Produktgestaltung im Maßstab des Nutzens
Die Entwicklungsgeschichte des Staubsaugers

Dieses Referat entstand im Rahmen des wissenschaftlichen Seminars WS 99/00 Nutzen Gestalten unter der Leitung von Prof. B. Mager und Prof. Dr. M. Erlhoff. Es wird die Entwicklungsgeschichte des Staubsaugers behandelt: Vom Beginn der Elektrifizierung der Haushalte bishin zu James Dyson, der das Gerät in den 90er Jahren unter Gesichtspunkten des Produktnutzens ein zweites Mal erfand.

Historische Entwicklung des Staubsaugers

Als zu Anfang des letzten Jahrhunderts die Elektrifizierung der Haushalte vollzogen wurde, war es für die Elektrizitätsunternehmen unbefriedigend, den Strom nur für elektrisches Licht verkaufen zu können. Aus diesem Grund kam die Erfindung von elektrischen Haushaltsgeräten damals gerade recht. Von allen Elektrogeräten gewann der Staubsauger am raschesten an Bedeutung. In vielen Haushalten wurden Steckdosen überhaupt erst für den Staubsauger eingerichtet.

Die Vermutung liegt nahe, daß die Entwicklung der Haushaltsgeräte, unter ihnen der Staubsauger, vom Absatzwunsch der elektrischen Energie genauso angetrieben wurde wie vom Produktnutzen beim Gebrauch der Produkte.

Durch die Erfindung des Staubsaugers wurde eine Veränderung der Wohnkultur ausgelöst. Der Staubsauger ermöglichte die Verwendung von Auslegeware in den modernen Wohnungen und zog Ausstattung mit pflegeleichten Materialien, weniger Verzierungen und leichteren Möbeln nach sich. Heute sind die meisten Wohnungen in den Industrieländern so ausgestattet, daß für fast jeden Haushalt die Anschaffung eines Staubsaugers erforderlich ist.

Diese Entwicklung läßt das 20. Jahrhundert, in Bezug auf die Wohnkultur, als ein Jahrhundert der Sauberkeit erscheinen. Mit blinkenden Fußböden und frischer Wäsche ist ein Stück gesellschaftlicher Entwicklung verbunden: Weniger Arbeit beim Waschen und Reinigen der Wohnung war vor allem für die Arbeit im Haushalt ein sozialer Fortschritt. Dabei ist zu bemerken, daß die Arbeitserleichterung für diese traditionell den Frauen vorbehaltenen Arbeiten im Haushalt erst dann aufkamen, als die Fabriken, in denen die Männer arbeiteten, schon längst mit Maschinen ausgestattet waren.

Nach dem ersten Weltkrieg wurde durch das Verschwinden des Dienstbotenstandes und dem Eintritt der Frauen in die Berufswelt eine Umgestaltung der Hausarbeit nötig. Nicht zuletzt durch diese kulturelle Entwicklung konnten die ersten elektrischen Haushaltsgeräte aus Amerika den europäischen Markt erobern. Erst nach dem zweiten Weltkrieg ging man fast eine Generation später als in den USA auch in Europa daran, den Maschinenpark für den Haushalt zu vervollkommnen. Doch Kühlschrank, Waschmaschine und Fernseher blieben zunächst immer noch begehrte Statussymbole, die sich nur eine kleine Gruppe in der Gesellschaft leisten konnte. 1959 konnten sich erst 23% der Haushalte in der Bundesrepublik eine Waschmaschine leisten. Erst in den sechziger Jahren entwickelten sich diese Geräte zum Massenkonsumartikel und die Hausfrau zum interessanten Konsumfaktor.

Die Unternehmen brachten immer mehr Erfindungen auf den Markt, die den Arbeitsalltag im Haushalt erleichtern sollten: Dunstabzugshauben, selbstreinigende Backöfen, die Abtauautomatik der Kühlschränke - nur einige Beispiele für die Vielzahl von Problemlösungen. Dabei wurde der Wirkungsgrad vieler dieser Erfindungen, wie elektrische Messer, Eierkocher oder Joghurtbereiter, die oft mehr Probleme mit sich brachten als das sie diese lösten, angezweifelt. Viele sind längst aus den Regalen des Einzelhandels verschwunden.

