, emissionsfreie Gebäude zu schaffen, sondern das gesamte Energiesystem in das Gebäudedesign zu integrieren. Im Jahr 2004 wurden die 59 Wohnbaugemeinden, die Solar Settlement und ein 5.600 m2 großes integriertes Einzelhandels-, Gewerbe- und Wohngebäude, das Sun Ship, vom Architekten Rolf Disch in Freiburg, Deutschland, fertiggestellt. Die Solar Settlement ist die erste Wohngemeinschaft weltweit, in der jedes Haus, alle 59, eine positive Energiebilanz aufweist.

Ein wesentliches Element des nachhaltigen Gebäudedesigns ist die Innenumweltqualität einschließlich Luftqualität, Beleuchtung, thermische Bedingungen und Akustik. Das integrierte Design der Innenumgebung ist essentiell und muss Teil des integrierten Designs der gesamten Struktur sein. ASHRAE Guideline 10-2011 befasst sich mit den Wechselwirkungen zwischen Innenraumklima und geht über traditionelle Standards hinaus.

Gleichzeitig fördern die jüngsten Bewegungen von New Urbanism und New Classical Architecture eine nachhaltige Herangehensweise an das Bauen, die intelligentes Wachstum, architektonische Tradition und klassisches Design schätzt und entwickelt. Dies steht im Gegensatz zu modernistischer und global einheitlicher Architektur ebenso wie an einsamen Wohnsiedlungen und der Zersiedelung. Beide Trends begannen in den 1980er Jahren. Der Drieehaus-Architekturpreis ist ein Preis, der die Bemühungen in New Urbanism und New Classical Architecture würdigt und doppelt so hoch dotiert ist wie der Pritzker-Preis der Moderne.

Nachhaltige Landschafts- und Gartengestaltung
Nachhaltige Landschaftsarchitektur ist eine Kategorie von nachhaltigem Design und energieeffizienter Landschaftsgestaltung, die sich mit der Planung und Gestaltung von Außenräumen beschäftigt. Pflanzen und Materialien können von lokalen Erzeugern gekauft werden, um den Energieverbrauch beim Transport zu reduzieren. Entwurfstechniken umfassen das Pflanzen von Bäumen, um Gebäude vor der Sonne zu schützen oder sie vor Wind zu schützen, unter Verwendung lokaler Materialien und Kompostierung und Zerkleinerung vor Ort, um nicht nur den Grünabfall zu reduzieren, sondern auch die organische Substanz und damit den Kohlenstoff im Boden zu erhöhen.

Einige Designer und Gärtner wie Beth Chatto verwenden auch trockenheitsresistente Pflanzen in Trockengebieten (Xeriscaping) und anderswo, so dass das Wasser nicht aus lokalen Landschaften und Lebensräumen für die Bewässerung stammt. Wasser von Gebäudedächern kann in Regengärten gesammelt werden, so dass das Grundwasser wieder aufgeladen wird, anstatt dass Regen zu Oberflächenabfluss wird und das Risiko von Überschwemmungen erhöht wird.

Garten- und Landschaftsbereiche können ebenfalls wild werden, um die biologische Vielfalt zu fördern. Einheimische Tiere können auch auf viele andere Arten gefördert werden: durch Pflanzen, die Nahrung wie Nektar und Pollen für Insekten bereitstellen, oder Rast- oder Nistlebensräume wie Bäume oder Lebensräume wie Teiche für Amphibien und Wasserinsekten. Pestizide, insbesondere hartnäckige Pestizide, müssen vermieden werden, um das Töten von Wildtieren zu vermeiden.

Die Bodenfruchtbarkeit kann durch den Einsatz von vielen Vegetationsschichten von Bäumen bis zu Bodenbedeckungs-Pflanzen und Mulchen nachhaltig verbessert werden, um die organische Substanz und somit Regenwürmer und Mykorrhiza zu erhöhen; stickstofffixierende Pflanzen anstelle von synthetischen Stickstoffdüngern; und nachhaltig geernteter Seetangextrakt, um Mikronährstoffe zu ersetzen.

Nachhaltige Landschaften und Gärten können ebenso produktiv sein wie zierende, wachsende Nahrungsmittel, Brennholz und Handwerksmaterialien von schönen Orten.

Nachhaltige Landschaftsansätze und -labels umfassen den ökologischen Landbau und Anbau, Permakultur, Agroforstwirtschaft, Forstgärten, Agroökologie, veganen ökologischen Gartenbau, ökologischen Gartenbau und klimafreundlichen Gartenbau.

