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Produktbezogener Umweltschutz Vortrag am 11. 6. 2002 an der Universität Paderborn

Produktbezogener Umweltschutz Vortrag am 11. 6. 2002 an der Universität Paderborn Dr. Ferdinand Quella, Siemens AG, Referat „Produktbezogener Umweltschutz“, D 81730 München. Das Ziel des produktbezogenen Umweltschutzes. Reduzierung der Umweltwirkungen , die von Produkten ausgehen!

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Produktbezogener Umweltschutz Vortrag am 11. 6. 2002 an der Universität Paderborn

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Presentation Transcript

  1. Produktbezogener Umweltschutz Vortrag am 11. 6. 2002 an der Universität Paderborn Dr. Ferdinand Quella, Siemens AG, Referat „Produktbezogener Umweltschutz“, D 81730 München

  2. Das Ziel des produktbezogenen Umweltschutzes • Reduzierung der Umweltwirkungen, die von Produkten ausgehen! • Damit könnte verbunden sein: Ein definierter Beitrag zu globalen Umweltzielen. • Dies ist zu erreichen durch • umweltverträgliche Produktgestaltung unter Einbeziehung • des gesamten Lebensweges • umweltverträgliche Gestaltung des Systems, in dem das Produkt angewendet wird • (evtl. unter Einbeziehung von Innovationen und Dienstleistungen) • Bemerkung: Praktikable globale Ziele fehlen oft. • Deshalb entweder selbst Ziele setzen oder sich an existenten Konzepten • orientieren (Faktor 4/Faktor 10-Reduzierung in 10 Jahren).

  3. Beitrag zur Produktqualität Transport/ Verpackung Energie sparend Langlebig Produktanalyse ganzer Lebens- zyklus:Angebot... Entsorgung Produkt- eigenschaften Gesetze, Internationale Entwicklung Modularer Aufbau Recyclingfähig

  4. Marketing Gefahrstoffe Umweltverträglichkeit Demontage-, Materialplanung Verwertung Beseitigung Entwicklung Beschaffung Qualitäts- und Umweltmanagement über alle Lebensphasen des Produktes Gefahrstoffe, Umweltverträglichkeit Wieder- verwendung Produktion Verpackung, Transport Service Design zur Wiederverwendung, Prüfverfahren Vertrieb Vertrieb Rücknahme Nutzen Vermeidung Gesetze Hilfsstoffe Kommunikation optimierter Verbrauch Rückgabe zur Entsorgung Planung über alle Produktlebensphasen Qualitätsanforderungen, Preis, Umweltverträglichkeit, Gesetzliche Vorgaben

  5. Trends im produktbezogenen Umweltschutz Die nächsten 10 Jahre wird der produktbezogene Umweltschutz geprägt durch

  6. Recyclingszenarien 100 % Ausgangs- menge 50 % 0 % 50 % Rücknahmequote 10 J. Lebensdauer O 90 % Recyclinggrad 90 % Rücknahmequote 10 J. Lebensdauer O 90 % Recyclinggrad Bsp.: ICP WV 30 % Rücknahme 5 J Lebensdauer ca. 90 Recyclinggrad 0 10 20 30 40 Jahre

  7. Beseitigung Ressourcen Marketing Wiederverwendung Verwertung Entwicklung Beschaffung Rücknahme Fertigung Vertrieb Transport Wartung Nutzung Analyse der Lebensphasen: Größte Umweltbelastung Wirkungskategorien Energieverbrauch Nutzung Herstellung Verwertung Ressourcen