Zur gleichen Zeit wurde versucht, auch den Einsatzbereich des Staubsaugers zu erweitern. Mit einem weiteren Geräteanschluß, der an der Luftaustrittseite angebracht wurde, konnte er als Haartrockner, zum Zerstäuben von Desinfektions- oder Insektenmitteln, zum Aufblasen der Bettfedern und ähnlichem angepriesen werden. Diese Zusatznutzen fanden aber nicht wirklich Akzeptanz bei den Kunden und verschwanden wieder aus dem Zubehörpaket. Nicht so der Staubsauger selbst: Die Arbeitserleichterung, die von diesem Gerät ausgeht ist bis heute unumstritten. Das Produkt Staubsauger ist heute in 98% der deutschen Haushalte vorhanden und verkauft sich jährlich vier Millionen mal.

Die technische Entwicklung des Staubsaugers

Der Wunsch nach einem Gerät zum Beseitigen des Hausstaubs ist allerdings älter als der elektrische Staubsauger. Der mechanische Vorgänger dieser Geräte funktionierte durch die Betätigung eines Blasebalgs. Er wurde entweder, durch eine Kurbel von Hand bewegt, während eine zweite Person den Schlauch durchs Zimmer führte, oder unter die Füße geschnallt und durch Auf-und-Abgehen betätigt. Aufgrund ihrer Unzweckmäßigkeit verschwanden diese seltsamen Geräte nach der Elektrifizierung vom Markt.

Ein weiterer Vorgänger des Staubsaugers tauchte um 1900 in England auf. Dabei handelte es sich um Preßluftapparate, die den Staub nicht aufsaugten, sondern stattdessen vom Teppich bliesen. Die Erfinder hatten nicht bedacht, daß der Staub lediglich aufgewirbelt, aber nicht entfernt wurde.

Der erste richtige Staubsauger, gebaut von dem Briten Cecil Booth, dem Konstrukteur des Riesenrades, kam im selben Jahr in den Städten zum Einsatz. Sein riesiges Staubsaugersystem war mitsamt einem Benzinmotor auf einem Wagen montiert, der vor dem Haus auf der Straße parkte. Ein bis zu 100 Meter langer Schlauch wurde durch das Fenster in die Wohnung gelegt. Kommerzielle Reinigungsgesellschaften zogen mit diesem Staubsaugerriesen von Haus zu Haus und boten ihre Dienste an. Ähnliche Staubsaugeraggregate wurden zu dieser Zeit in den Kellergeschossen einiger Häuser der wohlhabenden Bevölkerung fest installiert. Der notwendige Druck wurde von einer Kolbenpumpe erzeugt, in den Wänden befanden sich Saugleitungen, die das Aggregat mit den einzelnen Wohnungen verbunden haben. Das Staubsaugen wurde zu dieser Zeit vorwiegend als Dienstleistung angeboten und war damit eine Arbeit, die nur von Männern durchgeführt wurde.

Ab 1907 gab es eine Verkleinerung der Staubsauger. Die ursprüngliche Lederwarenfirma Hoover aus Ohio stellt den ersten handlichen Staubsauger nach dem Patent ihres Hausmeisters John Spangler her. Der asthmakranke Mann hatte einen selbstgebastelten Entstaubungsapparat entwickelt und diesen dann zur Fabrikationsreife verbessert. Das Gerät saugte den Staub auf und blies ihn in einen Kissenbezug.

