Umweltschutz in der Automobilindustrie

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1 Umweltschutz in der Automobilindustrie Motor, Kraftstoffe, Recycling Bearbeitet von Dusan Gruden 1. Auflage Buch. XVI, 414 S. Hardcover ISBN Format (B x L): 16,8 x 24 cm Gewicht: 899 g Wirtschaft > Spezielle Betriebswirtschaft > Betriebliches Energie- und Umweltmanagement Zu Leseprobe schnell und portofrei erhältlich bei Die Online-Fachbuchhandlung beck-shop.de ist spezialisiert auf Fachbücher, insbesondere Recht, Steuern und Wirtschaft. Im Sortiment finden Sie alle Medien (Bücher, Zeitschriften, CDs, ebooks, etc.) aller Verlage. Ergänzt wird das Programm durch Services wie Neuerscheinungsdienst oder Zusammenstellungen von Büchern zu Sonderpreisen. Der Shop führt mehr als 8 Millionen Produkte.

2 IX Vorwort V 1 Auto und Umwelt Einleitung Der Mensch und die Mobilität Umweltauswirkungen des Automobils Natürliche und anthropogene Emissionen Gesetzlich limitierte Schadstoffkomponenten Kohlenmonoxid (CO) Kohlenwasserstoffe (HC), Volotale Organic Compounds (VOC) Nicht-Methan-Kohlenwasserstoffe (NMHC) Stickstoffoxide (NO x ) Schwefeloxide (SO x ) Partikel-Emissionen (PM) Nichtlimitierte Schadstoffe Treibhauseffekt Kohlendioxid (CO 2 ) Methan (CH 4 ) Lachgas (Distickstoffmonoxid N 2 O) Halogene und andere verwandte Kohlenwasserstoffe Wasserdampf (H 2 O) Abwärme Literatur Umweltschutzgesetze in der Automobilindustrie Emissionen und Immissionen Konzentration, Dosis, Wirkung Grenzwerte für Innenluft MAK Maximale Arbeitsplatz-Konzentration GWEU Grenzwerte für berufsbedingte Expositionen TRK Technische Richt-Konzentrationen Grenzwerte für Außenluft Kohlenmonoxid (CO) Stickstoffoxide (NO x = NO + NO 2 ) Stickstoffmonoxid (NO) Stickstoffdioxid (NO 2 ) Kohlenwasserstoffe (HC), Volatile Organic Compounds (VOC) Partikel (PM) Schwefeldioxid (SO 2 ) Blei (Pb)

3 X 2.5 Nichtlimitierte Schadstoffe Kohlendioxid (CO 2 ) Methan (CH 4 ) Benzol (C 6 H 6 ) Ozon (O 3 ) Geruch Geräusch, Lärm Umweltschutzgesetze Prinzipien des Umweltrechts Umweltschutzgesetze für die Produktion Produktverantwortung Bundesimmissionsschutzgesetz EG-Richtlinien Wasserhaushaltgesetz Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz Chemikaliengesetz Strategische Umweltprüfung Umwelthaftungsgesetz Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft (TA-Luft) TA-Lärm TA-Abfall Umweltinformationen Umweltschutzgesetze für das Produkt Abgasemissionen Europäische Union (EU) USA Emissionen des stehenden Fahrzeugs Zertifizierungsverfahren Japan Andere Länder Kraftstoffverbrauch Geräuschemission Europäische Union Gesetze für Fahrzeuge im Verkehr Begrenzung der Verdampfungsemission bei Betankung Abgasuntersuchung (AU) On-Board-Diagnose (OBD) Smogalarm Geräusch Recycling Literatur

4 XI 3 Umweltschutz in der Produktion Integrierter Umweltschutz Voraussetzungen für einen aktiven Umweltschutz in der Produktion Umweltmanagement Zuständigkeiten Betriebsbeauftragte für den Umweltschutz Umweltmanagement-Handbuch Stoff- und Energieströme Energieverbrauch Wasserverbrauch und Abwasser Gasförmige Emissionen Geräuschemissionen Abfälle Kreislaufwirtschaftsgesetz Abfälle zur Verwertung Abfälle zur Beseitigung Abfallwirtschaftskonzepte Vermeidung von Abfällen Verwertung von Abfällen Emissionskataster Kostenaufwand für Umweltschutz Umwelt- oder Öko-Audit EMAS EMAS und ISO Literatur Umweltauswirkungen des Ottomotors Allgemeine Grundlagen Verbrennung als fundamentaler Prozess Kohlenmonoxid (CO) Unverbrannte Kohlenwasserstoffe (HC) Stickstoffoxide (NO x ) Partikel (PM) Ottomotor Leistung und Kraftstoffverbrauch Abgasemissionen Motorinterne Maßnahmen zur Schadstoffreduzierung Betriebsparameter Gemischbildung, Kraftstoff-Luft-Gemisch Zündung Konstruktionsparameter Brennraumform Verdichtungsverhältnis (ε) Saugsystem und Ventilsteuerzeiten Grenzen der Schadstoffreduzierung durch motorinterne Maßnahmen

