Stoffstromanalyse und Stoffstrommanagement als Instrumente betrieblicher Produktions- und Kostenoptimierung

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Elsa Stieber
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1 Stoffstromanalyse Workshop 2: und management als Instrumente betrieblicher Wege Produktionsplanung aus der Kostenfalle Stoffstromanalyse und Stoffstrommanagement als Instrumente betrieblicher Produktions- und Kostenoptimierung Prof. Dr. Stefan Gäth Dr. André Michels Justus-Liebig-Universität Heinrich-Buff-Ring 26 D Giessen ECOWIN GmbH Prof. Dr. Gäth & Partner Im Ostpark 7 D Wettenberg

2 Warum dieses Thema? 1. Verknappung von Ressourcen: - Energie - Rohstoffe 2. Gesetze, Verordnungen, Regelwerke: - TASi ( Deponierungsverbot ab ) - ElektroG - KrwAbfG ( 22 Produktverantwortung) - LAGA M20 - LebensmittelG

3 Der gesamte Materialbedarf (TMR) in Europa ist beständig oder sinkt Quelle: Bringezu & Schütz 2001a,b, Mündl et al. 1999, Mäenpää/Juitinen 2000, Adriaanse et al. 1997

4 Was verursacht die meisten Kosten? Material- und Energiekosten 51% der Gesamtkosten Materialdurchlauf verursacht weitere 21%. Faktor 2-3 : 1 Personalkosten 23% der Gesamtkosten 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Material & Energie Personal Kostenarten in % der Gesamtkosten* Andere Abschreibungen/Miete * Federal Statistical Office, Cost Structure of Manufacturing Industries, 1999 Quelle: ADL, Dr. Hartmut Fischer, 2003

5 Entwicklung der Produktivität im verarbeitenden Gewerbe Entwicklung vs = 100* Arbeitsproduktivität Materialproduktivität Energieproduktivität *alte Bundesländer Quelle: Arthur D. Little, Fraunhofer ISI, Wuppertal Institut

6 Relevanz der Materialeffizienz in Analysen Kostenfaktor Personal überwiegt bei Effizienzanalysen und Optimierungsansätzen Kostenfaktor Material ist der größte Kostenblock im Verarbeitenden Gewerbe: 40 % der Bruttoproduktionskosten Hohes Potenzial Materialkostenoptimierung: Erfahrungen aus verschiedenen Beratungs- und Forschungsprojekten zeigen, dass im Kostenblock Materialkosten erhebliche Effizienz- und Effektivitätssteigerungsmöglichkeiten realisiert werden können.

7 These: Stoffströme (Material und Energie) sind für den Menschen in ihren Dimensionen und ihren Auswirkungen normalerweise nicht transparent! Das gilt vielfach auch für den Produzenten selbst! Ausweg: Stoffstrommanagement!

8 Was ist Stoffstrommanagement? Stoffstrommanagement ist eine tief greifende Analyse und gezielte Optimierung von Material- und Energieströmen, die bei der Herstellung von Produkten und Dienstleistungen entstehen. Angewandtes Stoffstrommanagement bietet die Möglichkeit, die Ökonomie und die Ökologie auf verschiedenen Ebenen (Betrieb, Region, Land, Welt) zu verbinden und zu optimieren.

9 Definition Stoffstrom Stoffströme sind alle Materialbewegungen durch Gewinnung, Verarbeitung, Produktion, Verbrauch, und Verwertung von Roh-, Hilfs- und Betriebsstoffen, Energie, Produkten und Abfällen!

10 Lebensweg eines Produktes!... Oder: Was alles dazu gehört! Nicht erneuerbar Ressourcen erneuerbar Recycling rohstoffliche Verwertung werkstoffliche Verwertung Entwicklung und Design Produkt Vertrieb Marketing Konsum Gebrauch Verbrauch energetische Verwertung Produktionsverfahren Produktionseffizienz Beschaffungskette Verpackung Beseitigung

Was sind die Schritte im Stoffstrommanagement? Teilschritte: 1. Zielfestlegung 2. Stoffstromanalyse 3. Stoffstrombewertung 4. Entwicklung von Strategien 5.