Nach 1924 gab es eine weitere Änderung der Staubsaugerkonstruktion, die kleinere, für den Privathaushalt geeignete Geräte, ermöglichte. Statt der Vakuumpumpe wurde jetzt ein Ventilator verwendet. Der Vorteil lag vor allem im geringen Platzbedarf. Der Ventilator konnte mit dem ebenfalls verkleinerten Motor in einem Gehäuse untergebracht werden. Bei Handstaubsaugern wurde dieses Gehäuse zwischen Saugdüse und Handstiel angebracht. Der Staub wurde in einem frei hängenden Staubbeutel aufgefangen. Diese wendigen, nur 6 kg schweren Geräte konnten von einer Person bedient werden. In Deutschland war der wichtigste Anbieter in diesem Marktsegment die Firma Vorwerk mit ihrem Modell Kobold. Vorwerk fiel außerdem durch eine interessante Marketing Strategie auf, die einen Vertrieb der Geräte ausschließlich durch Vertreter an der Haustür vorsah.

Parallel zur Entwicklung der Stiel- oder Handstaubsauger wurden die ersten kleinen Bodengeräte konstruiert. Hier setzte sich zunächst der Kesselapparat durch, in einem Metallkessel befanden sich ein Filtereinsatz, der Motor und der Ventilator. Die angesaugte Luft tritt hierbei mitsamt dem Staub in den Kessel ein, wird nach oben durch den Filter geführt und verläßt als gereinigte Luft den Kessel. Durch die Luftbewegung wird gleichzeitig der vollkommen eingeschlossene Motor gekühlt. Aus der Kesselform entwickelte sich im weiteren Verlauf der heute gebräuchliche Bodenstaubsauger mit zylindrischer Gehäuseform. Am Ventilatorgebläse wurde mit wenigen Veränderungen weiterhin festgehalten. Außer den eigentlichen Saugdüsen für Teppiche, kamen Sonderdüsen für Möbel, Heizkörper, Kleider, sogar für die Pflege von Hunden und Pferden auf. Bis auf wenige Änderungen an einzelnen Teilen, wie zum Beispiel auswechselbare Papierfilter, verbesserte Werkstoffe oder der Einbau von Entstörsätzen, war die Entwicklung der technischen Grundausstattung des Staubsaugers in den 30er Jahren im wesentlichen abgeschlossen.

Zentral Staubsauger Anlagen

Bei allen Bodenstaubsaugern wird zwar vorne der gesamte Staub eingesaugt, hinten jedoch der, unter Umständen mit Viren und Bakterien belastete Mikrostaub, wieder hinausgeblasen. Ärzte und Wissenschaftler warnen vor den Gesundheitsgefahren, die mit Hausstaub zusammenhängen. Hausstaub umfaßt Dinge wie Tierhaare, Pilzsporen, Pollen, kleine Insektenteile, Bakterien etc. auf die viele Menschen allergisch reagieren. 42% der Bevölkerung leiden unter Allergien, die durch Hausstaub hervorgerufen werden können.

Als Alternative zu diesen Individualstaubsaugern wurden auch die sogenannten Zentral Staubsauger Anlagen weiterentwickelt. Hierbei handelt es sich um eine Lösung aus den Anfängen der Staubsaugerentwicklung. Im Gegensatz zum herkömmlichen Bodenstaubsauger besteht eine solche Anlage aus einem zentral im Keller oder der Garage installiertem Aggregat, das durch verlegte Saugleitungen mit den einzelnen Räumen des Hauses verbunden ist. An einzelnen Saugsteckdosen in den Räumen wird ein ca. 10 Meter langer Schlauch angeschlossen, der die unterschiedlichen Staubsaugerdüsen trägt. Der Benutzer kann nun in diesem Aktionsradius staubsaugen. Parallel zum Rohrsystem von Saugsteckdose zu Saugsteckdose wird eine Steuerleitung verlegt, die ein Ein- und Ausschalten an der Saugdose bzw. am Fernstartschlauch ermöglicht.