5 XII 4.4 Motorexterne Maßnahmen zur Schadstoffreduzierung Kraftstoffunempfindliche Maßnahmen Sekundärlufteinblasung Abgasrückführung (AGR) Portliner Thermische Abgasnachbehandlung Grenzen der Schadstoffreduzierung durch Kraftstoffunempfindliche motorinterne und motorexterne Maßnahmen Kraftstoffempfindliche Maßnahmen Oxidationskatalysator Reduktionskatalysator Drei-Wege-Katalysator, Konzept λ-sonde Kaltstartverhalten und Langzeitstabilität des Drei-Wege-Katalysators Maßnahmen zur Verringerung der Verdampfungsemissionen On-Board-Diagnose (OBD) Übersicht von Maßnahmen für minimale Abgasemissionen bei Ottomotoren Kraftstoffverbrauch und CO 2 -Emission Der Magermotor als Ziel der Entwicklung Probleme beim Magerbetrieb Stand der Technik Abgasnachbehandlung bei Magermotoren DeNO x (Spalt)-Katalysatoren NO x -Speicherkatalysatorsysteme Geräuschemission Literatur Umweltauswirkungen des Dieselmotors Allgemeine Grundlagen Leistung und Kraftstoffverbrauch Abgasemissionen Motorinterne Maßnahmen zur Schadstoffreduzierung Betriebsparameter Luftbewegung, Drall Einspritzdruck Einspritzzeitpunkt, Einspritzgesetz Aufladung Konstruktionsparameter Brennraumform, Lage der Einspritzdüse Verdichtungsverhältnis Grenzen der Schadstoffreduzierung durch motorinterne Maßnahmen

6 XIII 5.5 Motorexterne Maßnahmen zur Schadstoffreduzierung Abgasrückführung (AGR) Oxidationskatalysator Reduktionskatalysator NSCR-Katalysatoren SCR-Katalysatoren NO x -Speicherkatalysator Partikelfilter CRT Continuously Regenerating Trap Sonstige Maßnahmen zur Schadstoffreduzierung im Dieselmotor On-Board-Diagnose (OBD) Übersicht von Maßnahmen zur Schadstoffreduzierung beim Dieselmotor Kraftstoffverbrauch und CO 2 -Emission Geräuschemission Literatur Betriebsstoffe und Umwelt Einleitung Kraftstoffe und Motoreigenschaften Siedekurve Oktanzahl Cetanzahl Kraftstoffe und Abgasemission Limitierte Abgaskomponenten Ottomotor Dieselmotor Nichtlimitierte Abgaskomponente CO 2 -Emission Anforderungen an Kraftstoffe Additive Schwefelgehalt (S 2 -Gehalt) Ökologische Bilanz Alternative Kraftstoffe Alternative Kraftstoffe fossilen Ursprungs Erdgas Flüssiggas GTL (Gas to Liquid)-Kraftstoffe Methanol (CH 3 OH) Dimethylester (DME) MTBE (Methyl-Tertiär-Butyl-Ether) Wasserstoff (H 2 )

7 XIV Kraftstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen Flüssige Biokraftstoffe erster Generation Synthetische Biokraftstoffe (BTL, Biokraftstoffe der 2. Generation) Gasförmige Biokraftstoffe Aussichten für die Zukunft Andere Betriebsstoffe Schmierstoffe Kühlmittel Literatur Auto im Verkehr Einleitung Mobilität und Verkehr Auto und Mobilität Umweltbelastungen des Verkehrs Energieverbrauch und Emissionen einzelner Verkehrsträger Verkehrsmanagement Information und Kommunikation (Telematik) Integration unterschiedlicher Verkehrssysteme Individuelles Fahrverhalten Literatur Über das Recycling von Altfahrzeugen Einleitung Produktverantwortung Stand der Technik bei Recycling von Altautos Gesetzliche Rahmenbedingungen Annahmestellen Trockenlegung Demontage Schredder Eisen-Fraktion Nicht-Eisen-Metalle Kunststoffe Schredder-Leichtfraktion (SLF) Recyclingverfahren Materielles (stoffliches) Recycling Rohstoffliches (chemisches) Recycling Thermische Verwertung (energetisches Recycling) Design for Recycling Recyclinggerechtes Konstruieren Auswahl von Werkstoffen Energiebedarf Kunststoffe Demontagegerechte Konstruktion

8 XV 8.6 Langlebigkeit der Produkte Ökobilanz Life Cycle Assessment (LCA) Literatur Umweltauswirkungen des Automobils Auto als Teil der Gesellschaft Prophezeiungen über Katastrophen Umweltauswirkungen des Automobils Flächenverbrauch Verkehrssicherheit Verkehrsunfälle Lärmbelästigung Energieverbrauch Rohstoffverbrauch Luftschadstoffe Schwefeldioxid (SO 2 ) Stickstoffoxide Flüchtige organische Verbindungen (NMVOC) Partikel CO 2 -Emission Umweltauswirkungen des Automobils im Vergleich zu anderen Emittenten Literatur Die Zukunft des Automobils und seines Verbrennungsmotors Einleitung Das Problem der CO 2 -Emission Möglichkeiten zur Reduzierung der CO 2 -Emission außerhalb des Automobils Alternative Antriebssysteme Zweitaktmotoren Wankelmotor Wärmekraftmaschinen mit äußerer kontinuierlicher Verbrennung Gasturbinen Stirlingmotor Dampfmotoren Gemeinsamkeiten der Motoren mit äußerer Verbrennung Elektrofahrzeuge Schwungradspeicher Hybrid-Fahrzeuge Mild-Hybrid-Fahrzeuge Voll-Hybrid-Fahrzeuge Plug-In-Hybrid-Fahrzeuge Brennstoffzellen-Fahrzeuge Kraftstoffe für Brennstoffzellen Stand der Technik

9 XVI 10.4 Aussichten für die Zukunft Verbesserung des Arbeitsprozesses Downsizing Neuartige Verbrennungssysteme Nutzung der Abgasenergie Weitere Möglichkeiten zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauches Ökologische Gesamtbilanz Lebensdauer des Automobils Literatur