Nachhaltige Landwirtschaft
Nachhaltige Landwirtschaft verfolgt drei Hauptziele:

Umweltgesundheit,
Wirtschaftliche Rentabilität,
Soziales und ökonomisches Eigenkapital.
Eine Vielzahl von Philosophien, Richtlinien und Praktiken haben zu diesen Zielen beigetragen. Menschen in vielen verschiedenen Funktionen, von Landwirten bis zu Verbrauchern, haben diese Vision geteilt und dazu beigetragen. Trotz der Vielfalt der Menschen und Perspektiven weben die folgenden Themen häufig Definitionen von nachhaltiger Landwirtschaft.

Es gibt heftige Diskussionen – unter anderem durch den Agrarsektor und die Behörden -, wenn bestehende Pestizidprotokolle und Bodenschutzmethoden den Mutterboden und die Tierwelt angemessen schützen. Zweifel sind gewachsen, wenn diese nachhaltig sind und Agrarreformen eine effiziente Landwirtschaft mit weniger Pestiziden ermöglichen und damit die Schäden am Ökosystem reduzieren.

Für weitere Informationen zum Thema nachhaltige Landwirtschaft: „UC Davis: Sustainable Agriculture Research and Education Program“.

Inländische Maschinen und Möbel
Automobile, Haushaltsgeräte und Möbel können für die Reparatur und Demontage (für das Recycling) entworfen und aus wiederverwertbaren Materialien wie Stahl, Aluminium und Glas und erneuerbaren Materialien wie Zelfo, Holz und Kunststoffen aus natürlichen Rohstoffen hergestellt werden. Sorgfältige Auswahl von Materialien und Herstellungsprozessen kann oft zu Produkten führen, die in Preis und Leistung vergleichbar sind mit nicht nachhaltigen Produkten. Schon leichte Designanstrengungen können den nachhaltigen Gehalt von gefertigten Artikeln stark erhöhen.

Verbesserungen bei Heizung, Kühlung, Lüftung und Warmwasserbereitung
Absorptionskühler
Annualisierte geothermische Solaranlage
Erdkühlrohre
Erdwärmepumpe
Lüftung mit Wärmerückgewinnung
Warmwasser-Recycling
Passive Kühlung
Erneuerbare Wärme
Saisonaler Wärmespeicher (STES)
Solare Klimaanlage
Solares heißes Wasser

Energie Sektor
Nachhaltige Technologie im Energiesektor basiert auf der Nutzung erneuerbarer Energiequellen wie Sonne, Wind, Wasserkraft, Bioenergie, Geothermie und Wasserstoff. Windenergie ist die weltweit am schnellsten wachsende Energiequelle; es wird seit Jahrhunderten in Europa und in jüngerer Zeit in den Vereinigten Staaten und anderen Nationen verwendet. Die Windenergie wird durch Windkraftanlagen gewonnen, die Strom für Versorgungsunternehmen, Hausbesitzer und abgelegene Dörfer erzeugen und übertragen. Solarenergie kann durch Photovoltaik, konzentrierendes Solar- oder solares Warmwasser genutzt werden und ist auch eine schnell wachsende Energiequelle. Fortschritte in der Technologie und Modifikationen an Photovoltaik-Zellen bieten eine tiefer gehende, unberührte Methode zur Erzeugung und Produktion von Solarenergie. Forscher haben einen möglichen Weg gefunden, den photogalvanischen Effekt zu nutzen, um Sonnenlicht in elektrische Energie umzuwandeln.

Verfügbarkeit, Potenzial und Machbarkeit primärer erneuerbarer Energiequellen müssen frühzeitig im Rahmen eines umfassenden Energieplans analysiert werden. Der Plan muss Energiebedarf und -angebot begründen und die tatsächlichen Kosten und Vorteile für die lokale, regionale und globale Umgebung bewerten. Verantwortungsvoller Energieverbrauch ist grundlegend für eine nachhaltige Entwicklung und eine nachhaltige Zukunft. Das Energiemanagement muss den vertretbaren Energiebedarf mit einer angemessenen Energieversorgung ausgleichen. Der Prozess verbindet Energiebewusstsein, Energieeinsparung und Energieeffizienz mit der Nutzung von primären erneuerbaren Energiequellen.

