Resources & Materials

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1 Die Zukunft des Austauschs von Nachhaltigkeitsdaten entlang der Zulieferkette Vorstellung des SustainHub Forschungsprojekts Thomas Leitner Resources & Materials , Wels Chart 1 The SustainHub project is supported by funding from the European Commission under the 7th Framework Programme, Cooperation - Research Theme: Environment. Firmeninformation ipoint systems In der Automobilindustrie führender Web- Integrator und Anbieter von Umwelt- Compliance und Nachhaltigkeitslösungen KERP Seit 2001 arbeitet das KERP im Bereich des Lebenszyklus-Managements von Elektronikprodukten und Automobilen: Von der umweltgerechten Produktgestaltung über Supply Chain Management bis zum Recycling Chart 2

2 Agenda 1. Steigende Anforderungen: Compliance & Nachhaltigkeit 2. Datenaustausch in der Zulieferkette Status Quo 3. Die Zukunft des Datenaustauschs in der Zulieferkette Chart 3 Agenda 1. Steigende Anforderungen: Compliance & Nachhaltigkeit 2. Datenaustausch in der Zulieferkette Status Quo 3. Die Zukunft des Datenaustauschs in der Zulieferkette Chart 4

3 Ausgangslage Rechtliche Anforderungen Gesetzlich vorgeschriebenes Materialreporting Freiwillige Standards und Bewertungssysteme Design for Environment / Ökobilanzierung Kundenanforderungen und Druck durch Lobbygruppen Chart 5 Entwicklungsstufen der nachhaltigen Lieferkette Gesetzeskonform Taktisch Strategisch Integriert Nachhaltigkeit Reaktives Verhalten, Risikovermeidung Fokus auf kurzfristige Maßnahmen Quantitative Erfolgsmessung, Ständige Verbesserung Austausch fein granulierter Nachhaltigkeitsdaten, Nachhaltiges Design Fokus auf Erreichung von regulatorischen Vorgaben Fokus auf Minimierung der eingesetzen Ressourcen Chart 6

4 Agenda 1. Steigende Anforderungen: Compliance & Nachhaltigkeit 2. Datenaustausch in der Zulieferkette Status Quo 3. Die Zukunft des Datenaustauschs in der Zulieferkette Chart 7 Struktur der Lieferkette in der Elektronikindustrie OEM 1 OEM 2 OEM 3 OEM 5 OEM 6 OEM 7 OEM 4 Wertkette T1 T1 T1 T2 T2 T2 T2 T3 T3 T3 T3 D1 D2 C1 C2 C3 Chart 8 OEM Tier 1-n Zulieferer Distributor Komponentenhersteller Relativer Aufwand (Kosten) für Datenaustausch

5 Datenaustausch über die Lieferkette: Lösungen 1. Auslagerung der Aufgaben an Dritte (Dienstleistung) Individuelle Lösung Keine Datenintegration von internen und externen Systemen Beschränkte Automatisierungsmöglichkeiten 2. Selbst entwickelte, proprietäre unternehmensspezifische Systeme Hohe Einführungskosten Hohe Redundanz für Zulieferer bei der Bereitstellung angefragter Daten in unternehmensspezifischen Systeme Integration von Nachhaltigkeitsaspekten ist möglich, aber teuer 3. Nutzung von am Markt verfügbarer Informationssysteme Verschiedene Tools für bestimmte Anforderungsbereiche verfügbar: BOMCheck, HP CDX, SAP, IMDS, CAMDS weitere Systeme in China? Keine Verlinkung/Datenaustausch zwischen den Tools Eingeschränkte Integration externer und interner Daten sowie der Zulieferkette Chart 9 Schlussfolgerung: Integration der einzelnen Insellösungen! Agenda 1. Steigende Anforderungen: Compliance & Nachhaltigkeit 2. Datenaustausch in der Zulieferkette Status Quo 3. Die Zukunft des Datenaustauschs in der Zulieferkette Chart 10

