Abstract English

As the fastest‐growing waste stream globally, electronic waste poses a major problem in today’s society. Especially so‐called invisible e‐waste goes unrecognised by consumers, is therefore not properly recycled and ends up in landfills worldwide. The WEEE Forum—which is commissioning the United Nations Institute for Training and Research—estimates that electronic toys alone generate 3 234 million kg of invisible e‐waste annually, including car racing sets, electric trains, music toys, talking dolls, drones, etc. This makes e‐toys the largest source in the invisible‐e‐waste category—over 140 % more than the next biggest source, household monitoring and control equipment.¹

Meanwhile, parents increasingly seek toys that foster early learning and cognitive development. This leads to more embedded electronics in toys like e.g sensors, motors, voice recognition and AR features. Therefor the market growth of electronic toys is expected to grow from USD 14 378.87 million in 2024 to USD 26 020.66 million by 20322)

Mattel’s recent collaboration with OpenAI in June 2025 underlines this trend.³

This accelerating development highlights the need for a circular, future‐proof e‐toy system.

Research Questions:

1. Which functionalities will future e‐toys tend toward.

2. Which production methods and materials enable a cost‐effective, circular e‐toy system

3. How can such a system be integrated into current and future product portfolios

Scope & Methods:

To answer these, System‐ and Design‐Thinking alongside product‐design and engineering expertise will be applied to

• Map the entire e-toy ecosystem and its stakeholders

• Interview and observe toy companies & children to understand and chart current play patterns

• Select a specific e-toy focus

• Reverse engineer e-toys

• Evaluate components and construction methods

• Investigate how play styles and ownership models can reduce overall e-waste

• Prototype multiple solution spaces from a design engineering perspective

• Ideate, draft and manufacture a proof of concept prototype that embodies the proposed system

Goal:

Design a proof of concept toy prototype focussing on the reduction of e-waste while still beeing economically feasible.

Abstract German

Als der weltweit am schnellsten wachsende Abfallstrom stellt Elektroschrott ein großes Problem der heutigen Gesellschaft dar. Insbesondere sogenannter unsichtbarer E-Waste bleibt für Konsument:innen oft unerkannt, wird daher nicht ordnungsgemäß recycelt und landet weltweit auf Deponien. Das WEEE Forum, das das United Nations Institute for Training and Research beauftragt hat, schätzt, dass allein elektronisches Spielzeug jährlich 3.234 Millionen Kilogramm unsichtbaren Elektroschrott erzeugt – darunter Autorennbahnen, elektrische Eisenbahnen, Musikspielzeuge, sprechende Puppen, Drohnen usw. Damit sind E-Toys die größte Quelle innerhalb der Kategorie des unsichtbaren Elektroschrotts – über 140 % mehr als die nächstgrößte Quelle, nämlich Haushaltsüberwachungs- und Steuerungsgeräte.¹

Gleichzeitig suchen Eltern zunehmend nach Spielzeugen, die frühes Lernen und die kognitive Entwicklung fördern. Dies führt zu immer mehr integrierter Elektronik in Spielzeugen, etwa Sensoren, Motoren, Spracherkennung und AR-Funktionen. Entsprechend wird erwartet, dass der Markt für elektronische Spielzeuge von 14.378,87 Mio. USD im Jahr 2024 auf 26.020,66 Mio. USD bis 2032 wächst.²)

Mattels jüngste Zusammenarbeit mit OpenAI im Juni 2025 unterstreicht diesen Trend.³

Diese beschleunigte Entwicklung verdeutlicht die Notwendigkeit eines zirkulären, zukunftsfähigen E-Toy-Systems.

Forschungsfragen:

• Zu welchen Funktionalitäten werden sich zukünftige E-Toys entwickeln?

• Welche Produktionsmethoden und Materialien ermöglichen ein kosteneffizientes, zirkuläres E-Toy-System?

• Wie kann ein solches System in bestehende und zukünftige Produktportfolios integriert werden?

Umfang & Methoden:

Zur Beantwortung dieser Fragen werden System- und Design-Thinking sowie Produktdesign- und Engineering-Expertise eingesetzt, um:

• das gesamte E-Toy-Ökosystem und seine Stakeholder zu kartieren

• Spielzeugunternehmen und Kinder zu interviewen und zu beobachten, um aktuelle Spielmuster zu verstehen und zu analysieren

• einen spezifischen E-Toy-Fokus auszuwählen

• E-Toys rückzuentwickeln (Reverse Engineering)

• Komponenten und Konstruktionsmethoden zu evaluieren

• zu untersuchen, wie Spielstile und Besitzmodelle den gesamten Elektroschrott reduzieren können

• mehrere Lösungsräume aus einer Design-Engineering-Perspektive zu prototypisieren

• einen Proof-of-Concept-Prototypen zu entwickeln, zu entwerfen und herzustellen, der das vorgeschlagene System verkörpert

Ziel:

Entwurf eines Proof-of-Concept-Spielzeugprototyps mit Fokus auf der Reduktion von Elektroschrott bei gleichzeitiger wirtschaftlicher Umsetzbarkeit.

Visual insights

Werkschau

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