Die Kreislaufwirtschaft (KW, circular economy) ist eine der möglichen Strategien um Wirtschaftsleistung und Umweltbelastungen zu entkoppeln. Das Ziel ist the aktuelle Linear- und Wegwerfwirtschaft zu beenden. Circular design, die Produktgestaltung für eine Kreislaufwirtschaft, versucht den Abfall von schnell-Verkaufen-mehr-Verkaufen Modellen zu vermeiden. Obwohl diese Art der Produktgestaltung als eine der wichtigsten Elemente einer KW gilt, fehlt oftmals die Kenntnis hierüber. In dieser Abschlussarbeit wird ein Framework beschrieben, das die Visionen und Prinzipien der KW in Gestaltungsrichtlinien für Designer übersetzt.Zuerst werden die konzeptuellen Beziehungen zwischen KW und circular design analysiert. Die Hauptmerkmale, Resourceneffizienz und Systemneugestaltung, sowie die Hauptstrategien, hohe Werterhaltung und innovative Businessmodelle, der KW werden identifiziert. Zur Symbolisierung des konzeptuellen Framework wird eine Spiralform verwendet: die Minimalanforderung an KW ist die Werterhaltung, das Ziel ist die kontinuierliche Wertschaffung durch Verbrauch und Produktion. Die bestmögliche Werterhaltung im System macht circular design notwendig. Allerdings müssen beim circular design auch menschliche Aspekte berücksichtigt werden und Wert für diese generiert werden. Circular design transportiert dadurch verschiedene Werte wie Materialwert und finanziellen Wert; aber auch andere Werte mit nachhaltigen Auswirkungen jenseits der Finanzwirtschaft werden berücksichtigt.Danach wird ein methodisches Framework entwickelt, um durch circular design eine KW zu erreichen. Dies beinhaltet drei Ebenen: Gestaltungsprinzipien, Gestaltungsstrategien, und Gestaltungskriterien. Circular design basiert auf den folgenden Ideen: Systemneugestaltung, Resourceneffizienz, Innovation in Businessmodellen, und Nachhaltigkeit. Diese Prinzipien können für den Produktdesigner in Richtlinien für die Praxis heruntergebrochen werden. Strategien für circular design werden zuerst mit einem Systemansatz zur Bestandsmessung analysiert. Die Ergebnisse werden auf drei Hierarchieebenen in das integriert: das Produkt-Lebenszyklussystem, das Produkt-Dienstleistungssystem, und das Produktmaterial. Strategien im Produkt-Lebenszyklussystem nutzen ein Denken in Lebenszyklen und Lebenszyklusanalyze in verschiedenen Designschritten. Der Fokus von Produkt-Dienstleistungssystemstrategien ist die Gestaltung von Businessmodellen mit ausgestaltetem Wertaustausch. Produktlevelstrategien umfassen Lebensdauer, Flexibilität, und Kaskadennutzung. Zusätzlich kann die Gestaltung von Komponenten und Verbindungselementen die Möglichkeiten zum Auseinander- und wieder Zusammensetzen beeinflussen. Materialstrategien umfassen die angemessene Auswahl und Nutzung von Material.Am Ende dieser Abschlussarbeit wird gezeigt, wie sich die Kriterien für circular design zur Messung der Benchmarks eignen. Kriterien auf Systemebene sind eine Steigerung der Systemzirkularität, eine Verringerung der Systemauswirkungen, sowie eine Steigerung der Wertschöpfung. Eine Optimierung des Produktlebens, eine Steigerung des Produktnutzens, eine Verringerung der Ressourcennutzung pro Kundenzufriedenheit, sowie Abfallreduzierung werden als Kriterien auf Productebene identifiziert. The Auswahl von Materialien auf Basis ihrer kontextuellen, sozioökonomischen Eigenschaften, sowie die Reduktion von Materialdiversität in einem Produkt sind die Hauptkriterien in Bezug auf Materialien. Die Messung dieser Benchmarks nach der Implementierung der circular design Prinzipien ist entscheidend um das Versprechen einer Kreislaufwirtschaft einzulösen.

The circular economy (CE) is a proposed strategic model that fundamentally decouples economic output from environmental impact. The goal is to replace the current ‘linear economy’ and end the ‘take- make-dispose’ pattern. Circular design describes a product design technique that avoids the waste of sell-fast-sell-more models. Although characterized as one of the important building blocks of a CE, the knowledge on circular design is yet wanting. The following is a framework that translates the vision and principles of CE into design guidance to support designers in the process of circular design. First, the conceptual relationship between CE and circular design is analyzed. Two main propositions of a CE – resource efficiency and system redesign – and two major strategies – high-value preservation and business model innovation – are identified. A spiral shape is used to capture the essence of the conceptual framework: the basic requirement of a CE is material value preservation, but the goal is continuous value generation through consumption and production. Preserving the highest value possible in the system requires that the design be made circular. However, “creating a circular design” also means considering the human aspect in the system and create value for them. Circular design is thus regarded as a carrier of various values, including material and monetary value, but also including various values beyond finance that contribute to sustainable outcomes.Second, a methodological framework to achieve a CE through circular design is proposed. It includes three levels: design principles, strategies, and criteria. Circular design derives its principles from four major areas: system redesign, resource efficiency, business model innovation, and sustainability. These principles can be broken down to nine as following in order to guide designers from goals toward practice.1.Start from a clear circular vision in a backcasting design process2.Understand the life cycle impact of products3.Design from product service system to materials4.Focus on the value proposition in a human-centered product service system5.Develop a business ecosystem with value exchange6.Use fewer resources for a service7.Design for product life extension8.Design for disassembly and reassembly9.Select and use materials for circularityCircular design strategies are first examined with the stock-flow system approach. Later, these are integrated into three levels in terms of product scale: product life cycle system, product service system, and material. Product life cycle system strategies employ life cycle thinking to life cycle assessment at different stages of design. Product service system strategies focus on design for the appropriate business models with the value exchange mapped out. Product level strategies include durability, adaptability, and cascade use. In addition, components, fasteners, joints, and connections design determine the degree of design for disassembly and reassembly. Material level strategies include selecting materials properly and using materials wisely. This thesis concludes by showing how circular design criteria measure their benchmarks. Increasing system circularity, decreasing system impact, and increasing value are identified as the system level criteria. Product life optimization, increasing the utility of products, reducing resource use per satisfaction unit, and waste reduction are identified as the product level criteria. And selecting good materials according to their inherent, contextual and social-economic properties, as well as reducing the diversity of materials in a product are the overarching material level criteria. Measuring these benchmarks after implementing circular design principles will be the key to unlocking the promise of the circular economy.