abiotische Rohstoffe
nicht erneuerbare = erschöpfliche Resssorucen (stammen nocht von oder aus Lebewesen)
Beispiel: Erze, Industriemineralien, Baumaterialien, energetische Rohstoffe
Checkliste Verbindungstechnik
Auffindbarkeit
Lösbarkeit
Zugänglichkeit
Anzahl der Verbindungselemente
Vielfalt der Verbindungselemente
Werkzeugbedarf
Mechanisierbarkeit/Automatisierbarkeit der Demontage/Zerlegung
Baustruktur
Art der Verbindung
Demontageaufwand
Sortenreine Demontierbarkeit
Anzahl der Einzelteile
Anzahl benötigter Werkzeuge
Art der Werkzeuge
Checkliste Weidervernwedungsgerechte Kontruktion
Modularer Aufbau
Zu#gnglichkeit
Verschleiß
Korrosionsschutz
Standardisierung
Kriterien für ein aufbereitungsgerechtes Produkt
Werkstoffkennzeichnung
Schadstoffkennzeichnung
Trockenlegung
Schadstoffentfrachtung
Einschränkung der Werkstoffvielfalt
Werkstoffkompatibilität
Zerlegegerechte Baustruktur
Aufbereitungsgerechte Werkstoffe
Definition natuürlicher Ressourcen
Natürliche Ressorucen sind Bestandteile oder Funktionen der Natur, die einen ökonomischen Nutzen haben
VDI 2243
Recyclingorientierte Produktentwicklung
VDA 231 -106
Werstoff-Klassifizierung im Kraftfahrzeugbau
VDA259
Farbcodierung von Kunststoffen in IDIS
Kriterien für ein demontagegerechtes Produkt
Konstruktionsempfehlungen für die Demontagegerechtheit
Demontagegerechte Baustruktur
Demontagegerechte Verbindungstechnik
Demontagegerechte Anordnung der Verbindungsstellen (Fügestellen)
LCA
Die LCA ist die Zusammenstellung und Beurteilung der input- und Outputflüsse und der potentiellen Umweltwikrungen eines Produktsystems im Verlauf seines Lebenswegs.
Grenzen des Materialrecyclings
Energieeinsatz, Primärrohstoffeinsatz, Abfall und Emissionen größer als bei Neuproduktion
Toxkologisch bedenkliche Emissionen
Transportwege
kein geeigenetes Recyclingsverfahren
Materialschädigung während Gebrauchs
Qualität des Sekundärmaterials unzureichend
finanzieller Aufwand
Absetzbarkeit der Produkte
Akzeptanz der Verbraucher
biotische Rohstoffe
(erneuerbare Ressourcen)
Biotische Rohstoffe sind sämtliche tierischen und pflanzlichen Stoffe, die nicht in fossile Rohstoffe umgewandelt werden
Beispiel: Holz, Fleisch, Getreide, Heu, sämtliche nachwachsenden Rohstoffe
Ressource
Auf der Erde vorkommender Rohstoff (Metallerze, mineralische Rohstoffe, Erdöl, …)
Reserve
erschlossener und wirtschaftlich nutzbarer Anteil des Rohstoffes
Statische Lebensdauer
Statische Lebensdauer = Rohstoffreserve/Jährlicher Verbrauch des Rohstoffes
Dynamische Lebensdauer von Ressourcen (exponentieller Verbrauch)
Treibhauseffekt
Die auf der Erde ankommende Strahlung wird nicht komplett wieder abgestrahlt. Insbesondere durch Wasserdampf und CO2 findet eine Absporption und damit eine Aufheizung der Athmosphäre statt.
