Der Design Thinking Ansatz : Fallstudien zum Prototyping von Komponenten und Systemen der dezentralen Energietechnik

The design thinking approach : case studies on prototyping components and systems for decentralised energy technology

  • Diese Studie entstand im Kontext des Forschungsprojekts „SpreeTecneXt“. Ziel war es, durch den Design Thinking Ansatz innovative und nachhaltige Lösungen für die dezentrale Energietechnik zu entwickeln. Drei konkrete Fallstudien wurden auf Basis der Design Thinking-Methode durchgeführt: ein Reinigungssystem für PV-Module, ein nachsteuerndes Floating-PV-System und eine nachhaltige mobile Parkbox. Die Methode Design Thinking zeichnet sich durch ihren nutzerzentrierten, iterativen und kreativen Prozess aus, der besonders in unsicheren und dynamischen Marktumfeldern geeignet ist, komplexe Herausforderungen zu bewältigen. Im Rahmen der durchgeführten Projekte wurde der Design Thinking Ansatz nach Hasso Plattner angewendet. Der Design Thinking Prozess wurde in jeder Fallstudie durchlaufen. In der ersten Phase („Verstehen“) erfolgte eine intensive Auseinandersetzung mit den jeweiligen Design Challenges. Anschließend wurden in der zweiten Phase („Beobachten“) Nutzerbedürfnisse durch Interviews identifiziert. Die dritte Phase („StandpunktDiese Studie entstand im Kontext des Forschungsprojekts „SpreeTecneXt“. Ziel war es, durch den Design Thinking Ansatz innovative und nachhaltige Lösungen für die dezentrale Energietechnik zu entwickeln. Drei konkrete Fallstudien wurden auf Basis der Design Thinking-Methode durchgeführt: ein Reinigungssystem für PV-Module, ein nachsteuerndes Floating-PV-System und eine nachhaltige mobile Parkbox. Die Methode Design Thinking zeichnet sich durch ihren nutzerzentrierten, iterativen und kreativen Prozess aus, der besonders in unsicheren und dynamischen Marktumfeldern geeignet ist, komplexe Herausforderungen zu bewältigen. Im Rahmen der durchgeführten Projekte wurde der Design Thinking Ansatz nach Hasso Plattner angewendet. Der Design Thinking Prozess wurde in jeder Fallstudie durchlaufen. In der ersten Phase („Verstehen“) erfolgte eine intensive Auseinandersetzung mit den jeweiligen Design Challenges. Anschließend wurden in der zweiten Phase („Beobachten“) Nutzerbedürfnisse durch Interviews identifiziert. Die dritte Phase („Standpunkt definieren“) diente der systematischen Verdichtung dieser Erkenntnisse zu spezifischen Problemperspektiven. In der vierten Phase („Ideen finden“) wurden zahlreiche kreative und innovative Lösungskonzepte generiert. Diese wurden in der fünften Phase („Prototyp entwickeln“) zu greifbaren und testfähigen Prototypen ausgearbeitet. Die erfolgreiche Anwendung der Design Thinking Methode manifestierte sich in den Ergebnissen aller drei Projektgruppen. Das Team des PV Reinigungssystems entwickelte einen Funky Prototyp eines Reinigungsroboters. Die Gruppe des Floating PV Systems realisierte ein Modell eines funktionalen Prototypen mit intelligenter, sensorgesteuerter Sonnenstandsnachführung zur Optimierung der Energieausbeute und Reduzierung des Wartungsaufwands. Das Team der nachhaltigen mobilen Parkbox präsentierte ein modulares Design mit integrierter Ladefunktion, das sowohl Sicherheits- als auch Komfortbedürfnisse adressierte. Die Anwendung dieser Methode in komplexen Entwicklungsprojekten erweist sich als besonders wertvoll, da sie theoretische Konzepte durch praktische Erfahrung vermittelt. Die Ergebnisse dieses Projekts liefern sowohl praktische Erkenntnisse als auch methodische Anregungen für zukünftige Forschungs- und Entwicklungsarbeiten im Bereich der Energietechnik Innovationen und fördern gleichzeitig den Wissensaustausch zwischen akademischer Forschung und industrieller Praxis.show moreshow less
  • This study was developed in the context of the "SpreeTecneXt" research project. The aim was to use the design thinking approach to develop innovative and sustainable solutions for decentralised energy technology. Three specific case studies were carried out based on the design thinking method: a cleaning system for PV modules, a tracking floating PV system and a sustainable mobile parking box. The design thinking method is characterised by its user-centred, iterative and creative process, which is particularly suitable for overcoming complex challenges in uncertain and dynamic market environments. Hasso Plattner's design thinking approach was used in the projects carried out. The design thinking process was run through in each case study. In the first phase ("Understanding"), an intensive analysis of the respective design challenges took place. Then, in the second phase ("Observe"), user needs were identified through interviews. The third phase ("Define point of view") served to systematically condense these findings into specificThis study was developed in the context of the "SpreeTecneXt" research project. The aim was to use the design thinking approach to develop innovative and sustainable solutions for decentralised energy technology. Three specific case studies were carried out based on the design thinking method: a cleaning system for PV modules, a tracking floating PV system and a sustainable mobile parking box. The design thinking method is characterised by its user-centred, iterative and creative process, which is particularly suitable for overcoming complex challenges in uncertain and dynamic market environments. Hasso Plattner's design thinking approach was used in the projects carried out. The design thinking process was run through in each case study. In the first phase ("Understanding"), an intensive analysis of the respective design challenges took place. Then, in the second phase ("Observe"), user needs were identified through interviews. The third phase ("Define point of view") served to systematically condense these findings into specific problem perspectives. In the fourth phase ("Finding ideas"), numerous creative and innovative solution concepts were generated. These were developed into tangible and testable prototypes in the fifth phase ("Develop prototype"). The successful application of the design thinking method manifested itself in the results of all three project groups. The PV Cleaning System team developed a funky prototype of a cleaning robot The Floating PV System group realised a model of a functional prototype with an intelligent cleaning robot, The Floating PV System group realised a model of a functional prototype with intelligent, sensor-controlled sun position tracking to optimise energy yield and reduce maintenance The Sustainable Mobile Parking Box team presented a modular design with integrated charging function that addressed both safety and comfort needs The application of this method in complex development projects proves to be particularly valuable as it conveys theoretical concepts through practical experience The results of this project provide both practical insights and methodological suggestions for future research and development work in the field of energy technology innovations and at the same time promote the exchange of knowledge between academic research and industrial practice.show moreshow less

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Metadaten
Author:Stefanie Hoffmann, Kevin Thomas, Herwig WinklerORCiD
URN:urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-70592
DOI:https://doi.org/10.26127/BTUOpen-7059
Series (Serial Number):Studienreports des Lehrstuhls für Produktionswirtschaft (10)
Document Type:Report
Language:German
Year of Completion:2025
Creating Corporation:BTU Cottbus-Senftenberg, Lehrstuhl für Produktionswirtschaft
Release Date:2025/06/23
Tag:Design Thinking; Erneuerbare Energien; Produktionswirtschaft
Energy technology; Production management; Renewable energies
GND Keyword:Design Thinking; Produktinnovation; Energietechnik; Erneuerbare Energien
Institutes:Fakultät 3 Maschinenbau, Elektro- und Energiesysteme / FG Produktionswirtschaft
Licence (German):License LogoCreative Commons - CC BY-ND - Namensnennung - Keine Bearbeitungen 4.0 International
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