Diese Anlagen haben diverse Vorteile gegenüber den mobilen Geräten. Der Benutzer muß, um Staubsaugen zu können nur einen im Vergleich handlichen Schlauch bewegen und braucht auch nur für diesen einen Aufbewahrungsplatz in seinen Räumen zu reservieren. Überdies wird die Raumluft nicht durch die Abluft des Staubsaugers belastet, weil diese nicht im Raum selbst entsteht sondern vom Motorenraum direkt ins Freie abgeleitet wird. Ein weiterer Vorteil ist, daß keine Geräuschentwicklung während des Staubsaugens entsteht. Das im Keller oder der Garage installierte Aggregat arbeitet für den Benutzer völlig geräuschlos. Nachteile der Zentral Staubsauger Anlagen sind der hohe Aufwand und die damit verbundenen Kosten, die durch den Einbau des Systems in ein Gebäude entstehen. Das Nachrüsten des Zentralstaubsaugers in vorhandene Häuser ist äußerst aufwendig, weil die Rohrleitungen durch vorhanden Wände und Decken geführt werden müssen. Besser wird dieses System bereits in der Rohbauphase, bevor die Fußböden fertiggestellt sind, installiert. Die erhöhten Kosten die diese Alternative zum Staubsauger verursacht sprechen dafür, es vorwiegend in großen Mietshäusern einzusetzen, wo sich viele Menschen eine einzige Maschine teilen können.

James Dyson - Dual Cyclone

Eine völlige Neuentwicklung des Funktionsprinzips des Staubsaugers brachte der Brite James Dyson in den 90er Jahren. Er ging im Gegensatz zu den Erfindern aus der Anfangszeit nicht mit dem Anspruch an die Arbeit einen neuen Verbraucher für die gerade erst verlegten elektrischen Leitungen zu erfinden. Dyson entwickelte von den Bedürfnissen des Benutzers aus. Er erfand den ersten Staubsauger, der ganz ohne Staubsaugerbeutel auskommt und dessen Saugleistung nicht durch sich füllende Behälter verringert wird.

James Dyson ist heute 54 Jahre alt. Er absolvierte ein Studium zum Designer am London's Royal College of Art. Seine Erfahrungen im Bereich Engeneering sammelte er als Angestellter von Jeremy Fry bei der Firma Rotork PLC. Als Vorbilder nennt Dyson Isambard Kingdom Brunell, einen Konstrukteur von revolutionären Hängebrücken und Eisenbahntunnels in Großbritannien während der industriellen Revolution sowie Thomas A. Edison. Das erste Produkt, welches James Dyson auf den Markt brachte, war 1970 der "Sea Truck", eine Art Lastwagen für Wasserstraßen. Einige Jahre später entwarf Dyson den sogenannten Ballbarrow, eine Schubkarre, die einen Gummiball als Rad benutzt Sie wurde binnen drei Jahren zum Marktfürer.

Dysons Vorstellung von gutem Design bedeutet, daß es sich nicht nur mit der Erscheinung des Produktes auseinandersetzt, sondern alle wichtigen Faktoren auf dem Weg des Produktes von der Idee bis zum Ladentisch berücksichtigt. Neben neuer Technologie, Optik und Langlebigkeit legt er besonderen Wert auf die Handhabbarkeit und den Wirkungsgrad eines Produktes. Das Design der Staubsauger zeichnet sich dadurch aus, das jedes einzelne Teil und Detail der Geräte einem bestimmten Nutzen für das Produkt hat. Das zeigt am deutlichsten die Formgebung der Dual Cyklone, die sich innerhalb des durchsichtigen Auffangbehälters befindet. Die Form der Kunststoffteile, die die Luftverwirbelung verursachen ergibt sich natürlich nur durch aerodynamische Vorgaben. Ebenso ist zum Beispiel das Gehäuse so gestaltet, das es auf Treppenstufen abgestellt werden kann.

