Wege zur Steigerung der Nutzenproduktivität von Ressourcen
vorgelegt von Dipl.-Ing Katrin Müller
Berlin
Vom Fachbereich 11, Maschinenbau und Produktionstechnik der Technischen Universität Berlin
zur Erlangung des akademischen Grades Doktor der Ingenieurwissenschaft
– Dr.-Ing. – genehmigte Dissertation
Promotionsausschuß:
Vorsitzende: Professor Dr. Ir. Lucienne Blessing Berichter: Professor Dr.-Ing. Günther Seliger Berichter: Professor Dr.-Ing. Jürgen Gausemeier Tag der Wissenschaftlichen Aussprache: 5.12.2000
Berlin 2001 D83
Herausgeber: Prof. Dr.-Ing. Günther Seliger
Katrin Müller
Wege zur Steigerung der Nutzen- produktivität von Ressourcen
Produktionstechnisches Zentrum Berlin (PTZ)
Institut
Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik Fraunhofer
Institut für
Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb
Technische Universität Berlin
Berlin 2001 D 83
___________
Die Deutsche Bibliothek - CIP-Einheitsaufnahme
Müller, Katrin:
Wege zur Steigerung der Nutzenproduktivität von Ressourcen / Katrin Müller
Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb, IWF TU Berlin. - Berlin: IWF TUB, 2001 (Berichte aus dem Produktionstechnischen Zentrum Berlin)
Zugl.: Berlin, Techn. Univ., Diss. 2000 ISBN 3-8167-5884-3
Für die Dokumentation:
Abnutzung – Anpassung – Nachhaltigkeit – Nutzenverkauf – Recycling – Ressourcen
Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt.
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Kein Teil des Werkes darf ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers in irgendeiner Form (Fotokopie, Mikrofilm oder ein anderes Verfahren), auch nicht für Zwecke der Unterrichtsgestaltung, reproduziert, vervielfältigt oder verbreitet werden.
© IWF/TU Berlin 2001
Gesamtherstellung: Druckhaus Berlin-Mitte GmbH, Berlin Printed in Germany
Die vorliegende Arbeit entstand während meiner Tätigkeit als wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb (IWF) der Technischen Universität Berlin im Fachgebiet Montagetechnik und Fabrikbetrieb.
Herrn Professor Dr.-Ing. Günther Seliger, dem Leiter des Fachgebietes Montagetechnik und Fabrikbetrieb, danke ich für die Förderung meiner wissenschaftlichen Arbeit in einem interessanten und verantwortungsvollen Aufgabenfeld sowie für die anregenden Diskussio- nen und kritische Auseinandersetzung mit meinem Thema. Herrn Professor Dr.-Ing. Jürgen Gausemeier, Leiter der Fachgruppe Rechnerintegrierte Produktion am Heinz Nixdorf Institut der Universität Paderborn danke ich für die Übernahme des Koreferates und die intensive Durchsicht meiner Arbeit. Herzlichen Dank auch an Frau Professor Dr. Ir. Lucienne Blessing, Leiterin des Fachgebietes Konstruktionstechnik und Entwicklungsmethodik der Technischen Universität Berlin, für das meiner Arbeit entgegengebrachte Interesse und den Vorsitz im Promotionsausschuß.
Meine Arbeit wurde wesentlich durch die Mitarbeit im von der Deutschen Forschungsge- meinschaft geförderten Sonderforschungsbereich 281 “Demontagefabriken zur Rückgewin- nung von Ressourcen in Produkt- und Materialkreisläufen“ geprägt. Die Forschung in diesem interdisziplinären Team war eine spannende Herausforderung. Allen Mitarbeitern des Sonderforschungsbereiches danke ich für die gute Kooperation and wünsche ihnen einen erfolgreiche Zukunft. Wesentlich zum Gelingen meiner Arbeit trug Herr Dipl.-,QJ %DKDGÕU
%DúGHUH EHL 9LHOHQ 'DQN IU VHLQH XQHUPGOLFKH (LQVDW]EHUHLWVFKDIW XQG +LOIH +HUUQ Dr.-Ing. Holger Perlewitz danke ich für den wertvollen Gedankenaustausch und die gemein- same erfolgreiche Zeit am Institut.
Stellvertretend für alle Kollegen des Fachgebietes Montagetechnik und Fabrikbetrieb bedanke ich mich bei Herrn Dipl.-Ing. Waldemar Grudzien für die kollegiale und angenehme Zusammenarbeit sowie bei Herrn Dipl.-Ing. Thomas Keil für seine konstruktiven Ideen und fachlichen Hinweise. Für die organisatorische Hilfestellung danke ich ganz herzlich Frau Sabine Lange.
Der Firma Motorola GmbH, besonders Herrn Dr.-Ing. Siegfried Pongratz, dem Leiter des Motorola Advanced Technology Center - Europe danke ich für den persönlichen Freiraum zur Fertigstellung der Arbeit.
Ich danke meiner Familie, in besonderem Maße meinen Eltern und meinem Mann Klaus Kropp, sowie all meinen Freunden für ihr uneingeschränktes Vertrauen und ihre liebevolle Unterstützung.
Berlin, im Mai 2001 Katrin Müller
Wege zur Steigerung der Nutzenproduktivität von Ressourcen
Inhaltsverzeichnis Seite
0 Formelzeichen und Kurzzeichen...X
1 Einleitung ... 1
2 Unternehmerische Herausforderung - Mehr Nutzen mit weniger Ressourcen... 5
2.1 Rahmenbedingung - Nachhaltige Entwicklung ... 5
2.2 Nutzenproduktivität von Ressourcen... 18
2.2.1 Produkt, Nutzen und Ressourcen ... 18
2.2.2 Ressourcenverbrauch entlang des Produktlebenszyklus ... 23
2.2.3 Kosten- und Erlöse während des Produktlebenszyklus... 27
2.2.4 Herausforderungen zur Steigerung der Nutzenproduktivität von Ressourcen ... 31
2.2.5 Unterstützung der Produktentwicklung ... 34
3 Rückgewinnung von Ressourcen ... 38
3.1 Handlungsoptionen ... 38
3.2 Auswahl von Aufbereitungsprozessen ... 40
3.2.1 Einteilung und Beschreibung von Aufbereitungsprozessen... 40
3.2.2 Produktbeschreibung ... 45
3.2.3 Zuordnung der Aufbereitungsprozesse... 46
3.2.4 Bewertung der Aufbereitungsprozesse... 48
3.3 Anpassen im Produktlebenszyklus ...50
3.3.1 Nutzungsende ...50
3.3.2 Klassifizieren der Abnutzungen...51
3.3.3 Identifizieren von Abnutzungen ...54
3.3.3.1 Simulation und Life Cyle Unit ...54
3.3.3.2 Rückgewinnungsszenarien...57
3.3.4 Anpassungsarten ...68
3.3.5 Anpassungseignung...74
3.3.6 Geschäftsfeldentwicklung Chancen und Risiken ...81
4 Entwicklung von Nutzenangeboten ...85
4.1 Vorgehensweise ...85
4.2 Akzeptanz und Zielgruppen ...85
4.3 Anforderungen ...91
4.4 Gestaltungskriterien und Ausprägungen...96
4.5 Bewertung mit Hilfe der Produktlebenszyklusrechnung...98
4.6 Vergleich von Produktverkauf und Nutzenverkauf ...102
5 Anwendung - Waschmaschine ...106
5.1 Klassifikation der Waschmaschine ...106
5.2 Analyse der Abnutzung...110
5.2.1 Nutzungsende ...110
5.2.2 Physische Veränderungen ...112
5.2.3 Veränderte Anforderungen...114
5.3 Nutzenangebot „Weiße Engel“...121
6 Zusammenfassung und Ausblick ...127
7 Literatur ...129
8 Anhang I Bewertung der Aufbereitungsprozesse ... 1
9 Anhang II Rückgewinnungsszenarien... 6
10 Anhang III Anwendung Waschmaschine ... 10
Abbildungsverzeichnis ...Seite
Bild 1-1: Aufbau und Inhalt der Arbeit ... 4
Bild 2-1: Wachstum, Bedürfnisse, Bedarf und Ressourcenverbrauch... 5
Bild 2-2: Energieverbrauch unterschiedlicher Kulturstufen [Coo-71] ... 6
Bild 2-3: Statistische Reichweite der Weltvorräte mineralischer Rohstoffe [BGR-95] ... 7
Bild 2-4: Länderspezifische Kohlendioxidemissionen [WUP-95] ... 8
Bild 2-5: Unternehmerische Herausforderung ... 18
Bild 2-6: Spektrum von Produkten nach [Spu-94] ... 19
Bild 2-7: Ressourcenverbrauch (MIPS-Methode) differenziert nach gewerblicher und privater Nutzung [Gro-97] ... 20
Bild 2-8: Wertesystem der Technikbewertung nach [VDI3780-91] ... 22
Bild 2-9: Sinkender Wasserbrauch pro 5kg Kochwäsche [BSH-98] ... 25
Bild 2-10: Produktlebenszyklus nach [Sel-97b] ... 27
Bild 2-11: Produktlebenszyklus aus unterschiedlicher Sicht nach [Eve-96, Sie-95, Zeh-96] ... 28