Umweltkennzahlen zur quantitativen Beurteilung von Umweltauswirkungen
Werkstoffbezogene Kennzahlen
Fertigungstechnisch bezogene Kennzahlen
Kohlenstoffdioxid-Äquivalenzwe
Umfassende Bilanzierungen durch Ökobilanzen (LCA=Life Cycle Assessment)
Ökologischer Fußabdruck
Effizienzkennzahlen
Lebenszyklus-bezogene Kennzahlen
CO2 Equivalent
Cradle to material
Rohstoffe+ Materialherstellung
Cradle to gate
Rohstoffe+ Materialherstellung+Produktion
Gate to gate
Produktion
Cradle to grave
Rohstoffe+ Materialherstellung+Produktion+Nutzung+Recycling/Entsorgung
well to tank - elekrisch
Bereitstellung elektrischer Energie
Well to tank - konventionell
Bereitstellung Kraftstoff (Gewinnung + Herstellung)
Tank to wheel
Tank zum Reifen = Nutzung
Übungsaufgabe: Stellen Sie in einem Flussdiagramm die Input- und Outputströme für einen Konsumprozess dar.
Übungsaufgabe 2: Interpretieren Sie die nachfolgend dargestellten Kurven für die Populationsentwicklung der Menschheit und der Verbrauchskurve für Aluminium.
Übungsaufgabe 3: Der Verbrauch der nicht erneuerbaren Ressourcen kann mit einer Funktion der Form V =V0 exp (r t) beschrieben werden. Skizzieren Sie die Funktion.
Übungsaufgabe 4: : Der realistische Verlauf des Verbrauchs der nichterneuerbaren Ressourcen wird einer Hubbert‘schen Erschöpfungskurve folgen. Skizzieren Sie die Kurve.
Übungsaufgabe zu Treibhauseffekt: Stellen Sie mithilfe einer Skizze den natürlichen Treibhauseffekt dar. Welche Auswirkungen haben Treibhausgase auf den natürlichen Treibhauseffekt?
Säulen der nachhaltigen Entwicklungund Nachhaltigkeitsstrategie
Suffizienstrategie
Konsumeinschränkung (Degrowth)
Verhaltenänderung (umweltbewusste Lebvensweise) z. B. Crasharing
Effizienzstrategie
Steigerung der Ressourceneffizienz (Input/Output-Minimum) z. B. Langlebigkeit von Produkten
Steigerung der Recyclingeffizienz (Recyclinggerechte Produktentwicklung, End of Pipe-Technologien)
Konsistenzstrategien
Schließung von Stoffkreisläufen (Circular Economy)
Substitution mit erneuerbaren Energien
Nutzung nachwachsender Rohstoffe
Definition der Ressourceneffizienz für ein Produkt und nach dem Ressourceneffizienzprogramm der Bundesregierung (Makroökonomie)
Übungsaufgabe nachhaltige Entwicklung
Übungsaufgaben: Erklären Sie die Begriffe Effizienz, Konsistenz und Suffizienz und geben Sie einige Beispiele an.
Übungsaufgaben: Nennen Sie 6 Maßnahmen zur Umsetzung einer Rohstoffwende.
Übungsaufgabe: Nennen Sie fünf wesentlichen technischen Maßnahmen zur Erhöhung der Energieeffizienz
Übungsaufgabe: Geben Sie die drei wesentlichen Säulen des Europäischen Umweltrechts an.
Übungsaufgabe: Auf welchen grundsätzlichen Prinzipien ist das Umweltrecht in allen Ländern der Erde aufgebaut
ELV
Definition Recycling nach VDI 2243
Recycling ist die erneute Verwendung oder Verwertung von Produkten oder Teilen von Produkten in Form von Kreisläufen.
Definition Recycling gemäß Kreislaufwirtschaftsgesetz
Recycling ist jedes Verwertungsverfahren durch das Abfälle zu Erzeugnissen, Materialien oder Stoffen für die ursprünglichen oder andere Zwecke aufbereitet werden. Es schließt die energetische Verwertung und die Aufbereitung zu Materialien, die für die Verwertung als Brennstoff oder zur Verfüllung bestimmt sind, nicht ein.