Design für nachhaltige Produktion
Nachhaltige Produktion kann definiert werden als die Herstellung eines hergestellten Produkts durch gleichzeitige Verbesserung der resultierenden Auswirkungen auf die Nachhaltigkeit von Fabrik und Produkt. Das Konzept der nachhaltigen Produktion erfordert eine erneuerte Gestaltung von Produktionssystemen, um die damit verbundene Nachhaltigkeit in Bezug auf Produktlebenszyklus und Fabrikbetrieb zu konditionieren.

Die Gestaltung nachhaltiger Produktionssysteme beinhaltet zum einen die Analyse und Optimierung von innerbetrieblichen Aspekten, die mit Produktionsanlagen verbunden sind. Solche Aspekte können die Beschränkung des Ressourcenverbrauchs, die Prozesseffizienz, die Ergonomie für die Fabrikarbeiter, die Beseitigung gefährlicher Substanzen, die Minimierung von Fabrikemissionen und – abfällen sowie die internen Emissionen, das integrierte Management von Informationen in den Produktionsanlagen und die technologische Aktualisierung von Maschinen und Anlagen.
Weitere Aspekte zwischen den Fabriken betreffen die nachhaltige Gestaltung von Produkten, die Entmaterialisierung von Produktketten, das Management der Lieferketten im Hintergrund und im Vordergrund, die Unterstützung des Kreislaufwirtschaftsparadigmas und die Kennzeichnung für Nachhaltigkeit.

Wassersektor
Nachhaltige Wassertechnologien haben sich zu einem wichtigen Industriesegment entwickelt, in dem mehrere Unternehmen wichtige und skalierbare Lösungen für die nachhaltige Wasserversorgung anbieten.

Jenseits der Nutzung bestimmter Technologien besteht das Sustainable Design in Water Management auch sehr wichtig in der korrekten Umsetzung von Konzepten. Zu diesen Hauptkonzepten gehört die Tatsache, dass in Industrieländern normalerweise 100% des Wassers, das nicht zum Trinken bestimmt ist, Trinkwasserqualität hat. Dieses Konzept, Wasserqualitäten für verschiedene Zwecke zu differenzieren, wurde als „zweckgerecht“ bezeichnet. Diese rationellere Nutzung von Wasser bringt mehrere Einsparungen, die nicht nur mit dem Wasser selbst zusammenhängen, sondern auch mit dem Verbrauch von Energie, denn Wasser mit Trinkwasserqualität kann aus mehreren Gründen extrem energieintensiv sein.

Terminologie
In einigen Ländern wird der Begriff nachhaltiges Design als Ökodesign, grünes Design oder Umweltdesign bezeichnet. Victor Papanek hat sich für das soziale Design, die soziale Qualität und die ökologische Qualität eingesetzt, aber diese Bereiche des Design-Interesses nicht explizit in einem Begriff zusammengefasst. Nachhaltiges Design und Design für Nachhaltigkeit sind gängigere Begriffe, einschließlich der dreifachen Bilanz (Menschen, Planet und Profit).

In der EU wird das Konzept des nachhaltigen Designs als Ökodesign bezeichnet. Über die Bedeutung dieses Konzepts im Vorfeld des Kreislaufwirtschaftspakets, das die Europäische Kommission bis Ende 2015 vorlegen wird, gab es jedoch wenig Diskussionen. Zu diesem Zweck wurde eine Ecothis.EU-Kampagne zur Sensibilisierung gestartet über die wirtschaftlichen und ökologischen Folgen der Nichtaufnahme von Ökodesign als Teil des Kreislaufwirtschaftspakets.

Nachhaltige Technologien
Nachhaltige Technologien verbrauchen weniger Energie, weniger begrenzte Ressourcen, schöpfen keine natürlichen Ressourcen, belasten nicht direkt oder indirekt die Umwelt und können am Ende ihrer Nutzungsdauer wiederverwendet oder recycelt werden. Es gibt erhebliche Überschneidungen mit geeigneten Technologien, die die Eignung der Technologie für den Kontext betonen, insbesondere unter Berücksichtigung der Bedürfnisse von Menschen in Entwicklungsländern. Die am besten geeignete Technologie ist jedoch möglicherweise nicht die nachhaltigste; und eine nachhaltige Technologie kann hohe Kosten oder Wartungsanforderungen haben, die sie als „geeignete Technologie“ ungeeignet machen, wie dieser Begriff üblicherweise verwendet wird.