Bild 2-12: Erlösstruktur nach [Sie-95] ... 29
Bild 2-13: Kostenstruktur aus Unternehmenssicht nach [Sie-95] ... 30
Bild 2-14: Kostenstruktur aus Kundensicht nach [Sie-95] ... 31
Bild 2-15: Möglichkeiten zur Reduzierung des Ressourcenverbrauchs [Mül-00] ... 32
Bild 2-16: Einteilung der Bewertungsverfahren ... 35
Bild 3-1: Optionen eines Produktes am Ende einer Nutzungsphase und ihre Definition nach [VDI-2243] und [KrwAbf-1994]... 38
Bild 3-2: Rückgewinnungsgraph [Kri-95] ... 39
Bild 3-3: Einteilung der Aufbereitungsprozesse [Löh-95; Nic-96; VDI2243-93]
... 41
Bild 3-4: Kombinationsmöglichkeiten von Aufbereitungsprozessen... 41
Bild 3-5: Algorithmus zur Zuordnung der Aufbereitungsprozesse Teil 1 ... 46
Bild 3-6: Algorithmus zur Zuordnung der Aufbereitungsprozesse Teil 2 ... 47
Bild 3-7: Algorithmus zur Zuordnung der Aufbereitungsprozesse Teil 3 ... 48
Bild 3-8: Klassifikation der Abnutzungen ... 52
Bild 3-9: Abnutzungen und ihre Wertbeeinflussung mit Beispielen zu Abnutzungen am PKW-Motor ... 53
Bild 3-10: Rückgewinnungsszenarien in Anlehnung an [Gau-95] ... 58
Bild 3-11: Rückgewinnungsszenarien und ihre Einflußbereiche ... 62
Bild 3-12: Verlauf und Erhöhung des Abnutzungsvorrats [Ste-88] mit Qualitätskriterien für Motoren nach [Lie-98]... 69
Bild 3-13: Zusammenhang zwischen Instandhaltung, Produktrecycling und Anpassen mit Anwendungsbeispielen ... 72
Bild 3-14: Anpassungen und ihre Prozesse ... 73
Bild 3-15: Abnutzung und Anpassung am Beispiel eines Personalcomputers74 Bild 3-16: Erweiterter Rückgewinnungsgraph ... 75
Bild 3-17: Anpassungseignung am Beispiel der Instandsetzung verschiedener physischer Abnutzungen eines PKW-Motors... 76
Bild 3-18: Karosseriemodule (Bodypanel) und deren Anpassung [MCC-99] . 78 Bild 3-19: Anpassungsmatrix am Beispiel Waschmaschine... 80
Bild 3-20: Anpassen und Nutzenverkauf in der Kreislaufwirtschaft... 82
Bild 4-1: Methodische Vorgehensweise zur Entwicklung von Nutzenangeboten ... 85
Bild 4-3: Abnutzungen und Lebensende eines Nutzenangebotes am Beispiel Büro ... 99
Bild 5-1: Vielfalt der Schnittstellen einer Laugenpumpe ... 109 Bild 5-2: Vernetzungsmatrix zur Identifikation der Schlüsselfaktoren
(Ausschnitt) ... 115 Bild 5-3: Systemgrid zur Identifikation der Schlüsselfaktoren... 116 Bild 5-4: Der „Weiße Engel“ in Aktion... 120 Bild 5-5: Wirtschaftlicher Vergleich von Produkt- und Nutzenverkauf am
Beispiel Waschmaschine (Datenbasis) ... 124 Bild 5-6: Wirtschaftlicher Vergleich von Produkt- und Nutzenverkauf am
Beispiel Waschmaschine (Graphik) ... 125
Tabellenverzeichnis ...Seite
Tabelle 2-1: Globale politische Entwicklung auf dem Weg zur Nachhaltigkeit... 9
Tabelle 2-2: Europäische und nationale politische Entwicklungen auf dem Weg zur Nachhaltigkeit (Fortsetzung in Tabelle 2-3) ... 10
Tabelle 2-3: Europäische und nationale politische Entwicklungen auf dem Weg zur Nachhaltigkeit (Fortsetzung von Tabelle 2-2) .... 11
Tabelle 2-4: Rechtliche Instrumente mit Schwerpunkt Abfall... 13
Tabelle 2-5: Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz mit ergänzenden rechtlichen Instrumenten ... 14
Tabelle 2-6: Produktspezifisches Umweltrecht mit Schwerpunkt Abfall... 15
Tabelle 2-7: Aktuelle Normen und Richtlinien zum Umweltschutz... 16
Tabelle 2-8: Vergleich der Bewertung des Ressourcenverbrauchs ... 21
Tabelle 3-1: Beschreibung der Zerkleinerungsprozesse mit Beispiel [Tho-92].. 42
Tabelle 3-2: Beschreibung der Sortierprozesse mit Beispiel [Ban-96; Tho-92; Phl-97] ... 43
Tabelle 3-3: Beschreibung Behandlungsprozeß mit Beispiel [Nic-96] ... 44
Tabelle 3-4: Beschreibung der Demontagezustände mit Beispieldaten zum Gehäuse eines Zulaufventils einer Waschmaschine... 45
Tabelle 3-5: Materialien und ihre Abnutzungen [Her-76, Men-79, Hai-89] ... 55
Tabelle 3-6: Inhalt und Art der Messung physischer Veränderungen mit Beispielen ... 56
Tabelle 3-7: Rückgewinnungsmöglichkeiten bei veränderten Anforderungen (Werte Funktionsfähigkeit und Sicherheit) ... 59
Tabelle 3-8: Rückgewinnungsmöglichkeiten bei veränderten Anforderungen (Werte Gesundheit und Umweltqualität) ... 60
Tabelle 3-9: Rückgewinnungsmöglichkeiten bei veränderten Anforderungen (Werte Wirtschaftlichkeit, Wohlstand sowie
Persönlichkeitsentfaltung und Gesellschaftsqualität) ... 61 Tabelle 3-10: Einflußfaktoren für die Bereiche Politik und Recht,
natürliche Umwelt sowie Wirtschaft und Markt... 63 Tabelle 3-11: Einflußfaktoren für die Bereiche Gesellschaft und Individuum,
Güter, Technik... 64 Tabelle 3-12: Produktklassifikation... 66 Tabelle 3-13: Klassifizierung der Anpassungsarten ... 71 Tabelle 3-14: Einfluß der konstruktiven Gestaltung auf den
Anpassungsaufwand am Beispiel des Kurbelgehäuses... 77 Tabelle 3-15: Konstruktive Gestaltung und Einfluß auf den Anpassungsaufwand79 Tabelle 3-16: Chancen und Risiken des Nutzenverkaufs für den Kunden ... 83 Tabelle 3-17: Chancen und Risiken des Geschäftsfeldes Nutzenverkauf
für den Anbieter... 83 Tabelle 4-1: Akzeptanz und Wissen im Bereich eigentumsersetzender
Dienstleistungen [Sra-98] ... 87 Tabelle 4-2: Identifikation von Gruppen mit hoher Akzeptanz für
Nutzenangebote nach [Sra-98] (Fortsetzung in Tabelle 4-3) ... 88 Tabelle 4-3: Identifikation von Gruppen mit hoher Akzeptanz für
Nutzenangebote nach [Sra-98] (Fortsetzung von Tabelle 4-2) ... 89 Tabelle 4-4: Chancen und resultierende Anforderungen an die Gestaltung von
Nutzenangeboten in der Phase der Produktentstehung ... 91 Tabelle 4-5: Chancen und resultierende Anforderungen an die Gestaltung von
Nutzenangeboten in der Phase der Nutzung ... 92 Tabelle 4-6: Chancen und resultierende Anforderungen an die Gestaltung von
Nutzenangeboten in der Phase der Entsorgung ... 93 Tabelle 4-7: Risiken und resultierende Anforderungen an die Gestaltung von
Nutzenangeboten in der Phase der Produktentstehung ... 94
Tabelle 4-8: Risiken und resultierende Anforderungen an die Gestaltung von Nutzenangeboten in der Phase der Nutzung... 95 Tabelle 4-9: Risiken und resultierende Anforderungen an die Gestaltung von
Nutzenangeboten in der Phase der Entsorgung... 96 Tabelle 4-10: Morphologie der Nutzenangebote ... 98 Tabelle 4-11: Eignung von Produkt- und Nutzenverkauf zur Erfüllung von
Kundenanforderungen ... 103 Tabelle 4-12: Vergleich von Produkt- und Nutzenverkauf hinsichtlich
Kosten und Erlöse ... 105 Tabelle 5-1: Beispiele für die Reduzierung des Ressourcenverbrauchs
in der Nutzung einer Waschmaschine ... 107 Tabelle 5-2: Funktionen und Komponenten einer Waschmaschine mit
Gewichts- und Materialangaben am Beispiel einer
Miele De Luxe – Electronic W 763 nach [Per-00] ... 108 Tabelle 5-3: Klassifizierung der Waschmaschine ... 110 Tabelle 5-4: Komponenten, die zum Ausfall von Waschmaschinen führen,
mit ihrer Häufigkeitsverteilung... 111 Tabelle 5-5: Nutzungsende durch veränderte Anforderungen... 111 Tabelle 5-6: Physische Abnutzungen einer Waschmaschine ... 113 Tabelle 5-7: Einflußfaktoren für Rückgewinnungsszenarien von
Waschmaschinen ... 114 Tabelle 5-8: Projektionen für Schlüsselfaktor GÜ10 Gebrauchszusammenhang
... 117 Tabelle 5-9: Ausprägung des Nutzenangebotes „Weiße Engel“... 122
0 Formelzeichen und Kurzzeichen
Formelzeichen sind an der entsprechenden Position im Text erklärt.