6 SustainHub Das Projekt Idee Entwicklung eines Netzwerks zum Austausch von Nachhaltigkeitsdaten in der Zulieferkette Eckdaten Projektbudget: 4.8 Mio Förderung: 3.6 Mio Dauer: 36 Monate Chart 11 Partner Fraunhofer Institute IPA CoreSource AB Intertek AB Rapid-i Gmbh Board of Innovation BVBA University of Ulm Denkstatt GmbH ipoint-systems GmbH KERP Research GmbH (SC10) University of Graz Microelectronica S.A. Johnson Control GmbH AGFA HealthCare Continental Teves AG & Co. ohg IDEA International Distribution of Electronics Association SustainHub - Struktur Chart 12

7 SustainHub - Leistungsmerkmale Business Case: Kosten/Benefit -> Anreiz Ganze Zulieferkette Jeder einzelne Teilnehmer Fremium Geschäftsmodell Cloud System Keine Grenzen zwischen In-House System und Web- Plattform Sicherheits- und Vertraulichkeitsaspekte Business Process Engine Flexible Prozesse und Entscheidungswege Festlegbare semantic constraints Wiederverwendbarkeit von Informationen Jede Information kann nach einmaliger Eingabe wiederverwendet werden Offene, flexible Architektur Externe Systeme Datenformate Inhalt (CM, GHG, ) Zusätzliche Services Risikoabschätzung Trendvorhersage Chart 13 Flexibles Datenmodell Universelles Datenmodell kann derzeit relevante wie auch künftige Nachhaltigkeitsaspekte abbilden Anpassung an neue Geschäftsanforderungen oder Gesetzesänderungen möglich Entwicklung von Methoden zur Aggregierung von Nachhaltigkeitsindikatoren Integrierte Lösung für umwelt- und soziale Aspekte der Nachhaltigkeit AIAG GHG Spread- sheet GHG Protocol - Template ISO Gender FTSE4 Good - Gender 5-n aspects Chart 14 14

8 SustainHub Nutzen für die Anwender Übersetzen von Nachhaltigkeitsstrategien in operativ messbare Vorgaben und Ziele, Regelschleifen, Verbesserungsmaßnahmen Material Reporting und Legal Compliance Integration in bestehende interne und externe Systeme: Reduktion der Datenwelten Keine teure manuelle Datenaufbereitung höchstmögliche Automatisierung, Reduktion der Bürokratie Attraktives Geschäftsmodell freiwilliger Anreiz, Informationen haben Wert Chart 15 Interesse bekommen? Chart 16

9 Abschätzung der Materialfrachten in WEEE mittels Input- und Demontageanalysen Maria Dos Santos, Markus Spitzbart, Michael Weinlich & Thomas Leitner Chart 17 Outline Firmenprofile WEEE laufende Projekte Projekt Move Rec Überblick über mögliche Anwendungsfälle Forschungsbedarf & mögliche Kooperationen Chart 18

10 WEEE Laufende Projekte Anteile historischer Elektroaltgeräte (EAK) Untersuchung des Anteils der historischen Elektroaltgeräte für das Jahr 2012 Move Rec (FFG) Datenbank zur Abschätzung der Materialzusammensetzung komplexer Inputströme sowie systematische Erfassung von Daten aller relevanten WEEE-Recyclingprozesse Green Innovation (ZIT) Entwicklung einer datenbankbasierten Web-Dienstleistung, die Materialzusammensetzungen gemischter Inputs in Elektroaltgeräten abschätzt Businessplan für Demontageanlage (StEP) Regionsunabhängiges Businessplan Kalkulationsmodell für Demontageanlagen, Excel Tool zur Berechnung von voraussichtlichten Erlösen durch Gerätedemontage Demontageanlage für Elektroaltgeräte (UNIDO) Erstellung eines Businessplans und Planung einer Demontageanlage für Elektroaltgeräte in Uganda Chart 19 Projekt MoveRec: Materialstrombasierte Optimierung von Verfahrensketten Ziel Ziel des Projekts ist die Entwicklung datenbankbasierter Vorgehensweisen zur Abschätzung der Materialzusammensetzung komplex zusammengesetzter Inputströme sowie die systematische Erfassung von Daten aller relevanten WEEE-Recyclingprozesse Struktur Abfrage Warenkorbmodul Produktmodelle Ergebnisse Chart 20