Diese Philosophie, Dinge anhand ihres Wirkungsgrades zu ermessen, zieht sich durch die Dyson Geschichte. Im Jahre 1978 hatte James Dyson bei der Produktion seines Ballbarrows das folgende Problem. Der Luftfilter der Lackieranlage wurde ständig durch die zu filternden Partikel verstopft, so daß die Anlage ständig gestoppt und gewartet werden mußte. Zur Lösung diese Problems entwarf Dyson einen Industrieluftfilter, der durch Drehbewegung und Zentrifugalkraft die Partikel selbständig aus dem Filter entfernt. Nach dieser befriedigenden Lösung seines Problems fragte er sich, ob diese Technologie auf ein Massenprodukt, wie den Stausauger, übertragbar wäre. Fünf Jahre und 5127 Prototypen später hatte Dyson einen Haushaltsstaubsauger nach diesem Prinzip entwickelt, der zur Massenproduktion geeignet war. Der traditionelle Staubsaugerbeutel wurde durch zwei Zentrifugen ersetzt, die sichtbar in einem transparenten Plastikbehälter arbeiten. Vorteil dieses Prinzips sind neben dem Wegfall des Staubsaugerbeutels und einer wesentlich sauberen Abluft auch eine sich nicht verringernde Saugleistung - egal wie weit der Behälter gefüllt ist. Der eingesaugte Schmutz sammelt sich so im Behälter, daß er den Luftstrom nicht beeinflußt. Dabei wird die schmutzige Luft zuerst von der äußeren Cyclone mit ungefähr 300 km/h eingesaugt. Durch Rotation werden hier alle großen Stücke und etwa 90% des Staubs separiert. Wechselt die Luft von der äußeren in die innere Cyclone tritt sie durch ein Sieb, welches fusselartige Gebilde abhält. In der inneren Cyclone werden die übrigen Partikel bis zu einer Größe von 0,1 micron auf etwa 1500 km/h beschleunigt und durch enorme Zentrifugalkraft aus dem Luftstrom geschleudert.

Nachdem jahrelange Versuche, dieses Patent an die Hersteller von Staubsaugern zu verkaufen fehlgeschlagen waren, gelang es Dyson diesen neuentwickelten Staubsauger auf dem japanischen Markt zu plazieren. Dort gewann er 1991 unter dem Namen G-Force den Preis der internationalen Design Messe. Die Japaner waren von seiner Erfindung so begeistert, daß der Staubsauger zum Statussymbol wurde und zum stolzen Preis von 1.800 Euro verkauft wurde. Sein Einkommen durch den Verkauf der Staubsauger in Japan verwendete Dyson, um ein neues Modell für den britischen Markt zu entwickeln. Im Juni 1993 eröffnete er seine eigene Fabrik und ein Entwicklungszentrum nahe seiner Heimatstadt Wiltshire. Dort entwickelte er ein Gerät, das weitaus feinere Partikel filtert und sogar von Menschen benutzt werden kann, die unter Hausstauballergien leiden. Solche mikroskopisch kleinen Partikel entwichen bisher aus jedem auf dem Markt erhältlichen Haushaltsstaubsauger. Als Ergebnis wurde der DC01 vorgestellt. Damit war die erste wesentliche Neuerung in der Entwicklung des Staubsaugers seit den Dreißiger Jahren vollbracht.

Die Produkte von Dyson sind schon heute Designklassiker. Sie sind in den permanenten Ausstellungen von Museen in Europa, Japan und USA zu finden.

Das Project Dual Cyclone scheiterte beinahe an den Patentkosten. Jährlich müssen hohe Gebühren für eine Erfindung gezahlt werden, um die Patentrechte in all den Ländern zu erhalten, in denen das Produkt geschützt werden soll. Während der Entwicklungsphase, als Dyson kein wirkliches Einkommen durch seine Erfindung hatte, hätten ihn die Kosten beinahe ruiniert. James Dyson ist ein Gegner der heutigen Patentregelung und gründete eine Initiative, die vor dem Europäischen Gerichtshof für Menschenrechte dafür kämpft, es den Menschen einfacher zu machen ihre Ideen zu schützen. Er fordert Erfindungen, ebenso wie beispielsweise das geistige Eigentum von Musikern zu behandeln, die mit der ersten Veröffentlichung eines Musikstückes automatisch die Rechte daran halten.

14 Jahre lang versuchte James Dyson vergeblich seine neue Erfindung zu vermarkten. Bis er schließlich selbst in der Lage war, eine Firma zu gründen und das Gerät zu produzieren. Im Juni 1993 eröffnete er seine eigene Fabrik und ein Entwicklungszentrum nahe seiner Heimatstadt Wiltshire.