  8. Prinzipien und Leitlinien • Integration in die Planung und Entwicklung • Verbotsliste gefährlicher Stoffe • Deklarations- und Vermeidungsliste Teil 2 : Gefährliche Stoffe, Verbotsliste, Vermeidungsliste • Bewertungsstufen der Recyclingeignung • Matrix zur Mischverträglichkeit gebräuchlicher • Thermoplaste Teil 3 : Kunststoffe - Bewertung von Re- cyclingeignung und Mischbarkeit thermoplastischer Kunststoffe • Recyclingeignung von Metallen und • metallischen Stoffverbunden • Matrix zur Mischverträglichkeit von • gebräuchlichen Metallen und Legierungen Teil 4 : Metallische Werkstoffe - Bewertung der Recyclingeignung und Misch- verträglichkeit • Gestaltungsgrundsätze • Vorzugs- und Vermeidungsliste • Verbote Teil 5 : Ökologische Anforderungen an Verpackungen Teil 6 : Erfassung von Stoffen in Produkten • Anforderungen an die Stofferfassung • Vorgehensweise und Stoffliste http://standardization.ct.siemens.de/areas/btechnik/ippumwelt/uw-sn/index.html SN 36350 : Inhaltsübersicht • Teil 1 : Leitlinien zur Produktgestaltung

  9. Höhere Wettbe- Kosten- werbsfähigkeit Einsparung Kostensenkung durch umweltverträgliche Produktgestaltung Verminderung des Materialeinsatzes Verminderung der Material- und Bauteilevielfalt Vermeidung von Schadstoffen Ressourcenschonender Produktgebrauch Leichte Demontage (entspricht leichter Montage) Verwertbarkeit und Wiederverwendbarkeit

  10. Leitfaden (informativ) SN 36350-1 (normativ) Lösungen und Beispiele Prinzipien und Leitlinien Wie kann es getan werden ? Was soll getan werden ? Beispiel: : 5. Materialeinsatz minimieren : Im Intranet unter http://greendesign.ct.siemens.de Leitfaden „Umweltverträgliche Produktgestaltung - Lösungen und Beispiele zur Siemens-Norm SN 36350“

  11. Leitfaden (informativ) SN 36350-1 (normativ) Lösungen und Beispiele Prinzipien und Leitlinien Wie kann es getan werden ? Was soll getan werden ? Produktbewertung SN 36350-2..6 (normativ) Checkliste Was wurde erreicht ? Im Intranet unter http://greendesign.ct.siemens.de Die Siemens-Norm SN 36350 und ihr Umfeld

  12. SN 36350 - 1 : Beispiele für Leitlinien zur Produktgestaltung • Marketing-, Planungs- und Entwicklungsaspekte • 1. Umweltauswirkungen über den gesamten Produktlebensweg abschätzen und daraus Entwicklungsziele ableiten. • Aspekte der Beschaffung und Herstellung • 5. Materialeinsatz minimieren. • 9. Anzahl und Vielfalt von Produktteilen (Komponenten) minimieren. • Vertriebs- und Serviceaspekte • 18. Kunden über die umweltverträgliche Entsorgung der Verpackung informieren. • Aspekte des Produktgebrauchs • 21. Produkt leicht reparierbar und nachrüstbar gestalten. • 22. Energieverbrauch im Warte- und Arbeitszustand minimieren. • Aspekte der Demontage und Entsorgung • 33. Anzahl der notwendigen Demontageschritte minimieren. • 37. Recyclinggeeignete Kunststoffe kennzeichnen.

  13. SN 36350 - 2 : Aufnahmekriterien für die Deklarations- und Vermeidungsliste - Cancerogen, mutagen, reproduktionstoxisch (CMR-Stoffe, Kategorie 1 und 2) - Chronisch toxisch - Akut sehr giftig oder giftig - Bildet leicht CMR-Stoffe (Kategorie 1 und 2), chronisch oder akut toxische Stoffe - Radioaktiv Gesundheitsgefährdend - Wassergefährdend - Persistent + bioakkumulativ - Klimaverändernd - Ozonabbauend Umweltgefährdend