Kurzzeichen
DIN Deutsches Institut für Normung EU Europäische Union
EN Europäische Norm
ISO International Standards Organisation LCC Life Cycle Costing
LCU Life Cycle Unit
MIPS Materialintensität pro Serviceeinheit PKW Personenkraftwagen
TA Technische Anleitung
UMS Umweltmanagementsystem VDI Verein Deutscher Ingenieure
VGA Video Graphik Adapter
Weitere Abkürzungen sind gemäß Deutschem Duden verwendet.
1 Einleitung
Die gegenwärtige Wirtschafts- und Lebensweise ist mit einem hohen Ressourcen- verbrauch verbunden. Bevölkerungswachstum und wachsende Bedürfnisse steigern den Bedarf an Produktion, Nutzung und Entsorgung von Gütern. Dieser Bedarf kann ökologisch verträglich nur dann gedeckt werden, wenn der Energie- und Ressour- cenverbrauch pro Kopf gegenüber den aktuellen Werten entwickelter Industriegesell- schaften deutlich gesenkt wird. Die Nutzenproduktivität von Ressourcen muß sich erhöhen [Sel-00].
Die Arbeit identifiziert Wege zur Steigerung der Nutzenproduktivität von Ressourcen.
Die Rückgewinnung von Ressourcen in Produkt- und Materialkreisläufen zeigt bisher ungenutzte Potentiale und wird daher in dieser Arbeit als Schwerpunkt behandelt.
Ziel ist es, die Auswahl geeigneter Rückgewinnungsmöglichkeiten für Produkte, Komponenten und Materialien zu erleichtern. Insbesondere die Eignung gebrauchter Produkte und Komponenten für eine erneute Nutzung soll bestimmt und verbessert werden. Zusätzliche Nutzungspotentiale sollen erschlossen werden. Dabei ist der Zeitraum zwischen Produktentstehung und Nutzungsende zu berücksichtigen.
In Kapitel 2 werden die Rahmenbedingungen einer nachhaltigen Entwicklung dargestellt. Einerseits ist die Verknappung der Quellen und Senken zu verzeichnen, andererseits zeigt sich ein steigender weltweiter Bedarf. Ökologische Grenzen, globale und nationale umweltpolitische Entwicklungsziele, produkt- und prozeß- spezifische Gesetze und Verordnungen sowie eine steigende marktwirtschaftliche Dynamik erhöhen den Druck auf Unternehmen. Unternehmerische Herausforderung ist es, mehr Nutzen mit weniger Ressourcen bereitzustellen.
Die Verknüpfung der technischen und betriebswirtschaftlichen Betrachtung des Produktlebenszyklus zeigt, daß gerade in den Phasen der Nutzung und Entsorgung die Potentiale zur Senkung des Ressourcenverbrauchs und zur Gewinnerzielung unzureichend genutzt werden. Insbesondere die Möglichkeiten zur erneuten Ver- wendung von Produkten und Komponenten werden derzeit nicht voll ausgeschöpft.
Die Eignung von Produkten und Komponenten, Bedürfnisse zu befriedigen und damit Nutzen zu stiften, ist zu bewerten. Als Werkzeug wird hierfür die Technikbe- wertung [VDI3780-91] herangezogen. Funktionsfähigkeit, Sicherheit, Wirtschaftlich- keit, Umweltqualität, Gebrauchszusammenhang und Gesellschaftsqualität [VDI3780- 91] sind unter Berücksichtigung von Innovationen, rechtlichen, gesellschaftlichen und
wirtschaftlichen Rahmenbedingungen für einen erneuten Einsatz von Ressourcen zu gewährleisten [Sel-97b].
In Kapitel 3 werden die Handlungsoptionen der Rückgewinnung systematisiert. Zur Bewertung, welche Komponenten verwendet oder verwertet werden können oder beseitigt werden müssen, wird der Rückgewinnungsgraph [Kri-95] herangezogen.
Dabei zeigt sich insbesondere für die Verwertung eine Vielzahl von Alternativen. Die Auswahl geeigneter Aufbereitungsprozesse zur Verwertung von Materialien wird durch eine einheitliche Beschreibung der Prozesse und einen Zuordnungs- algorithmus unterstützt. Auf dieser Grundlage können Implementierungsarbeiten für eine Software durchgeführt werden, die eine automatische Bewertung der Aufberei- tungsprozesse ermöglicht.
Die Entscheidung über eine erneute Verwendung hängt vom Zustand der Produkte und Komponenten ab. Produkte und Komponenten nutzen sich im Laufe des Produktlebenszyklus ab. Um den Zustand der Produkte zu beschreiben, sind die Abnutzungen zu klassifizieren und Methoden zur Identifikation von Abnutzungen bereitzustellen.
Mit Hilfe von Rückgewinnungsszenarien können technischer Fortschritt, zukünftige Gesetze und Modeentwicklungen projeziert werden. Diese veränderten Anforderun- gen können eine erneute Verwendung von Produkten und Komponenten einschrän- ken. Die Szenarien helfen daher einen günstigen Zeitpunkt für die Rückgewinnung sowie neue Nutzungsmöglichkeiten für Produkte und Komponenten zu bestimmen.
Um Abnutzungen und die damit verbundene Wertminderung zu vermeiden, vermin- dern oder zu beseitigen, müssen Produkte und Komponenten angepaßt werden. Je nach Abnutzung werden unterschiedliche Anpassungsarten, wie Wartung, Instand- setzung, Modernisierung erforderlich. Die Anpassungsarten werden definiert und in ihrer Eignung untersucht. Durch Anpassungen werden neue Nutzungsphasen ermöglicht. Damit kann mehr Nutzen pro eingesetzte Ressourceneinheit erzeugt werden. Ausgehend vom Extremum des Nutzungsendes durch Abnutzung einer Komponente bis zum anderen Extremum, dem Nutzungsende bei vollständiger Abnutzung aller Komponenten eines Produktes ergeben sich eine Vielzahl von Anpassungsprozessen, in Form von Demontage-, Bearbeitungs- und Remonta- geprozessen.
Der Anpassungsaufwand ist häufig höher als eine Entsorgung und Neuproduktion.
Die unterschiedlichen Gestaltungsfelder zur Verbesserung der Anpassungseignung von Produkten werden erläutert. Mit Hilfe einer Anpassungsmatrix wird der Zu- sammenhang zwischen der Verknüpfung von Konstruktionsparametern und Anpas- sungseignung dargestellt.
Neben dem Anpassen als wichtigem Beitrag zur Steigerung der Nutzenproduktivität von Ressourcen bietet der Nutzenverkauf Chancen für einen erneuten Einsatz von Produkten und Komponenten. Beim Nutzenverkauf bleibt das Produkt im Eigentum des Verkäufers, der damit im Besitz von Verfügungsrechten und –pflichten, wie Eigentumsrecht, Gewinnaneignungsrecht, Nutzungsrecht, Veränderungsrecht oder Rücknahmepflicht ist [Bie-96]. Im Interesse des Verkäufers liegt es nun, pro einge- setzter Ressource den Gewinn zu maximieren.
Kapitel 4 widmet sich der Gestaltung von Nutzenangeboten als Alternative zum Produktangebot. Der Nutzenverkauf ist trotz großer Chancen auch mit einer Reihe von Hemmnissen verbunden. Aus den Chancen und Risiken werden Anforderungen an Nutzenangebote spezifiziert und Gestaltungskriterien abgeleitet. Eine Morpholo- gie stellt mögliche Ausprägungen von Nutzenangeboten zusammen. Zur Entschei- dungsunterstützung wird die Produktlebenszyklusrechnung genutzt. Sie hilft, Amortisationsrisiken für den Anbieter besser abzuschätzen und ermittelt die Rentabi- lität eines Nutzenverkaufs.
Einzelne Elemente der Arbeit werden im Anwendungsbeispiel in Kapitel 5 illustriert.
Ergebnis ist ein Nutzenangebot für Haushaltsgeräte. Die Entwicklung erfolgt auf Grundlage von Rückgewinnungsszenarien. Einflußfaktoren für die Szenarien werden mit Hilfe der Klassifikation von Waschmaschinen ermittelt. Der Anhang detailliert die Rückgewinnungsszenarien und bietet ausführliche Informationen zur Anwendung.
Bild 1-1 zeigt Aufbau und Inhalt der Arbeit.
