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CT ES PE / Quella/Pdb/ 11.01.2014 Produktbezogener Umweltschutz Vortrag am 11. 6. 2002 an der Universität Paderborn Dr. Ferdinand Quella, Siemens AG, Referat.

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1 CT ES PE / Quella/Pdb/ Produktbezogener Umweltschutz Vortrag am an der Universität Paderborn Dr. Ferdinand Quella, Siemens AG, Referat Produktbezogener Umweltschutz, D München

2 CT ES PE / Quella/Pdb/ Produktbezogener Umweltschutz 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). Das Ziel des produktbezogenen Umweltschutzes

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

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

5 CT ES PE / Quella/Pdb/ Produktbezogener Umweltschutz Die nächsten 10 Jahre wird der produktbezogene Umweltschutz geprägt durch Trends im produktbezogenen Umweltschutz

6 CT ES PE / Quella/Pdb/ Produktbezogener Umweltschutz Jahre 100 % Ausgangs- menge 50 % 0 % 50 % Rücknahmequote 10 J. Lebensdauer O 90 % Recyclinggrad 90 % Rücknahmequote 10 J. Lebensdauer O 90 % Recyclinggrad Recyclingszenarien Bsp.: ICP WV 30 % Rücknahme 5 J Lebensdauer ca. 90 Recyclinggrad

7 CT ES PE / Quella/Pdb/ Produktbezogener Umweltschutz Analyse der Lebensphasen: Größte Umweltbelastung Wirkungskategorien Energieverbrauch Nutzung Herstellung Verwertung Rücknahme Wiederverwendung Verwertung Marketing Entwicklung Beschaffung Wartung Nutzung Fertigung Vertrieb Transport RessourcenBeseitigung Ressourcen

8 CT ES PE / Quella/Pdb/ Produktbezogener Umweltschutz Teil 2 : Gefährliche Stoffe, Verbotsliste, Vermeidungsliste SN : Inhaltsübersicht Teil 1 : Leitlinien zur Produktgestaltung Prinzipien und Leitlinien Integration in die Planung und Entwicklung Verbotsliste gefährlicher Stoffe Deklarations- und Vermeidungsliste Teil 4 : Metallische Werkstoffe - Bewertung der Recyclingeignung und Misch- verträglichkeit Teil 3 : Kunststoffe - Bewertung von Re- cyclingeignung und Mischbarkeit thermoplastischer Kunststoffe Bewertungsstufen der Recyclingeignung Matrix zur Mischverträglichkeit gebräuchlicher Thermoplaste Recyclingeignung von Metallen und metallischen Stoffverbunden Matrix zur Mischverträglichkeit von gebräuchlichen Metallen und Legierungen Teil 5 : Ökologische Anforderungen an Verpackungen Gestaltungsgrundsätze Vorzugs- und Vermeidungsliste Verbote Teil 6 : Erfassung von Stoffen in Produkten Anforderungen an die Stofferfassung Vorgehensweise und Stoffliste

9 CT ES PE / Quella/Pdb/ Produktbezogener Umweltschutz Kostensenkung durch umweltverträgliche Produktgestaltung Kosten- Einsparung Höhere Wettbe- werbsfähigkeit Verminderung des Materialeinsatzes Verminderung der Material- und Bauteilevielfalt Ressourcenschonender Produktgebrauch Leichte Demontage (entspricht leichter Montage) Vermeidung von Schadstoffen Verwertbarkeit und Wiederverwendbarkeit

10 CT ES PE / Quella/Pdb/ Produktbezogener Umweltschutz Leitfaden Umweltverträgliche Produktgestaltung - Lösungen und Beispiele zur Siemens-Norm SN SN (normativ) Leitfaden (informativ) Prinzipien und Leitlinien Lösungen und Beispiele Was soll getan werden ? Wie kann es getan werden ? Beispiel: : 5. Materialeinsatz minimieren : Im Intranet unter Im Intranet unter

11 CT ES PE / Quella/Pdb/ Produktbezogener Umweltschutz Die Siemens-Norm SN und ihr Umfeld SN (normativ) Prinzipien und Leitlinien Was soll getan werden ? Leitfaden (informativ) Lösungen und Beispiele Wie kann es getan werden ? Produktbewertung Checkliste Was wurde erreicht ? SN (normativ) Im Intranet unter Im Intranet unter

12 CT ES PE / Quella/Pdb/ Produktbezogener Umweltschutz

13 CT ES PE / Quella/Pdb/ Produktbezogener Umweltschutz

14 CT ES PE / Quella/Pdb/ Produktbezogener Umweltschutz SN : 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.

15 CT ES PE / Quella/Pdb/ Produktbezogener Umweltschutz SN : Aufnahmekriterien für die Deklarations- und Vermeidungsliste Gesundheitsgefährdend Umweltgefährdend - 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 - Wassergefährdend - Persistent + bioakkumulativ - Klimaverändernd - Ozonabbauend

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

17 CT ES PE / Quella/Pdb/ Produktbezogener Umweltschutz Produkt-EntwicklungFertigungVertrieb Nutzung Recycling definitionBeschaffungServiceBeseitigung Regeln zur umweltverträglichen Produktgestaltung: Siemens-Norm SN Life Cycle Assessment (LCA), Life Cycle Costing (LCC) QFD TuT Target Costing Demontagetool SIS Dokumentation, Information FMEA Gesetzliche Vorgaben für alle Phasen (KrW-/AbfG, BattV,......) Werkzeuge