  14. Vorgehensweise bei der umweltverträglichen Produktgestaltung Umweltbelastungen ermitteln, Gewichtung abschätzen (Analyse des Referenzprodukts) Entwicklungsziele ableiten, Schwerpunkte setzen Umweltbezogene Kundenforderungen Lastenheft Neu nach ISO TR 14062: Strategie Organisation Umsetzung im PEP Maßnahmen zum Erreichen der Entwicklungsziele ermitteln Pflichtenheft Bewertung der Maßnahmen hinsicht- lich Wirkung auf Kosten, Funktions- erfüllung und Marktchancen

  15. Gesetzliche Vorgaben für alle Phasen (KrW-/AbfG, BattV, ......) Regeln zur umweltverträglichen Produktgestaltung: Siemens-Norm SN 36 350 Life Cycle Assessment (LCA), Life Cycle Costing (LCC) Demontagetool Demontagetool QFD TuT Dokumentation, Information FMEA Target Costing SIS Produkt- Entwicklung Fertigung Vertrieb Nutzung Recycling definition Beschaffung Service Beseitigung Werkzeuge

  16. Notwendigkeit zur Innovation Energie-, Wasserverbrauch Hilfsstoffe Fertigungshilfsmittel Neue Steuerung 100 % Innovationssprung Neues Verfahren technische oder physikalische Grenze 0 10 Jahre Zeit

  17. SIMATIC S7-300 : Innovation und Umwelt Umweltpreis der Siemens AG 1997 (Kategorie Produkte) • Umweltvorteil • Sortenreiner, halogenfrei flammwidriger Gehäusekunststoff • Keine Batterie • Weniger Produktionsabfälle • Recycling des Produkts bringt Erlöse • Arbeitsschutzvorteil • Reduzierte Exposition der Mitarbeiter durch - entfallendes Schwall-Löten (Ersatz durch Einpreßen und IR-Löten)- entfallende Maschinenreinigung- entfallender Umgang mit Lösemitteln und Farben • Technische Vorteile • 40% weniger Energieverbrauch • 15% leichter bei höherer Funktionalität • Wartungsfrei, hochrüstbar • Halbierte Montagezeit (SMD, höherer Automatisierungsgrad); Run-In reduziert von 12 Stunden auf 17 Minuten

  18. Computerrecycling (ICP WV) 100 % Schrottmenge Konsequente Anwendung der Norm Umweltverträgliche Produktgestaltung Wiederverwendung Recycling Wiederverwendung: Komplettgerät Aufrüstung, Verkauf Wiedervermarktung: Komponenten Verkauf elektronischer Bauteile Wiederverwertung: Rohstoffe Kunststoffe, Metalle Rest- und Sonderabfall 0 % 1988 1998 600 t 6000 t Konstruktive Verbesserung

  19. Equivalent-to-new: DIN 48480 Internationale Norm bei IEC TC 56 • Deutsche Norm DIN 48 480 im April 2001 verabschiedet • IEC TC 56 arbeitet an internationaler Norm (Prof. Belli) • Inhalte • Beschreibt Qualitätsprüfung von Teilen und Produkten wie neu • Notwendigkeit der Kundeninformation • Eigenschaften werden gegenüber der Produktspezifikation geprüft • (praktisch keine Abweichung zulässig) • Die Teile werden in den normalen Produktionsprozess integriert • Siemens Medical Solutions spart durch Wiederverwendung sehr viel Geld • Röntgenabschirmung • Röntgenröhrengehäuse, • Magnetspule für CT etc. • Als Qualitätssiegel: Proven Excellence (wie neu)

  20. Was ist festzulegen?(Rahmennorm, Produktgruppen) Zustand Neu Definierter gebrauchter Zustand, geringer wertig undefiniert neuwertig Ohne Garantie Reduzierte Garantie Volle Garantie Komponenten System Qualifizierungsverfahren • Ausbau, Prüfung, Prüfablauf • Prozeßfähigkeit • Eigenschaften des • Neuteils (ggf. Abstriche) • Kosten-/Nutzenanalyse • Ermittlung von Alter und • Beanspruchung Verschleißteile Bauelemente (Elektronik) Baugruppen Teile ohne Verschleiß Gerät komplexe Baugruppen Kennzahlen: Mittlere Lebensdauer des Neuprodukts, Zuverlässigkeit Anteil an gebrauchten Teilen (<5 %, < 25 %, >50 %) Produktgruppen/Branchen: Elektrotechnik, Maschinenbau, Kunststoffe, Bau...