Aufbau der Arbeit Kapitel 2
Unternehmerische Herausforderung - Mehr Nutzen mit weniger Ressourcen
Kapitel 3 Rückgewinnung von Ressourcen
Kapitel 4 Entwicklung
von Nutzenangeboten
Kapitel 5 Anwendung
Analyse
• Ökologische, ökonomische und politische Bedingungen
• Ressourcenverbauch sowie Kosten und Erlöse entlang des Produktlebenszyklus
• Handlungsoptionen der Rückgewinnung
• Rückgewinnungsgraph
• Abnutzungen und Anpassungen
• Akzeptanz und Zielgruppen
• Chancen und Risiken des Nutzenverkaufs
• Vergleich von Produkt- und Nutzenverkauf
• Klassifikation der Waschmaschine
• Nutzungsende und Abnutzungen
Ergebnis
• Senkung des Ressourcenverbrauchs durch Rückgewinnung von Ressourcen
• Geschäftsfelder in Nutzung und Entsorgung
• Zuordnung von Aufbereitungsprozessen
• Klassifikation und Identifikation von Abnutzungen
• Produktklassifikation und Verwendungseignung
• Rückgewinnungsszenarien
• Anpassungsmatrix
• Gestaltungskriterien und Morphologie
• Ermittelung von Rahmenbedingungen für die Rentabilität und Bestimmen des Amortisationsrisikos mit Hilfe der Produktlebenszyklusrechnung
• Rückgewinnungsszenarien
„Kooperation und Selbstorganisation“
„Konzentration und Steuerung“
• Nutzenangebot „Weiße Engel“
Bild 1-1: Aufbau und Inhalt der Arbeit
2 Unternehmerische Herausforderung - Mehr Nutzen mit weniger Ressourcen
2.1 Rahmenbedingung - Nachhaltige Entwicklung
Die Bereitstellung und Nutzung von Gütern und Dienstleistungen geht einher mit dem Verbrauch von natürlichen Ressourcen wie z.B. erneuerbaren und nicht erneuerbaren Rohstoffen, Energie, Wasser und Boden. Die Entnahme dieser Ressourcen aus der Natur, ihre Verarbeitung, die Nutzung der hergestellten Produk- te und die Entsorgung resultierender Abfälle sind mit Belastungen von Mensch und Umwelt verbunden [BMU-98a]. Das Bundes-Immissionsschutzgesetz regelt dabei die Begrifflichkeiten für die Umwelteinwirkungen. Schädliche Umwelteinwirkungen sind demnach Immissionen, die nach Art, Ausmaß oder Dauer geeignet sind, Gefahren, erhebliche Nachteile oder erhebliche Belästigungen für die Allgemeinheit oder die Nachbarschaft herbeizuführen. Immissionen sind auf Menschen, Tiere und Pflanzen, den Boden, das Wasser, die Atmosphäre sowie Kultur- und sonstige Sachgüter einwirkende Luftverunreinigungen, Geräusche, Erschütterungen, Licht, Wärme, Strahlen und ähnliche Umwelteinwirkungen [BImSchG-74]. Die Menge der in Anspruch genommenen Ressourcen und das Ausmaß schädlicher Umwelteinwir- kungen hängen von der Bevölkerungszahl, ihren Bedürfnissen sowie den in Produk- tion, Nutzung und Entsorgung eingesetzten Technologien ab (Bild 2-1).
Physiologische Bedürfnisse Sicherheit Zugehörigkeit Wertschätzung
Selbst- verwirklichung
Produktion Nutzung Entsorgung
Steigender Bedarf
Produktionstechnologie
Steigende Bedürfnisse Bevölkerungs-
wachstum
0 2 4 6 8 10
1650 1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000 Weltbevölkerung [Mrd. Menschen]
[Jahr n. Chr.]
Produkttechnologie Entsorgungstechnologie
Ressourcenstrom Einfluß auf den Ressourcenverbrauch
Bild 2-1: Wachstum, Bedürfnisse, Bedarf und Ressourcenverbrauch
Bevölkerungswachstum und wachsende Bedürfnisse steigern den Bedarf an Produk- tion, Nutzung und Entsorgung. Die Bedürfnisse werden dabei durch Mode, Konven- tionen, Traditionen, Zeitgeschmack, kulturellen Stil und zivilisatorischen Standard geprägt [Gab-94]. Wie mit dem Anstieg der Bedürfnisse ein höherer Ressourcen- verbrauch verbunden ist, zeigt Bild 2-2 am Beispiel des Energieverbrauches in Abhängigkeit verschiedener Kulturstufen.
Technologische Kultur Industrielle Kultur Fortgeschrittene landwirtschaftliche Kultur Primitive landwirtschaftliche Kultur Kultur des Jagens Primitive Kultur
42 277 265
30 134 100 60
21 50 30
Transport Industrie und
Landwirtschaft Haus und Handel
Nahrung
0 200 400 600 800 1000
5 5
382
12 16 16 16
8
[1000 kJ]
Energieverbrauch pro Kopf und Tag
Bild 2-2: Energieverbrauch unterschiedlicher Kulturstufen [Coo-71]
In den siebziger Jahren warnten Studien, beispielsweise des Club of Rome, daß bei fortgesetztem Verbrauch die Reserven einiger Rohstoffe wie Zink oder Kupfer um die Jahrtausendwende erschöpft sein werden [Mea-90]. Heute verbraucht die Menschheit in einem Jahr eine Menge an Kohle, Erdöl und Erdgas, für deren Entstehung erdgeschichtlich 500.000 Jahre erforderlich waren [BMU-98a]. Gleichzei- tig wird durch die Abnahme der Qualität der Rohstofflagerstätten ein erhöhter Ressourcenverbrauch erforderlich. Lag vor einhundert Jahren der Gehalt an abbau- würdigen Kupfererzen noch bei 3-5%, ist man heute gezwungen, Erze mit einem Gehalt bis zu 0,5% zu verhütten [BMU-98a]. Gleichbleibenden Verbrauch und Abbautechnologien vorausgesetzt, stellen sich heute die Reichweiten einiger Rohstoffe wie in Bild 2-3 dar.
1950 2000 2050 2100 2150 2200 2250 Gold
Silber Zink Blei Kupfer Titan Zinn Nickel Molydän Mangan Wolfram Eisen Bauxit
Statistische Reichweite
Bild 2-3: Statistische Reichweite der Weltvorräte mineralischer Rohstoffe [BGR-95]
Neben der Verknappung der Quellen (Rohstoffe und Energie) kommt es auch zu einer Verknappung der Senken für den unerwünschten Output (Abfälle und Emissio- nen) aus Produktion, Nutzung und Entsorgung. Steigende Abfallmengen, begrenzte Ablagerungsmöglichkeiten besonders in dichtbesiedelten Ländern und die begrenzte Aufnahmefähigkeit der Ökosysteme bilden hier den Rahmen.
Als Folge einer steigenden Produktion, Nutzung und Entsorgung von Produkten kann eine Verschlechterung unserer Umwelt beobachtet werden. Dabei handelt es sich zunehmend um Umweltschäden globalen Ausmaßes, wie die Ausbreitung toxischer Substanzen in der Umwelt, die Säuerung von Seen und Wäldern, die Verseuchung der oberen Schichten der Atmosphäre durch Fluorchlorkohlenwasser- stoffe und den Treibhauseffekt. In den achtziger Jahren verschärften sich durch zunehmende Umweltkatastrophen (Bhopal, Indien 1984, Tschernobyl, Rußland 1986
[Jahr n. Chr.]
oder Prince William-Sund, Alaska 1989) die Diskussionen um die Grenzen des Wachstums [Kin-93].
Eine Fortsetzung der derzeitigen verbrauchenden Wirtschaftsweise bei gleichzeiti- gem exponentiellen Bevölkerungswachstum übersteigt damit die Grenzen unserer Ökosysteme. Ozeane und terrestrische Biomasse können heute pro Jahr etwa 13 bis 14 Milliarden Megagramm Kohlendioxid weltweit aufnehmen [WUP-95]. Eine Gleich- verteilung vorausgesetzt, ergibt bei 6 Milliarden Menschen für jeden das Recht, ca. 2,2 Megagramm Kohlendioxid pro Jahr freizusetzen. Die gegenwärtigen energie- bedingten Kohlendioxidemissionen sind für einige Länder in Bild 2-4 dargestellt. Die Chance das Bevölkerungswachstum durch einen höheren Lebensstandard zu stoppen, läßt sich nur verwirklichen, wenn die Befriedigung der Bedürfnisse mit wesentlich weniger Ressourcen realisiert werden kann.
0,8 1,5 1,5 2
9
12
20
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Indien Ägypten Brasilien China Japan Deutschland USA
[Mg]
Verbrauchs- recht (2,2Mg)
Kohlendioxidemissionen pro Kopf und Jahr
Bild 2-4: Länderspezifische Kohlendioxidemissionen [WUP-95]
Der Schutz unserer Umwelt stellt sich als globale Herausforderung dar. Erstmals wurde 1972 versucht, dazu gemeinsame Entwicklungsziele festzulegen. Jedoch erst 20 Jahre später konnte sich im Anschluß an die Konferenz für Umwelt und Entwick- lung in Rio de Janeiro im Juni 1992 ein neues Leitbild etablieren, das inzwischen zu einem neuen Denken in der Umwelt- und Entwicklungspolitik geführt hat: die nach-
haltige Entwicklung [UBA-97]. Tabelle 2-1 stellt wichtige Schritte dieser Entwicklung zusammen.
Entwicklungsschritte Erläuterung 1. Umweltkonferenz der
Vereinten Nationen, Stock- holm 1972 [UNO-72]
Umweltforderungen der entwickelten Industriestaa- ten wurden von weniger entwickelten Staaten als Versuch gewertet, die Länder in ihrer Entwicklung zu hindern.
Brundtland Kommission für Umwelt und Entwicklung, 1987, Bericht: „Unsere gemeinsame Zukunft“
[WCED-87]
Nachhaltige Entwicklung bedeutet, die Ressourcen der Erde so zu nutzen, daß alle Länder der Erde gerechte Entwicklungschancen erhalten, die Entfal- tungsmöglichkeiten zukünftiger Generationen aber nicht geschmälert werden.