Kreisläufe
Recycling während der Herstellungsphase (Produktionsabfallrecycling = Recycling in Production)
Recycling während der Nutzungsphase (Produktrecycling = Reuse)
Recycling nach der Nutzungsphase (Materialrecycling , feedstock recycling = chemisches recycling zu Sekundärrohstoffen)
Kreislauf
Recycling während der Herstellungsphase
Beispiele:
Wiederverwendung durch industrielle Tauschteilefertigung
Wiederverwendung von Gebrauchtteilen über Demontagebetriebe (Altautoverwerter)
Recycling nach der Nutzungsphase (Feedstock recycling)
Beispiel:
Energieeinsparung beim Materialrecycling von Stahl
Energieeinsparung beim Materialrecycling von Aluminium
Energieeinsparung beim Materialrecycling von Kunststoffen (PP)
Feedstock Recycling = chemisches Recycling zu Sekundärrohstoff (Öl, Gas)
Energetische Verwertung (thermal recovery)
Energetische Vewertung
Verbrennung, um thermische Energie zu gewinnen / Volumen zu reduzieren / Schadstoffe auf konzentrieren
Verbrennung für Energie: Energy recovery
Volumenreduktion + Schadstoffe konzentrieren: thermal treatment
Übungsaufgabe: Erläutern Sie die Begriffe „Post Production Recycling“, „Post Industrial Recycling“ „Re-use“ und „Post Consumer“ Recycling.
Übungsaufgabe: Erläutern Sie, wie Recyclingkreisläufe zur Entlastung der Umwelt beitragen können
Übungsaufgabe: Definieren Sie den Unterschied zwischen der Recyclingquote und der Verwertungsquote.
Second Life Modell
Ziele der Richtlinie
Inhalte der Richtlinie
Anhang 1 der ELV
Anhang 2
IDIS
Aufgabe: Den gesetzlichen Rahmen für das Automobilrecycling bildet in Europa die ELV-Direktive. Nennen Sie 6 wichtige Eckpunkte, die entsprechend in der bundesdeutschen Altautoverordnung verankert sind
Aufgabe: Welche Prozesse bei der Altautoverwertung sind in Annex I und in Annex II der ELV geregelt?
Aufgabe: Erläutern Sie die Begriffe IMDS, IDIS, MISS, DIN ISO 22628, DIN ISO 1043
Aufgabe: Das Automobilrecycling läuft in einem mehrstufigen Prozess ab. Stellen Sie den Prozess in Form eines Fließbildes dar.
Modifizierunh der gegenwärtigen Prozesse für BEVs und HEVs
globale Auswirkungen
Exponentieller Ressourcenverbrauch
Ozonloch
Abschmelzen der Polkappen
Kunststoffstrudel in den Weltmeeren
Ozeanische Störungen
Weltraumschrott
regionale Auswirkungen
Versauerung des Bodens (Waldsterben)
Radioaktive Emissionen
Landschaftszerstörung (z. B. Flurbereinigung, Versiegelung von Böden)
Trockenperioden
Wirbelstürme
lokale Auswirkungen
Toxische Emissionen (Schwermetalle, Dioxine, Furane)
Ozon in Bodennähe
Smog (Inversionswetterlage)
Überdüngung (Eutrophierung) des Bodens und des Wassers (Nährstoffanreicherung)
Bodenverschmutzung
Wasserverschmutzung
Landschaftszerstörung
mining
natürliches Rohstofflager
urban mining
Antropogenes Rohstofflager (Sekundärrohstoffe)
landfill mining
Antropogene Ablagerungen (Deponien, Bergbau- und Hüttenhalden)
Vergasung ist
die Umwandlung organischen Materials in ein Gas mit der Hilfe einers Vergasungsmediums
Pyrolyse ist
die Zersetzung organischen Materials unter Sauerstoffausschluss
Thermisches Verwertung ist
der Einsatz von Abfällen als Brennstoff
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