11 Methodischer Ansatz 1. Analyse der WEEE-Zusammensetzung nach Gerätearten Gerätezählungen auf Sammelstellen und bei Anlagenbetreibern Analyse des WEEE-Aufkommens über in Verkehr gesetzte Massen 2. Demontage-Analysen Chart 21 Auswahl geeigneter Stichproben aller vorkommenden WEEE- Gerätearten Bestimmung der Bauteilzusammensetzung der ausgewählten Geräte über Demontageanalysen 3. Materialzusammensetzung komplexer Bauteile durch Literaturrecherchen und Herstellerangaben 4. Datenbankunterstützte Datenverwaltung/ -auswertung Datenbankkonzept Chart 22

12 Warenkorbmodul (WM): WEEE Items Definition MCA Material Composition Analysis Chart 23 Durchschnitts Warenkorb & Gewicht Datenbanken: Stückzahlen & Durchschnittsgewichte WM: Collection Categories Definition WEEE-Sub Bezeichnung Abbrev. Austria Switzerland Germany 1A Large Household Appliances LHHA EGG 1B Cooling and freezing C&F KUEHL 1C Large Household Appliances (smaller items) LHHA-small EKG 2 Small Household Appliances SHAA EKG 3Aa IT and Telecom excl. CRT's - large ITexCRT-large EGG 3Ab IT and Telecom excl. CRT's - small IT ex CRT-small EKG 3B CRT monitors IT CRT BSG 3C LCD monitors IT FDP BSG 4A Consumer Electronics excl. CRT's CE ex CRT EKG 4B CRT TV's CE CRT BSG 4C Flat Panel TV's CE FDP BSG 5Aa Lighting equipment - Luminaries - large LUM-large EGG 5Ab Lighting equipment - Luminaries - small LUM-small EKG 5B Lighting equipment - Lamps Lamps LAMP 6a Electrical and electronic tools - large Tools-large EGG 6b Electrical and electronic tools - small Tools-small EKG 7a Toys, leisure and sports equipment - large Toys-large EGG 7b Toys, leisure and sports equipment - small Toys-small EKG 8a Medical devices - large Med.-large EGG 8b Medical devices - small Med.-small EKG 9a Monitoring and control instruments - large M&C-large EGG 9b Monitoring and control instruments - small M&C-small EKG 9c Monitoring and control instruments - monitors M&C-mon BSG 10a Automatic Dispensers - without C&F Aut.Disp. EGG 10b Automatic Dispensers - with C&F Aut.Disp.+C&F KUEHL Chart 24

13 Manuelle Demontage Heatsink and fan CPU Video card Hard drive Power supply Memory Speaker Cable Chart 25 Chart 26 Materialzusammensetzung MatGr Material MatComp [%] MatComp [g] assembly ceramic-ic 0,18% 2,31 assembly microphone 0,04% 0,46 assembly microswitch 0,18% 2,31 assembly motor, dc 2,24% 28,21 assembly motor, mandrel 2,02% 25,43 assembly video display 1,50% 18,96 assembly video head 6,50% 81,84 assembly Ergebnis 12,66% 159,52 Fe chromed steel 6,61% 83,23 Fe Ferrite 0,33% 4,16 Fe galvanised steel 14,86% 187,27 Fe steel 0,51% 6,47 Fe steel (nickel) 0,29% 3,70 Fe Ergebnis 22,61% 284,83 hazardous coin cell battery 0,18% 2,31 hazardous Ergebnis 0,18% 2,31 kab covered wire 2,09% 26,36 kab plug, cinch 0,22% 2,77 kab plug, covered wire 0,59% 7,40 kab plug, ribbon cable 0,04% 0,46 kab plug, TRS connector 0,15% 1,85 kab ribbon cable 0,15% 1,85 kab Ergebnis 3,23% 40,69 LP pcbq3 15,63% 196,98 LP Ergebnis 15,63% 196,98 NE aluminium 4,95% 62,42 NE brass 0,11% 1,39 NE cast aluminium 1,06% 13,41 NE copper 0,15% 1,85 NE Ergebnis 6,28% 79,07 others foam 0,11% 1,39 others glass 3,85% 48,55 others mineral fibre 4,00% 50,40 others Ergebnis 7,96% 100,34 plastics ABS 5,14% 64,73 plastics elastomer 0,22% 2,77 plastics MKK 8,29% 104,50 plastics plastic foil 0,37% 4,62 plastics undefined 17,43% 219,63 plastics Ergebnis 31,45% 396,26 Gesamtergebnis 100,00% 1260 Video camera