2. Umweltkonferenz der Vereinten Nationen: Konfe- renz für Umwelt und Entwick- lung der Vereinten Nationen (UNCED), Rio de Janeiro, 1992 [Kea-93]
Einheitliches Interesse am Erhalt der natürlichen Lebensgrundlagen durch internationale Zusammen- arbeit. Verabschiedung der :
1. Rahmenkonvention über Klimaveränderungen (Maßnahmen zur Klimapolitik)
2. Konvention über die biologische Vielfalt (Erhalt der biologischen Vielfalt)
3. Erklärung über Umwelt und Entwicklung (wesent- liche umwelt- und entwicklungspolitische Grund- prinzipien heutiger und zukünftiger Generationen) 4. Agenda 21 (Aktionsprogramm für eine soziale,
wirtschaftliche und umweltverträgliche nachhalti- ge Entwicklung)
5. Rahmenprinzipien für den Schutz der Wälder (Maßnahmen zur Bewirtschaftung und Schutz der Wälder)
1. Vertragsstaatenkonferenz der Klimarahmen-
konventionen (VSK), Berlin 1995 [BMU-95]
Fortsetzung, der in Rio begonnenen Arbeiten zum Schutz der Erdatmosphäre vor gefährlichen, vom Menschen verursachten Klimaveränderungen 3. Umweltkonferenz der
Vereinten Nationen, Kyoto, 1997 [BMU-98a]
Verabschiedung eines Protokolls, das insbesondere die Verpflichtungen der Industrieländer nach der Klimarahmenkonvention verschärft,
Festlegung quantifizierbarer Begrenzungs- und Reduktionsziele für Treibhausgasemissionen für die Industrieländer sowie Maßnahmen
Tabelle 2-1: Globale politische Entwicklung auf dem Weg zur Nachhaltigkeit
Die Herausforderung einer nachhaltigen Entwicklung liegt in der Sicherung ökologi- scher, ökonomischer und sozialer Grundlagen. Dabei kommt der ökologischen Dimension eine Schlüsselrolle zu, denn die natürlichen Lebensgrundlagen begren- zen die Umsetzungsmöglichkeiten der anderen Ziele. So ist z.B. der Erhalt der Ozonschicht als Voraussetzung des Lebens auf der Erde nicht verhandelbar. Nur unter der Respektierung der natürlichen Grenzen des Ökosystems Erde können wirtschaftlicher Wohlstand und soziale Gerechtigkeit weiterentwickelt und allen Menschen zugänglich gemacht werden.
Auf globaler Ebene stehen Maßnahmen zum Klimaschutz im Mittelpunkt. Die Umweltkonferenzen der Vereinten Nationen legen dabei globale Entwicklungsziele fest und identifizieren umweltspezifische Aufgaben. Spezielle europäische und nationale Kommissionen konkretisieren diese Ziele bis auf nationale Ebene. Tabelle 2-2 und Tabelle 2-3 stellen die Arbeiten dieser Kommissionen und die politischen Vereinbarungen zur Umsetzung der Entwicklungsziele für Deutschland dar. Neben dem Schutz der Erdatmosphäre und des Naturhaushaltes werden auf europäischer und nationaler Ebene die Ressourcenschonung und Abfallvermeidung unter dem Blickwinkel einer wettbewerbsfähigen wirtschaftlichen Entwicklung als wichtiges Entwicklungsziel hervorgehoben.
Entwicklungsschritte Erläuterung 5. Aktionsprogramm der
Europäischen Union (EU) „Für eine dauerhafte und umweltge- rechte Entwicklung“, 1992 [EU-92]
Drohende schwerwiegende oder bleibende Schä- den dulden kein Aufschieben kostenwirksamer Maßnahmen zur Vermeidung von Umweltver- schlechterungen, auch wenn vollständige wissen- schaftliche Gewißheit noch nicht vorliegt.
Vertragsgesetz zur Ratifikation der Klimarahmenkonvention der Bundesregierung, 1993 [BMU-92]
Festlegungen zu Emissionsminderung insbesonde- re Kohlendioxid, der Institutionalisierung und Informationspflicht,
Reduzierung des Kohlendioxid-Ausstosses um 25%
bis zum Jahr 2025 gemessen am Ausstoß von 1990
Weißbuch der Kommission der EG „Wachstum, Wettbewerbs- fähigkeit, Beschäftigung, Herausforderungen der Gegenwart und Wege ins 21.
Jahrhundert“, 1993 [EU-94]
Beschreibung der Voraussetzungen für Wachstum und eine größere Wettbewerbsfähigkeit,
Vorschläge zu Transeuropäischen Netzen, For- schung und Entwicklung sowie Anpassung der Bildungssysteme
Tabelle 2-2: Europäische und nationale politische Entwicklungen
auf dem Weg zur Nachhaltigkeit (Fortsetzung in Tabelle 2-3)
Entwicklungsschritte Erläuterung Bericht der Bundesregierung „Auf
dem Weg zu einer nachhaltigen Entwicklung in Deutschland“, 1997 [BMU-97]
Menschliches Leben und Wirtschaften läuft Gefahr, sich seiner eigenen natürlichen Grund- lagen zu berauben.
Enquete-Kommission „Schutz des Menschen und der Umwelt“
des 13. Deutschen Bundestages [DBT-98]
Handlungsgrundsätze:
1. Die Nutzung einer Ressource darf nicht größer sein als ihre Regenerationsrate oder die Rate der Substitution all ihrer Funktionen.
2. Die Freisetzung von Stoffen darf nicht größer sein als die Tragfähigkeit der Umweltmedien oder als deren Assimilationsfähigkeit.
3. Gefahren und unvertretbare Risiken für den Menschen und die Umwelt durch anthropoge- ne Einwirkungen sind zu vermeiden.
4. Das Zeitmaß anthropogener Eingriffe in die Umwelt muß in einem ausgewogenen Ver- hältnis zu der Zeit stehen, die die Umwelt zur selbst stabilisierenden Reaktion benötigt.
Entwurf eines umweltpolitischen Schwerpunktprogrammes für die Bundesrepublik Deutschland, 1998 [BMU-98b]
Handlungsfelder:
1. Schutz der Erdatmosphäre 1. Schutz des Naturhaushaltes 2. Ressourcenschonung
3. Schutz der menschlichen Gesundheit 4. Umweltschonende Mobilität
5. Internationale Entwicklung Koalitionsvereinbarung für die 14.
Legislaturperiode des Deutschen Bundestages, 1998 [BMU-98c]
Ökologische Steuer- und Abgabenreform und ökologische Modernisierung:
1. Förderung von Stoffkreisläufen in der indus- triellen Produktion und ökologischer Gestal- tung von Produkten
2. Abfallvermeidung und Stärkung der Produkt- verantwortung
3. Ökonomische Anreize
4. Freiwillige Selbstverpflichtungen Tabelle 2-3: Europäische und nationale politische Entwicklungen
auf dem Weg zur Nachhaltigkeit (Fortsetzung von Tabelle 2-2)
Deutschland hat den Schutz der natürlichen Lebensgrundlagen 1994 als Staatsziel im Grundgesetz verankert (Artikel 20a) und ist dabei geleitet vom Vorsorge-, Verur- sacher- und Kooperationsprinzip [BMU-98d]. Durch gezieltes Ansetzen an den Emissionsquellen soll Vorsorge gegen eventuell noch unbekannte Risiken, Lang- zeitwirkungen und Risiken getroffen werden, die erst durch Zusammenwirken mehrerer Faktoren auftreten können. Hier werden beispielsweise Grenzwerte für die Produktion, Nutzung und Entsorgung festgelegt. Nach dem Verursacherprinzip muß derjenige die Kosten der Vermeidung oder Beseitigung einer Umweltbelastung tragen, der für ihre Entstehung verantwortlich ist. Als Folge dieses Prinzips kann es für die Unternehmen zur Anlastung von Entsorgungskosten für Produkte kommen.
Das Kooperationsprinzip zielt darauf ab, den Umweltschutz als gemeinsame Aufga- be von Staat, Bürgern und Unternehmen zu verankern. Dabei kann z.B. die Abfall- beseitigung als kommunale Aufgabe vereinbart werden.
Der politische Entwicklungsprozeß spiegelt sich auch im Umweltrecht wider. Die Gestaltung und Umsetzung des Umweltrechtes erfolgt auf EU-, Bundes-, Landes- und Ortsebene. Wobei sich der Schwerpunkt der Umweltgesetzgebung auf den Bund verlagerte, während der Vollzug bei den Ländern blieb [BMU-98d]. Zu den Rechtsvorschriften zählen Gesetze (z.B. Bundes-Immissionsschutzgesetz) und Verordnungen (z.B. Abfallverbrennungsverordnung). Im behördlichen Geltungsbe- reich liegen die Verwaltungsvorschriften (z.B. TA Siedlungsabfall). Eine Zusammen- stellung und Einordnung europäischer und nationaler umweltrechtlicher Instrumente mit Schwerpunkt Abfall zeigt Tabelle 2-4. Ausgangspunkt bildet dabei die Reduzie- rung prozeßbezogener Umwelteinwirkungen.
Rechtliches Instrument Erläuterung Prinzip Bundes- Immissions-
schutzgesetz, 1974 [BImSchG-74]
Festlegung von Grenzwerten zum Schutz vor schädlichen Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen, Geräusche, Erschütte- rungen und ähnlichen Vorgängen bei Errich- tung und Betrieb von Anlagen
Vorsorge
75/442/EWG Abfälle, 1975 [EWG-75]
Maßnahmen von EU-Mitgliedsstaaten zur Verhütung, Verringerung von Abfällen, der sparsamen Nutzung von natürlichen Ressour- cen sowie der Erstellung von Abfallbewirtschaf- tungsplänen
Vorsorge, Koope- ration
Umweltverträglichkeits- prüfung, 1985
[UVG-85]
Frühzeitige Ermittlung und Bewertung von Umweltauswirkungen und Berücksichtigung dieser bei behördlichen Entscheidungen
Vorsorge
Abfallgesetz, 1986 [AbfG-86]
Grundsätze der Vermeidung und Verwertung, Verpflichtung zur Entsorgung
Vorsorge, Verur- sacher Abfallverbringungs-
gesetz, 1993 [EWG- 93]
Ausführungsgesetz zum Basler Übereinkom- men über die Kontrolle der grenzüberschreiten- den Verbringung gefährlicher Abfälle und ihrer Entsorgung
Prinzip: Abfälle sollen dort entsorgt werden, wo sie entstehen.