  21. Umweltgerechte Konstruktion (1) • Frontblenden der Moduln aus Chromedelstahl - Laserbeschriftet früher: Alu, chem. oxyd. + lackiert + gedruckte Beschriftung > HK Reduzierung 50% • Allgemeine Raumreduzierung - Im selben Raum nun 8 statt 6 Funkeinheiten. • Neues Lüftungskonzept - Bis 55 °C Umgebungstemperatur keine aktive Kühlung (Klimaanlage) mehr erforderlich bei der Outdoor-Basisstation

  22. Einsparung von Energie • 35% Reduzierung der Leistungsaufnahme verglichen zur bisherigenGeneration BS60/61 führt zu • 57.000 Tonnen CO2 Einsparung bereits im ersten Verkaufsjahr • 6 Mill. € Kosteneinsparung für unsere Kunden 503 Güterwaggons mit Kohle wären nötig um die eingesparte Energie zu erzeugen (nur erstes Verkaufsjahr !)

  23. Key Features • - Anzahl der Einzelteile: • 66 insgesamt: • 6 Strangpressteile • 2 Seitenplatten • 16 LP-Führungen • 10 Steckführungen • 4 Gitter • 4 Backplane – • Positionierungen • 24 Schrauben • - Umwelt: • 4 verschiedene • Materialien • - Kosten:100 % Umweltgerechte Konstruktion (2) - Altes Subrack -

  24. Key Features - Anzahl der Einzelteile: 17 insgesamt: 4 Bleche 1 Strebe 12 Schrauben - Design-Komplexität: 4 verschiedene Teile - Integrierte Teile: Leiterplattenführungen Lüftergitter Flansch zur Fixierung Backplane Positionierung - Umwelt 1 einheitliches Material - Kosten: 20 % Umweltgerechte Konstruktion (3) - Neues Subrack -

  25. Advanced Cooling mit Membranfilter (Outdoor) (EU- Patent) • Wegfall Heatexchanger • 7 K bessere Wärmebilanz • MTBF - Verbesserung 31% • HK minus 33% • Gewicht minus 50% • Volumen minus 38% • Energieverbrauch minus 180 W

  26. Software hilft Umwelt (Remote Inventory) Fernabfragbare „Elektronische Seriennummer“ liefert alle Konfigurationsdaten Wegfall des Verwaltungs- und Wartungsaufwandes bei - Einbringung - Archivierung - Service - beim Inventarisieren durch den Kunden Kosteneinsparungen durch Remote Inventory

  27. Vebesserte Empfängerempfindlichkeit • 37% Reduzierung der Sendeleistung aller Handys im Netz • Verringerte Strahlungsbelastung der Handy-Nutzer • Erhöhte Standzeit und Lebensdauer der Akkus

  28. Das “Eco-efficiency Level Concept”(Delft University of Technology / Kathalys Centre for Sustainable Product Innovation) Nachhaltigkeit Verhaltensänderung System- Innovation Funktions- Innovation Eco-Effizienz Produkt- Redesign Produkt- Verbesserung 5 10 20 Jahre Zeit

  29. Instabus* Öko PC seit Jahren Testsieger nach BUND-Computerliste • Umweltverträgliche Materialien, • Konstruktion • Umweltverträglicheres System • (Steuerung der Energieverbraucher • im Gebäude) • Materialsparende Installation *Umweltpreis Stadt Regensburg 1995 Wo stehen wir heute? Reifegrad Systemebene Produktebene End-of-Pipe

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