14 Materialzusammensetzung MatGr Material MatComp [%] MatComp [g] assembly light bulb 0,06% 8 assembly luster terminal 0,07% 10 assembly microswitch 0,10% 13 assembly motor, dc 3,20% 434 assembly switch 0,26% 35 assembly transformer 26,22% 3553 Assembly 29,91% 4052 Fe chromed steel 0,46% 62 Fe galvanised steel 5,75% 779 Fe steel 33,82% 4582 Fe 40,02% 5423 kab cable shoe 0,14% 19 kab low power cable 0,78% 106 kab 0,92% 125 NE aluminium profil 1,60% 217 NE brass 0,16% 22 NE cast aluminium 5,08% 689 NE 6,85% 928 others ceramics 0,10% 13 others foam 0,01% 1 others glass 8,73% 1184 others mineral fibre 0,01% 2 others 8,85% 1199 plastics elastomer 1,09% 148 plastics plastic foil 0,02% 3 plastics PMMA 3,38% 458 plastics undefined 8,96% 1214 plastics 13,45% 1823 Overheadprojector Chart 27 Gesamtergebnis 100,00% Erstellung von Produktmodellen Materialgruppen/ Materialdefinitionen Materialzusammensetzung komplexer Bauteile aus unterschiedlichen Datenquellen: a) auf Basis visueller Abschätzungen b) mittels Literaturrecherchen und/oder Herstellerangaben c) Heranziehen eigener F&E- Projektergebnisse d) Beauftragung chemisch/ physikalischer Labors Beispiel Tintenstrahldrucker Chart 28

15 Materialzusammensetzung komplexer Bauteile Chart 29 Ergebnisse 1. Analyse der WEEE-Zusammensetzung nach Gerätearten 2009 bis Demontage-Analysen WEEE-Gerätearten: 200 Geräteartdefinitionen Österreich (1600): EKG, EGG, Lampen, Kühlgeräte, Bildschirme WEEE (10) UNU List (60) KERP (200) EKG: 600 Demontageanalysen 120 EKG Produktmodelle (Materialzusammensetzung) 3. Materialzusammensetzung komplexer Bauteile 60 Assemblies Chart 30

16 Leiterplatten CPU CPU card PWB motherboard PWB PC graphic card PWB PC audio card PWB PC video card PWB PC other cards PWB PC RAM PWB HDD PWB CDD PWB FDD PWB Notebook, Laptop PWB CRT-Monitor (w/o) PWB LCD-Monitor PWB Printer/Scanner/Fax PWB mobile phone HDD disk Chart 31 ipoint Compliance Agent (ipca) Das MDS-Modul des ipca ( ipoint Compliance Agent ) als Basis: Im Modul Produktmodelle werden geräteartenspezifische Informationen zur Bauteil- und Materialzusammensetzung von Elektro- und Elektroaltgeräten abgelegt und verwaltet Chart 32

17 Beispiel UPS System: Leiterplatte Chart 33 Beispiel Boiler: Kabel Chart 34

18 Beispiel Boiler Chart 35 Überblick über mögliche Anwendungsfälle konkrete beispielhafte Anwendungen: Anlagenbetreiber: Abschätzung der Materialzusammensetzung von Teilinputströmen -> damit differenzierte Deckungsbeitragsrechnungen möglich Anlagenneuerrichtungen: Prognosen über zu erwartende Outputzusammensetzungen und zu erwartende Materialerlöse/ Entsorgungskosten bei unterschiedlichen Inputzusammensetzungen Regionale Stoffstrombilanzen: gezielte Identifizierung besonders wertvoller Materialien und Substanzen -> derzeit besonders aktuell im Zusammenhang mit der Entwicklung von Verfahren zur Rückgewinnung von seltenen Erden (EU-Strategie/ Definition von 14 kritischen Substanzen) Chart 36...

19 Forschungsbedarf & mögliche Kooperationen Chart 37 Forschungsbedarf & mögliche Kooperationen Chart 38

20 Danke für Ihre Aufmerksamkeit! KERP Kompetenzzentrum Elektronik & Umwelt Ignaz Köck Straße 10/Top 3.04, A-1210 Wien, Österreich Chart 39