Verur- sacher, Koope- ration
TA Abfall, 1991 [TAAbf-91]
Anforderungen an Verwertung und sonstige Entsorgung besonders überwachungs- bedürftiger Abfälle
Verur- sacher TA Siedlungsabfall,
1993 [TASi-93]
Verringerung der festen Siedlungsabfälle, des Schadstoffgehaltes und Sicherung einer umweltverträglichen Ablagerung nicht verwert- barer Abfälle, Getrennthaltung und -sammlung
Vorsorge, Koope- ration EU-Verordnung
1836/93 EU-Öko- Audit, 1993 [UMS-93]
freiwillige Beteiligung gewerblicher Unterneh- men an einem Gemeinschaftssystem für das Umweltmanagement- und die Um-
welt-Betriebsprüfung
Bestandteile: Umweltprüfung, Umwelt- schutz-Handbuch Umweltbetriebsprüfung, Umwelterklärung, Zertifizierungs-Audit und Registrierung
Vorsorge
Abfallverbrennungs- verordnung, 1994 [EGL-94]
Verordnung über die Verbrennung gefährlicher Abfälle
Vorsorge
Tabelle 2-4: Rechtliche Instrumente mit Schwerpunkt Abfall
Diese hauptsächlich prozeßorientierten Regelungen wurden durch das Kreislaufwirt- schafts- und Abfallgesetz (Tabelle 2-5) um eine produktorientierte Betrachtung ergänzt. Mit der Ausdehnung der Produktverantwortung des Unternehmens auf den gesamten Produktlebenszyklus wurde ein neuer Meilenstein des Abfallrechtes gesetzt.
Rechtliches Instrument Erläuterung Prinzip
Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz, 1996 [KrwAbf-94]
Gesetz zur Förderung der Kreislaufwirtschaft und Sicherung der umweltverträglichen Beseiti- gung von Abfällen
• Definition des Abfallbegriffes
• Rangfolge: Vermeidung / stoffliche Verwer- tung / thermische Behandlung und Beseiti- gung
• Festlegung der Produktverantwortung
Vor- sorge, Verur- sacher
Verordnung über Verwer- tungs- und Beseitigungs- nachweise, 1996
[NachwV-96]
Verfahren, Führen und Aufbewahren der Nachweise
Verur- sacher
Verordnung zur Trans- portgenehmigung, 1996 [TgV-96]
Anforderungen an Sammlung und Beförderung Unterlagen zur Beantragung und Gebühren
Vor- sorge Verordnung über Entsor-
gungsfachbetriebe, 1996 [EfbV-96]
Anforderungen an Betriebsorganisation, Personal, Betriebstagebuch, Versicherung, Überwachung und Zertifizierung
Vor- sorge Entsorgungsgemein-
schaftenrichtlinie, 1996 [EGR-96]
Anforderungen an Tätigkeiten und Überwa- chung der Mitgliedsbetriebe
Vor- sorge Verordnung zur Einfüh-
rung des Europäischen Abfallkatalogs, 1996 [EAKV-96]
Zuordnung sechsstelliger branchenspezifischer Abfallschlüssel
Verur- sacher
Abfallwirtschaftkonzept- und –bilanzverordnung, 1996 [AbfKoBiV-96]
Form und Inhalte zu Anfallstellen, Verbleib, Entsorgungsweg
Verur- sacher
Tabelle 2-5: Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz mit ergänzenden rechtlichen Instrumenten
Forderungen nach Rücknahmesystemen oder Einhaltung bestimmter Recycling- quoten werden mehr und mehr durch produktspezifische Gesetze untermauert (Tabelle 2-6) und stellen neue Herausforderungen für Unternehmen dar. Die Rege-
lungen zur Abfallvermeidung, -reduzierung und -beseitigung bleiben derzeit meist auf nationale oder europäische Ebene beschränkt und erhöhen so den Druck auf die hier tätigen Unternehmen. Um die Wettbewerbsfähigkeit im internationalen Markt zu erhalten, sind die mit der Produktverantwortung verbundenen Kosten durch Produkt- entwicklungen und effiziente Strategien zur Rückgewinnung der Ressourcen zu reduzieren. Neben direkten Auswirkungen auf Produktstruktur, Material- und Verbin- dungswahl müssen auch Produktionsprogramme, Leistungsangebote sowie Ver- triebs- und Servicestrukturen überprüft und neu organisiert werden.
Rechtliches Instrument Erläuterung Prinzip
97/129/EG Kennzeich- nungssystem für Verpa- ckungsmaterialien, 1997 [EGL-97]
EU-weite Festlegung der Kennzeichnung auf Basis der Verpackungsmaterialien
Vor- sorge, Koope- ration Verpackungsverordnung,
1991, (1998 Novellie- rung) [VerpackV-98]
Rücknahme-, Pfanderhebungs- und Verwer- tungspflichten für Verkaufs-, Um- und Trans- portverpackungen
Verur- sacher, Koope- ration Altautoverordnung, 1998
[AltautoV-98]
Überlassungs- und Entsorgungspflichten, Anforderungen an Annahme- und Verwer- tungsstellen,
Verwertungsnachweis von zertifizierten Verwer- tungsbetrieben,
Festlegung des Stand der Technik für diese Verwertungsbetriebe,
Festlegung der Produktverantwortung für die kostenlose Rücknahme der laufenden Produk- tion bis zu einem Alter von 12 Jahren
Verur- sacher, Koope- ration
Batterieverordnung, 1998 [BattV-98]
Grenzwerte für schadstoffhaltige Batterien, Rücknahme-, Verwertungs- und Beseitigungs- pflichten
Verur- sacher, Koope- ration EU vierter Entwurf zum
Vorschlag für eine Richtlinie über Abfälle von elektrischen und elektronischen Geräten, 2000, [WEEE-00]
Festlegung der Geräte, Sammlung, Verwer- tungsquoten,
Finanzierung (Kostenlose Rücknahme für Privathaushalte),
Informationspflichten
Verur- sacher, Koope- ration
Tabelle 2-6: Produktspezifisches Umweltrecht mit Schwerpunkt Abfall
Bei Entscheidungen zum Umweltrecht beispielsweise bei der Frage nach dem Stand der Technik werden auch Technische Regelwerke des DIN oder VDI herangezogen.
Sie sind daher auch ohne rechtliche Verbindlichkeit Maßstab für die Leistungsfähig- keit des Unternehmens. So wird ähnlich den Qualitätsmanagementsystemen die Einführung von Umweltmanagementsystemen zunehmend in die Bewertung von Lieferanten einbezogen. Umweltberichte machen die Anstrengungen der Unter- nehmen zur Senkung des Ressourcenverbrauchs transparent und vergleichbar.
Gleichzeitig gehen die Technischen Regelwerke über den ordnungspolitischen Rahmen hinaus und unterstützen Unternehmen in der umweltorientierten Unterneh- mensführung und Produktgestaltung. Aktuelle Normungs- und Richtlinienarbeiten hierzu befinden sich in Tabelle 2-7.
Normen und Richtlinien Erläuterung DIN EN ISO 14001 ff.
Umweltmanagement- systeme [DIN-96]
Weltweit gültige Auditierung von Umweltmanagement- systemen (UMS),
Leitfaden zu: Umweltpolitik, Planung, Implementierung und Durchführung, Kontroll- und Korrekturmaßnah- men und Bewertung durch die oberste Leitung von UMS
DIN EN ISO 14031 E Umweltleistungsbewertung Leitlinien [DIN-98]
Anleitung zur Gestaltung und Durchführung der Umweltleistungsbewertung als Managementsystem, um kontinuierlich, verläßliche und überprüfbare Informationen zur Verfügung zu stellen.
DIN EN ISO 14040 ff.
Ökobilanz [DIN-97]
Zusammenstellung und Beurteilung der Input- und Outputflüsse und der potentiellen Umweltwirkungen eines Produktsystems im Verlauf seines Lebenswe- ges. Beinhaltet:
• Festlegung des Ziels und Untersuchungsrahmens,
• Sachbilanz,
• Wirkungsabschätzung und
• Auswertung VDI 4431 E Kreislaufwirt-
schaft für produzierende Unternehmen [VDI4431-98]
Hinweise für den strategischen Aufbau von betriebs- spezifischen Produkt- und Materialkreisläufen VDI 2343 E Ganzheitliches
Recycling Elektr(on)ischer Produkte [VDI-99]
Grundlagen des Recyclings elektr(on)ischer Produkte, Logistik, Demontage und Aufbereitung, Vermarktung VDI 2243 Recyclinggerech-
te Produktentwicklung [VDI2243-93]
Verfahren und Instrumente zur Gestaltung und Bewertung recyclingorientierter Produkte (derzeit in Überarbeitung)
Tabelle 2-7: Aktuelle Normen und Richtlinien zum Umweltschutz
Vorherrschende Motive für eine umweltorientierte Unternehmensführung und Produktgestaltung bestehen derzeit meist in der Vermeidung betrieblicher Kosten zum Beispiel durch Reduzierung des Energie-, Wasser- und Rohstoffverbrauchs, durch Abfalltrennung und –verwertung oder Wiederverwendung. Positive Effekte werden auch im Imagegewinn gegenüber Kunden, in der Mitarbeitermotivation und in der Abgrenzung zum Wettbewerber gesehen.
