Figure 3 - uploaded by Constantin Herrmann
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![Carbon footprint of the iPhone through time (note: the iPhone 5 is based on the 5S and the 6 on the 6S so that only the entry level model is considered for consistency). Data from [12].](profile/Constantin-Herrmann/publication/330222821/figure/fig2/AS:712831922106377@1546963782934/Carbon-footprint-of-the-iPhone-through-time-note-the-iPhone-5-is-based-on-the-5S-and.png)
Carbon footprint of the iPhone through time (note: the iPhone 5 is based on the 5S and the 6 on the 6S so that only the entry level model is considered for consistency). Data from [12].
Source publication
This paper urges that improvements in material circularity must always be assessed alongside other life-cycle environmental performance metrics. Using smartphones as a case study, this paper demonstrates that there is very little correlation between an increase in the Material Circularity Indicator (MCI) of the Ellen MacArthur Foundation and a redu...
Contexts in source publication
Context 1
... have been chosen as a case study as the production phase typically contributes the majority of the product's total carbon footprint and this embodied footprint is increasing over time as technology advances ( Figure 3). As a result, smartphones are a prime target for eco-design changes that focus on the materials used in the product itself. ...
Context 2
... 13: Change in life-cycle GWP by changing the electricity mix for the largest ICs Figure 13 illustrates the change in GWP over the full life-cycle as the electricity grid mix for these four largest ICs changes. Using Taiwanese electricity grid mix for front end IC manufacturing results in the highest life cycle GWP of the six cases considered (69.6 kg CO2e) while the hypothetical scenario of 100% US solar has the lowest life cycle GWP (52.5 kg CO2e -a 25% reduction). ...
Similar publications
In recent years, industrial and civil projects and policies usually include improvement of sustainability performance. Many instruments, tools, and targets exist to assess environmental performance and sustainability. Life cycle assessment is one of the most used and robust tools. The aim of this analysis is to evaluate if different approaches can...
Citations
... Smartphones are in discussion regarding the raw materials. This gives rise to do LCAs like [109] for iPhones TM and [297] for the fairphone 2. ...
Eine Ökobilanz (englisch: Life Cycle Assessment) beschäftigt sich mit Faktoren, die Einfluss auf die Umwelt haben, wie zum Beispiel das Treibhausgaspotential. Sie betrachtet den kompletten Lebenszyklus eines Produktes oder einer Dienstleistung. Dies heißt im ersten Fall die Analyse der Rohstoffgewinnung, über die Produktion und Nutzung, bis hin zur Verwertung oder zum Recycling. Die ISO-Normen 14040 und 14044 empfehlen eine genaue Vorgehensweise: Definition von Ziel und Untersuchungsrahmen, Sachbilanz, Wirkungsabschätzung und Auswertung. Bislang wird dieses Instrument zumeist nur als Bilanzierungsmethode eingesetzt, um den ökologischen Fußabdruck eines vorhandenen Produktes zu bestimmen. In unserer Weiterentwicklung dieses Ansatzes verwenden wir die Techniken der mathematischen Optimierung, um gezielt Einfluss auf die Lebenszyklusgestaltung zu nehmen. So lassen sich die Umwelteigenschaften sowohl während der Entwicklung als auch bei bereits existierenden Produkten verbessern und gleichzeitig soziale und finanzielle Komponenten in die Betrachtung miteinbeziehen. Für Vitesco Technologies ist die so entstehende optimierte, integrierte und nachhaltige Lebenszyklusbetrachtung (englisch: Integrated Life Cycle Sustainability Assessment) ein wichtiger Baustein in der Nachhaltigkeit, der weit über eine Ökobilanz im eigentlichen Sinne hinausgeht. Wir erstellten ein flexibel konfigurierbares, gemischt-ganzzahliges Optimierungsmodell, welches dem Produktverantwortlichen Handlungsempfehlungen bietet, um zum Beispiel die Orte der Rohstoffgewinnung, die Produktionsstandorte und die Materialzusammensetzung auszuwählen. Die oftmals konträren Aspekte der Ökologie und Ökonomie wurden mit Hilfe der multikriteriellen Optimierung umgesetzt. Zu deren Lösung entwickelten wir eine Software mit benutzerfreundlicher Bedienoberfläche und zeigen in einer ausführlichen Fallstudie am Beispiel einer Lithium-Ionen- Batterie ihren Nutzen auf. Diese zählt zu den Hauptbestandteilen eines Elektrofahrzeuges und ist deshalb von großer Bedeutung in dem aktuellen Fokusthema der Elektromobilität. Unsere Methode lässt sich auf sämtliche weitere Komponenten eines Automobils anwenden, bis hin zur Lebenszyklusoptimierung des kompletten Fahrzeugs.
Obsolescence of products is generating much debate with a view to many relevant aspects, such as the amount of electronic waste generated, the environmental impact of producing new products, or the costs of difficult repairs and replacement. In this context, obsolescence is also a relevant LCA issue and possible trade-offs in context of repair or upgrades need special consideration.
A case study is presented to evaluate anti-obsolescence strategies for smartphones (as an example for a product with its greatest environmental impact in the manufacturing phase) using different scenarios. Two different approaches (stock-based and individual) are applied to calculate the use-time of the smartphone with and without anti-obsolescence measures, leading to differences in the reference flow of the smartphone itself as well as the need for consumables, spare, and upgrade parts.
The results show that most anti-obsolescence measures such as battery replacements, repairability, or upgrades of cameras are environmentally favorable and that the remaining use-time to reach the break-even point for the environmental amortization of spare parts is quite short, e.g. battery replacements pay-off environmentally even for older devices after less than half a year.
However, LCAs with an individual perspective on a single product tend to overestimate the potential benefits of such measures. The stock-based approach on the other hand shows the effects of specific design decisions on a complete market and assesses possible design conflicts. From the analyzed scenarios, it could be shown that even 3% increased manufacturing impact pays off when it allows for more repair. The stock-based approach also helps to assess which anti-obsolescence measures have the greatest potential from an environmental perspective in a given market and can thus support eco-design decisions. This paper contributes to the understanding of how the product perspective and the definition of use-time impacts the possible interpretations of an LCA study and argues for the necessity to apply a stock-based approach to better reflect the effects of design conflicts.