18 CT ES PE / Quella/Pdb/ Produktbezogener Umweltschutz

19 CT ES PE / Quella/Pdb/ Produktbezogener Umweltschutz Notwendigkeit zur Innovation 100 % Energie-, Wasserverbrauch Hilfsstoffe Fertigungshilfsmittel Neue Steuerung Innovationssprung ZeitJahre010 Neues Verfahren technische oder physikalische Grenze

20 CT ES PE / Quella/Pdb/ Produktbezogener Umweltschutz Umweltvorteil VSortenreiner, halogenfrei flammwidriger Gehäusekunststoff VKeine Batterie VWeniger Produktionsabfälle VRecycling des Produkts bringt Erlöse Arbeitsschutzvorteil VReduzierte Exposition der Mitarbeiter durch - entfallendes Schwall-Löten (Ersatz durch Einpreßen und IR-Löten) - entfallende Maschinenreinigung - entfallender Umgang mit Lösemitteln und Farben Technische Vorteile V40% weniger Energieverbrauch V15% leichter bei höherer Funktionalität VWartungsfrei, hochrüstbar VHalbierte Montagezeit (SMD, höherer Automatisierungsgrad); Run-In reduziert von 12 Stunden auf 17 Minuten SIMATIC S7-300 : Innovation und Umwelt Umweltpreis der Siemens AG 1997 (Kategorie Produkte)

21 CT ES PE / Quella/Pdb/ Produktbezogener Umweltschutz Computerrecycling (ICP WV) % 100 % Schrottmenge Rest- und Sonderabfall Wiederverwendung 600 t 6000 t Wiederverwendung: Komplettgerät Aufrüstung, Verkauf Wiedervermarktung: Komponenten Verkauf elektronischer Bauteile Wiederverwertung: Rohstoffe Kunststoffe, Metalle Recycling Konsequente Anwendung der Norm Umweltverträgliche Produktgestaltung Konstruktive Verbesserung

22 CT ES PE / Quella/Pdb/ Produktbezogener Umweltschutz Equivalent-to-new: DIN Internationale Norm bei IEC TC 56 Deutsche Norm DIN 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)

23 CT ES PE / Quella/Pdb/ Produktbezogener Umweltschutz Was ist festzulegen? (Rahmennorm, Produktgruppen) Neu neuwertig Volle Garantie Definierter gebrauchter Zustand, geringer wertig Reduzierte Garantie undefiniert Ohne Garantie Qualifizierungsverfahren Zustand KomponentenSystem Gerät komplexe Baugruppen Verschleißteile Bauelemente (Elektronik) Baugruppen Teile ohne Verschleiß Ausbau, Prüfung, Prüfablauf Prozeßfähigkeit Eigenschaften des Neuteils (ggf. Abstriche) Kosten-/Nutzenanalyse Ermittlung von Alter und Beanspruchung Kennzahlen: Mittlere Lebensdauer des Neuprodukts, Zuverlässigkeit Anteil an gebrauchten Teilen ( 50 %) Produktgruppen/Branchen: Elektrotechnik, Maschinenbau, Kunststoffe, Bau...

24 CT ES PE / Quella/Pdb/ Produktbezogener Umweltschutz 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

25 CT ES PE / Quella/Pdb/ Produktbezogener Umweltschutz –35% Reduzierung der Leistungsaufnahme verglichen zur bisherigen Generation BS60/61 führt zu – Tonnen CO 2 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 !) Einsparung von Energie

26 CT ES PE / Quella/Pdb/ Produktbezogener Umweltschutz 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 -

27 CT ES PE / Quella/Pdb/ Produktbezogener Umweltschutz 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 -

28 CT ES PE / Quella/Pdb/ Produktbezogener Umweltschutz 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

29 CT ES PE / Quella/Pdb/ Produktbezogener Umweltschutz 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

30 CT ES PE / Quella/Pdb/ Produktbezogener Umweltschutz 37% Reduzierung der Sendeleistung aller Handys im Netz Verringerte Strahlungsbelastung der Handy-Nutzer Erhöhte Standzeit und Lebensdauer der Akkus Vebesserte Empfängerempfindlichkeit

31 CT ES PE / Quella/Pdb/ Produktbezogener Umweltschutz Das Eco-efficiency Level Concept (Delft University of Technology / Kathalys Centre for Sustainable Product Innovation) Nachhaltigkeit Jahre Zeit Eco-Effizienz Produk t- Verbesserung Produkt- Redesign Funktions- Innovation System- Innovation Verhaltensänderung

32 CT ES PE / Quella/Pdb/ Produktbezogener Umweltschutz Wo stehen wir heute? Öko PC seit Jahren Testsieger nach BUND-Computerliste Instabus* Umweltverträgliche Materialien, Konstruktion Umweltverträglicheres System (Steuerung der Energieverbraucher im Gebäude) Materialsparende Installation *Umweltpreis Stadt Regensburg 1995 Systemebene Produktebene End-of-Pipe Reifegrad


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