Die Verminderung des Ressourcenverbrauchs steht jedoch im Vergleich zur Steige- rung der Arbeitsproduktivität fast um den Faktor 10 nach. Während zwischen 1960 und 1995 im früheren Bundesgebiet die Arbeitsproduktivität um 300% stieg, wuchs die Effizienz bei der Nutzung von Energie um 31%, bei Wasser um 36% und bei Rohstoffen um 49% bezogen auf das Bruttoinlandsprodukt [Pla-98].
Aus dem Blickwinkel einer nachhaltigen Entwicklung wird es künftig darauf ankom- men, der Ressourceneffizienz im Vergleich zur Arbeitsproduktivität größere Auf- merksamkeit zu widmen. Dies ist vor allem deshalb erforderlich, weil die in den Industrieländern erreichten Steigerungen in der Regel durch wachsende Produkti- ons- und Verbrauchsmengen überkompensiert werden. Beispielsweise sind PKW-Motoren umgerechnet auf ihre Leistung sparsamer geworden. So konnte der Kraftstoffverbrauch in den letzten 15 Jahren um 25% auf 100km im Drittelmix reduziert werden [Stg-98]. Gleichzeitig verdreifachten sich die im motorisierten Individualverkehr gefahrenen Kilometer pro Einwohner [BMU-98a]. Darüber hinaus ist ein Trend zu stärkeren Motoren zu verzeichnen, der zu einem höheren Kraftstoff- verbrauch führt. In der Diskussion um die Verminderung des Ressourcenverbrauchs werden Faktoren von 4 [Wie-95] oder sogar 10 [Smi-99] gefordert. Damit soll sowohl den Grenzen unseres Ökosystems als auch der steigenden Zahl der Bevölkerung und den wachsenden Bedürfnissen Rechnung getragen werden.
Aus der Analyse der Rahmenbedingungen ergibt sich die unternehmerische Heraus- forderung mehr Nutzen mit weniger Ressourcen zu erreichen (Bild 2-5). Zur Spezifi- zierung dieses Ziel wird im folgenden untersucht, wie eine Steigerung des Nutzens und eine Reduzierung des natürlichen Ressourcenverbrauchs erreicht werden kann.
Rahmenbedingungen
Ziel
Mehr Nutzen mit weniger Ressourcen Ökologie
• Verknappung der Quellen und Senken
Ökonomie
• steigender weltweiter Bedarf
• globaler Wettbewerb
Politik, Recht, Normen
• globale Entwicklungsziele
• europäische und
nationale Maßnahmepläne
• prozeß- und produkt- spezifische Gesetze
Unternehmen
• Realisierung von Wettbewerbs- vorteilen
• Erhalt der langfristigen Handlungs- fähigkeit
Bild 2-5: Unternehmerische Herausforderung 2.2 Nutzenproduktivität von Ressourcen
2.2.1 Produkt, Nutzen und Ressourcen
Das Spektrum möglicher Produkte zur Befriedigung der Bedürfnisse ist in Bild 2-6 dargestellt. In der industriellen Praxis werden Produkte häufig als Leistungsbündel aus materiellen Produkten und begleitenden Dienstleistungen angesehen [Spu-94].
Dienstleistung sind im allgemeinen nicht übertragbar, nicht lagerfähig und nicht transportierbar [Gab-94]. Produktion und Verbrauch von Dienstleistung fallen dabei meist zeitlich und örtlich zusammen.
Produkte
immaterielle Produkte materielle Produkte
fertigungstechnisch erzeugte Sachgüter
verfahrenstechnisch erzeugte
Sachgüter Dienstleistungen
geistige Schöpfungen
gebunden an die Bereit- stellung materieller Produkte ungebunden an die Bereit- stellung materieller Produkte
Bild 2-6: Spektrum von Produkten nach [Spu-94]
Um Wettbewerbsvorteile zu erreichen, können entweder bewährte Produkte preis- günstiger als beim Konkurrenten (Kostenführerschaft) angeboten oder aber neuarti- ge Leistungen (Differenzierung) erbracht werden [Por-89]. Für eine Kostenführerschaft muß ein Unternehmen seinen Marktanteil ständig vergrößern oder halten. Dies führt zu beschleunigten Produktzyklen, zu immer größer werden- den Unternehmens- und Produktionseinheiten mit wachsendem Produktionsvolu- men. Die Differenzierungsstrategie erlaubt es durch Spezialisierung auf bestimmte Leistungen trotz gesättigter Märkte Gewinne einzufahren. Diese Strategie führt jedoch zu einer hohen Variantenvielfalt und inkompatiblen Produkten. Kunden verlieren die Marktübersicht und beenden möglicherweise die Nutzung funktions- tüchtiger Produkte. Daraus folgen größere Stoffströme in der Produktion und größere Abfallmengen [WUP-95]. Die bisherige Umsetzung beider Wettbewerbsstrategien führt zu steigendem Ressourcenverbrauch und negativen Umwelteinwirkungen.
Für die Bewertung des Ressourcenverbrauchs existieren unterschiedliche Ansätze.
Das Statistische Bundesamt bestimmt den Ressourcenverbrauch jeweils in den Kategorien Energie, Wasser und Rohstoffe und bezieht diese auf das Bruttoinlands- produkt. Bei Stahel [Sta-93] wird der Einsatz von Ressourcen bezogen auf Nut- zungseinheiten als Ressourceneffizienz verstanden. Mit der Materialintensität pro Serviceeinheit (MIPS) des Wuppertal Institutes [Sch-94] wird der gesamte Material- input, der für die Produktion, die Nutzung und Entsorgung des jeweiligen Produktes notwendig ist, auf eine Serviceeinheit bezogen. So werden auch die zur Rohstoffge- winnung erforderlichen Aushübe und Abräume berücksichtigt. Der gesamte lebens-
zyklusweite Materialinput abzüglich der Eigenmasse ergibt den „ökologischen Rucksack“ des Produktes. Die Serviceeinheit des Produktes stellt ein Maß für die Nutzung dar und wird produktspezifisch definiert, beispielsweise als Materialeinsatz pro gefahrene Personenkilometer oder Materialeinsatz pro kg gewaschene Wäsche.
Im relativen Vergleich von Produkten gleicher Funktion kann mit der Materialintensi- tät pro Serviceeinheit (MIPS) das Produkt identifiziert werden, das den geringsten Ressourcenverbrauch zur Erfüllung der Funktion benötigt. Dabei wird eine bestimm- te Nutzungsdauer zugrunde gelegt. Da die Nutzungsdauer je nach Nutzer differiert, ergeben sich real unterschiedliche MIPS für gleiche Produkte. Bild 2-7 zeigt das für einen privat oder gewerblich genutzten Personalcomputer.
Rohstoffabbau 20%
Betrieb 12%
Herstellung 68%
Entsorgung 0,04%
Herstellung 56%
Betrieb 27%
Rohstoffabbau 17%
Entsorgung 0,04%
3,3
10,978
5,197
0,008 [Mg]
1,876
0 2 4 6 8 10 12
Rohstoffabbau Herstellung Betrieb Entsorgung
Ressourcenverbrauch gewerblich
privat
gewerblich
privat
Bild 2-7: Ressourcenverbrauch (MIPS-Methode) differenziert nach gewerblicher und privater Nutzung [Gro-97]
Tabelle 2-8 faßt die unterschiedlichen Bewertungen des Ressourcenverbrauchs zusammen. Als Betrachtungsgrundlage für den Ressourcenverbrauch ist der gesamte Produktlebenszyklus anerkannt und auch durch die Ökobilanzierung [DIN-97] festgeschrieben worden.
Benennung Aussage Erläuterung Rohstoff-
produktivität [BMU-98a]
Ressourcenverbrauch bezogen auf das Bruttoinlandsprodukt
keine Betrachtung der nicht verwertbaren Entnahmen (Bodenaushub, Abraum, Bergematerial)
Ressourcen- effizienz [Sta-93]
Ressourcenverbrauch bezogen auf eine Nutzungseinheit
Betrachtung des gesamten lebenszyklus- weiten Materialinputs, Beschränkung auf die Funktion der physischen Einheit Produkt Ressourcen-
produktivität [Sch-94]
Ressourcenverbrauch pro Serviceeinheit MIPS
Betrachtung des gesamten lebenszyklus- weiten Materialinputs, Beschränkung auf die Funktion der physischen Einheit Produkt Tabelle 2-8: Vergleich der Bewertung des Ressourcenverbrauchs
Eine Reduzierung auf eine Nutzungs- oder Serviceeinheit und damit auf die Funktion eines Produktes ist jedoch unter marktwirtschaftlichen Bedingungen unzureichend.
Neben Funktion und Ressourcenverbrauch beeinflussen weitere Kriterien wie Sicherheit, Wirtschaftlichkeit oder Gesellschaftsqualität den Nutzen eines Produktes.
Wenn es gelingt, eine Erhöhung des Nutzens für einen spezifischen Kundenkreis durch einen verringerten Ressourcenverbrauch zu erreichen, würde neben einer Ver- besserung der Wettbewerbsposition, gleichzeitig ein Schritt in Richtung nachhaltiger Entwicklung vollzogen.
In welchem Maße mehr Nutzen mit weniger Ressourcen zur Verfügung gestellt wird, soll daher durch die Nutzenproduktivität von Ressourcen ausgedrückt werden.
Nutzenproduktivität von Ressourcen ist das Verhältnis aus erzieltem Nutzen zu eingesetzten Ressourcen. Der Nutzen als Maß für die Bedürfnisbefriedigung kann aus dem subjektiven Gebrauchswert abgeleitet werden [Sel-97b]. Werte sind Ergebnisse individueller und sozialer Entwicklungsprozesse, die sich in der Ausein- andersetzung mit natürlichen, gesellschaftlichen und kulturellen Bedingungen vollziehen. Werte unterliegen dem historischen Wandel und können in verschie- denen Kulturen und gesellschaftlichen Gruppen voneinander abweichen [VDI3780- 91]. Für die Bestimmung des Gebrauchswertes läßt sich das Wertesystem der Technikbewertung [VDI3780-91] heranziehen (Bild 2-8). Das Wertesystem leitet sich aus dem Ziel der Bedürfnisbefriedigung durch die Entwicklung und sinnvolle Anwen- dung technischer Mittel ab.