Diese Firma ging damals mit recht ungewöhnlichen Voraussetzungen ins Geschäft. Dyson setzte seine Mitarbeiterschaft beinahe ausschließlich aus Hochschulabgängern zusammen, die noch keine tiefgreifenden Erfahrungen im Berufsleben gesammelt hatten. Die Produktpalette bestand lediglich aus dem Staubsauger DC01, dessen Verkaufspreis bei Markteinführung 400% über den gängigen Produkten der Mitbewerber lag. Diese Mitbewerber hatten sich dazu in den vergangenen Jahrzehnten so im Markt verschanzt, daß zum Beispiel der Name der Marke Hoover sich zu einem Synonym für Staubsaugen in der englischen Sprache entwickelt hat. In diesem Unternehmen wird bis heute beinahe kein Geld in die Werbung investiert. Dyson verläßt sich lediglich auf die eigenen Bemühungen den Einzelhandel zu akquirieren, profitiert durch Berichte über seine Arbeit in Zeitungsartikeln und findet weitere Kunden durch Mundpropaganda; 69% der Staubsauger werden durch die Empfehlung von Freunden und Bekannten gekauft.

Trotzdem entwickelte sich das Unternehmen innerhalb kürzester Zeit zur schnellst wachsenden Firma in Groß Britannien. Heute sind alle drei der sich am besten verkaufenden Staubsauger in Großbritannien Modelle der Marke Dyson. Das Unternehmen hat im Jahr 1998 1.4 Millionen Einheiten verkauft und einen Umsatz von 310 Millionen Euro erzielt. Alle Mitbewerber zogen nach und brachten ihrerseits Modelle ohne Staubsaugerbeutel auf den Markt. Dyson expandiert nun auf die Märkte der anderen Europäischen Länder. Sogar in Israel und Neuseeland ist das Produkt mittlerweile erhältlich. In Canada und Japan wird der Staubsauger unter dem Namen G-Force in Lizenz produziert.

Mit 17% der Unternehmenseinkünfte investiert Dyson einen ungewöhnlich großen Teil in die Entwicklung neuer Produkte. Es handelt sich um ein zehnfaches des Durchschnitts der britischen Unternehmen. Eine neue Abteilung des Unternehmens arbeitet an einer Reihe weiterer Produkte, um zu erreichen, daß Dyson bald auch andere Haushaltsgeräte, wie Waschmaschinen und Trockner herstellen kann. Es existiert sogar das Gerücht, daß Dyson ähnlich, wie der Schweizer Uhrenhersteller Swatch, daran interessiert ist ein Automobil zu entwickeln.

Dyson schreibt diesen Erfolg seines Unternehmens der besonderen Struktur zu. Die offene Architektur des Bürogebäude spiegelt diese Struktur wider. Hier sind alle Bereiche des Unternehmens untergebracht. Abteilungen wie Bodenpflege, Verkauf und Entwicklung werden unterstützt durch Serviceabteilungen wie Marketing, Recht und Patentierung. Die Nähe gewährleistet zum Beispiel ein Zusammenspiel zwischen Entwicklung und Patentrecht als Basis für den Schutz des geistigen Eigentums der Firma. Und macht verständlich, warum die Idee, die Servicenummer der Firma auf jedem Staubsauger-Handgriff zu fixieren, nicht vom Produktmanager sondern von einem Mitarbeiter aus dem Service kam.

In der Produktion wird in Gruppenarbeit mit Rotationsprinzip gearbeitet. Jeder Mitarbeiter kennt jeden Arbeitsgang an jedem Modell. Es wird ständig gewechselt, so daß sich der Arbeitstag so wenig eintönig wie möglich gestaltet.

Jeder Mitarbeiter des Unternehmens - egal, welche Position er einnehmen wird - baut an seinem ersten Arbeitstag einen Staubsauger im Produktionsbereich. Damit wird erreicht, daß jeder ein Gefühl für die Produkte der Firma erhält. "Die Firma sind Ihre Produkte" Diesen selbst gefertigten Staubsauger kann der Mitarbeiter dann mit nach Hause nehmen und sich von seiner eigenen Arbeit überzeugen.