Funktionsfähigkeit Wirtschaftlichkeit Sicherheit Gesundheit
Brauchbarkeit Wirksamkeit Genauigkeit technische Effizienz
Rentabilität Unternehmens- wachstum/-sicherung
körperliche Unversehrtheit Risikominimierung
mittelbare und unmittelbare gesundheitliche Belastungen physisches und psychisches Wohlbefinden
Ressourcenschonung Emissionsreduzierung Wohlstand
Beschäftigung Bedarfsdeckung Konkurrenzfähigkeit
Umweltqualität
Persönlichkeits- entfaltung und Gesellschaftsqualität
Handlungsfreiheit Privatheit und informationelle Selbstbestimmung kulturelle Identität Wertesystem
Bild 2-8: Wertesystem der Technikbewertung nach [VDI3780-91]
Das Leistungsangebot eines Unternehmens ist auf die Bereitstellung eines zusätz- lichen Nutzens innerhalb dieses Wertesystems zu prüfen. Dabei geht es nicht um Technologiedruck oder um Marktsog allein, sondern darum, wie eng verzahnt sich beides gemeinsam entwickelt [Bro-98]. So wurde nachgewiesen, daß die am Wachstum und Gewinn gemessenen, erfolgreichsten High-Tech-Firmen der Elektro- nikindustrie, die Produktinnovatoren sind, die sich nicht an die Wünsche der beste- henden Kunden halten, sondern ihre neuen Produkte über neue Kunden einführen [Chr-97].
Neben dem Streben Kosten zu reduzieren, ein Produkt früher in den Markt zu bringen, die Qualität weiter zu verbessern, lassen sich nachhaltige Wettbewerbsvor- teile häufig nur durch sogenannte Branchenrevolutionen erreichen. Folgende Wege werden als erfolgversprechend für eine Branchenrevolution gesehen [Ham-98]:
• radikale Verbesserung des Preis-Leistungsverhältnis durch Neuplanung der Leistung,
• Trennen von Form und Funktion der Leistung,
• Spaß am Gebrauch erzeugen,
• Marktgrenzen ausdehnen,
• Streben nach Individualität,
• bessere Erreichbarkeit,
• Branchen neu skalieren,
• Versorgungsketten verkürzen und
• Konvergenz vorantreiben.
Dieses Brechen mit Kompromissen hängt eng damit zusammen, Wettbewerb als Spiel anzusehen und seine Regeln zu ändern [Bra-98].
Im Rahmen dieser Arbeit werden der Ressourcenverbrauch sowie mögliche Kosten- senkungs- und Erlöspotentiale entlang des Produktlebenszyklus identifiziert, um den Profit des Unternehmens zu erhöhen. Wettbewerbsdynamische Aspekte bleiben dabei unberücksichtigt. Sie bedürfen einer gesonderten Untersuchung.
2.2.2 Ressourcenverbrauch entlang des Produktlebenszyklus
Lebenszyklen stellen idealtypische Abbildungen der zeitlichen und sachlichen Dimensionen unterschiedlicher Phasen dar [Sie-95]. Unter Phasen versteht man relativ stabile, aufeinanderfolgende Zeitabschnitte, die ihre besonderen Merkmale haben. Die Einteilung erfolgt nicht nach festen Regeln, sondern leitet sich aus den interessierenden Zusammenhängen und den zweckdienlichen Abgrenzungs- merkmalen ab. Daraus ergeben sich meist keine fest vorgegebene Phasenlänge und –anzahl, sondern eher eine vorgegebene Reihenfolge. Die technische Betrachtung des Produktlebenszyklus gliedert sich in die Produktentstehung mit Produktentwick- lung und Produktion, die Nutzung sowie die Entsorgung [VDI2243-93].
Ressourcenverbrauch während der Produktentstehung
Der Ressourcenverbrauch in der Produktentstehung wird maßgeblich von den gewählten Materialien und Produktionsprozessen bestimmt. Wesentliche Umwelt- einwirkungen aus der Materialbereitstellung bestehen beispielsweise in dem großen Abraum, den einige Rohstoffe wie z.B. Platin hervorrufen oder in dem hohen Ener- gieverbrauch beim Verarbeiten des Roh- zum Werkstoff (z.B. Aluminium). Müssen Rohstoffe unter hohem Ressourcenaufwand gewonnen werden, kann der Ressour- cenverbrauch größer sein als bei der Verwendung von Sekundärrohstoffen. Durch den Einsatz von Sekundäraluminium kann beispielsweise 95% der Energie für die Materialbereitstellung gespart werden [ALU-94]. Neben der Art der Materialien trägt die Menge der im Produkt eingesetzten Materialien direkt zum Ressourcenverbrauch bei.
Die Produktionsprozesse sind am Ressourcenverbrauch durch den Verbrauch von Energie und den Einsatz von Hilfs- und Betriebsstoffen beteiligt. Besonders energieintensiv erweisen sich z.B. Strahlverfahren. Bei Spanverfahren liegt der Materialverbrauch wesentlich höher als bei der Formgebung durch Umformen.
Einsparungen von Hilfs- und Betriebsstoffen können z.B. durch Minimalschmierung oder Trockenbearbeitung erreicht werden.
Ressourcenverbrauch während der Nutzung
Die Nutzung setzt sich aus Phasen des Gebrauchs und des Stillstandes zusammen.
Bezogen auf den Ressourcenverbrauch während der Nutzung werden aktive und passive Produkte unterteilt [Grü-98].
Für den Gebrauch von aktiven Produkten sind Betriebsstoffe in Form von Energie, Wasser, Öl etc. erforderlich. Dabei differiert der Anteil des Ressourcenverbrauches während der Nutzung am gesamten Produktlebenszyklus bei unterschiedlichen Produktklassen stark [Sel-97]. So beträgt bei Kraftfahrzeugen der Ressourcen- verbrauch während der Nutzung ein Vielfaches des Verbrauchs der Produktion und Entsorgung. Bei gewerblich genutzten Computern liegt das Verhältnis des Ressour- cenverbrauchs von Nutzung zu Produktion und Entsorgung bei eins zu drei [Gro-97].
Passive Produkte beeinflussen den Ressourcenverbrauch nur indirekt über die Prozesse, die eine Nutzung ermöglichen oder mit ihr verbinden. So beeinflussen Gewicht und Volumen von Einrichtungsgegenständen den Ressourcenverbrauch bei Transportprozessen oder die Geometrie von Rohrleitungen beeinflußt den Strö- mungswiderstand und damit die erforderliche Leistung von Pumpen zur Versorgung der Haushalte mit Trinkwasser.
Innerhalb der Produktklassen differiert der Ressourcenverbrauch bei unterschiedli- chen Modellgenerationen. Es werden zunehmend Produkte entwickelt, deren Ressourcenverbrauch in der Nutzung im Vergleich zu älteren Modellgenerationen sinkt. Beispielsweise verbrauchen moderne Waschmaschinen weniger als die Hälfte Wasser als Modelle aus den frühen achtziger Jahren (Bild 2-9).
150
125
72
55 49 49
0 20 40 60 80 100 120 140 160
1973 1983 1988 1995 1997 1998 [l]
Wasser- verbrauch
Jahr
Bild 2-9: Sinkender Wasserbrauch pro 5kg Kochwäsche [BSH-98]
Zusätzlich ist der Ressourcenverbrauch abhängig von den Nutzungsbedingungen und -gewohnheiten unterschiedlicher Nutzer [Sel-97b]. Beim Wäschewaschen in Haushalten unterliegt der Ressourcenverbrauch auf Grund unterschiedlicher Wä- schemengen pro Jahr und nutzerspezifischer Temperaturwahl, Waschmittel- dosierung sowie Befüllung pro Waschzyklus starken Schwankungen [Sel-97b]. Das Verschleißverhalten und damit der Ressourcenverbrauch von Komponenten in Kraftfahrzeugen ist stark von Nutzungsbedingungen wie Stadt- oder Überlandver- kehr sowie Nutzungsgewohnheiten wie individuellem Fahrverhalten abhängig.
Untersuchungen zum Nutzerverhalten [Dan-98] sollen konstruktive Einflußmöglich- keiten identifizieren. So kann das Fehlverhalten der Nutzer durch konstruktive Maßnahmen wie z.B. Grenzwertkontrollen (Drehzahlmesser) oder Grenzwert- beschränkungen (elektronische Geschwindigkeitsbegrenzungen) reduziert werden.
Wenn der Wert des Produktes eine bestimmte Grenze unterschreitet, erlischt das Interesse des Nutzers an einer weiteren Nutzung und das Ende einer Nutzungs- phase ist erreicht. Gründe für das Ende einer Nutzungsphase lassen sich wiederum aus dem Wertesystem der Technikbewertung [VDI3780-91] ermitteln. Am Ende jeder Nutzungsphase steht die Entscheidung über die weitere Behandlung des Produkts an. Bei entsprechender Qualität kann das Produkt direkt einem anderen Nutzer zur erneuten Nutzung weitergegeben werden. Häufig können das Produkt oder enthal- tene Komponenten jedoch erst nach einer Behandlung einer weiteren Nutzungs-