11 Was sind die Schritte im Stoffstrommanagement? Teilschritte: 1. Zielfestlegung 2. Stoffstromanalyse 3. Stoffstrombewertung 4. Entwicklung von Strategien 5. Durchführung und Kontrolle Insgesamt ist das Stoffstrommanagement ein praxisorientierter und iterativer Prozess, in dem auch die Ziele schrittweise konkretisiert werden (Enquete-Kommission 1994).

12 Was ist eigentlich im Abfall enthalten? Abfall 80% Produkt 20%

13 Gewerbeabfall: Entsorgungspreis: ~200 /t

14 Restabfall -200 /t Folien 30 /t Kunststoffe 30 /t NE-Metalle 500 /t FE-Metalle 80 /t Altholz +/- 0 /t KMF -130 /t Gipkarton/ Mineralik-/+ 0 /t Papier 50 /t

15 Im Abfall steckt ein großes Ressourcen- und Kostenpotenzial Wertstoffe 83%

16 Vorteile des Stoffstrommanagements mehr Profit durch mehr Effizienz weniger Umweltbelastung optimierte Nutzung eigener Potenziale Kostensenkung Steigerung der Wertschöpfung

17 Stoffstromanalyse Was wird untersucht? Stoff Produkt Prozess

18 Stoffstromanalyse stoffbezogen Betrachtung eines Stoffes oder einer Stoffgruppe, deren Verbreitung bzw. Wege durch technische und natürliche Systeme Beispiel: substance flow analysis (SFA), material balances etc.

19 Stoffstromanalyse produktbezogen Analyse von Vorprodukten bis zum Endprodukt, Betrachtung der mit dem Lebenszyklus verbundenen Stoff- und Energieströme Beispiel: Ökobilanz, Produktlinienanalyse

20 Regeln für das Management von Stoffströmen - Die Abbaurate erneuerbarer Ressourcen soll deren Regenerationsrate nicht überschreiten. - Stoffeinträge in die Umwelt müssen sich an der Belastbarkeit der als Senken dienenden Umweltmedien, also etwa der Böden, Sedimente, Ozeane oder der Atmosphäre, in allen ihren Funktionen orientieren. - Nicht erneuerbare Ressourcen sollen nur in dem Umfang genutzt werden, in dem ein physisch und funktionell gleichwertiger Ersatz in Form erneuerbarer Ressourcen geschaffen wird. - Das Zeitmaß anthropogener Einträge bzw. Eingriffe in die Umwelt muss in einem ausgewogenen Verhältnis zu der Zeit stehen, die die Umwelt zur Reaktion benötigt. - Gefahren und unvertretbare Risiken für die menschliche Gesundheit durch anthropogene Einwirkungen sind zu vermeiden. (Enquete-Kommission 1994, Friege 1999)

21 Ziele des Stoffstrommanagements Ökonomische Ziele: Kostensenkung durch Verringerung des Material- und Energieverbrauchs Kostensenkung durch Abfallvermeidung und Reduktion von Emissionen in Luft und Wasser Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit Verringerung der Umwelt- und Haftungsrisiken Marketingvorteile durch größere Transparenz (Heck & Bemmann, 2002, verändert)

22 Ziele des Stoffstrommanagements Ökologische Ziele: Vermeidung und Substitution von problematischen Stoffen Verringerung des Einsatzes natürlicher Ressourcen (Energie, Rohstoffe) Verhinderung von Wasser, Boden und Luftverschmutzungen Vermeidung von Lärmbelästigungen und Auswirkungen auf Ökosysteme Erhalt von Natur- und Kulturlandschaften (Heck & Bemmann, 2002, verändert)

23 Ziele des Stoffstrommanagements Soziale Ziele: Sicherung und Schaffung von (regionalen) Arbeitsplätzen Verbesserung der Arbeitsbedingungen durch Reduktion von Lärm und anderen Emissionen Verbesserung der Lebensumwelt (Heck & Bemmann, 2002, verändert)

24 Was uns noch erwartet: hohe Schätzung mittlere Schätzung niedrige Schätzung 5, (WHO, 2001, verändert)

25 Der Kluge löst Probleme, der Weise vermeidet sie. Chinesisches Sprichwort

26 Ökonomie und Ökologie sind für uns kein Widerspruch! Economy WIN-WIN-Situation Ecology Umwelt- & Recycling & Stoffstrommanagement Innovative Produkt- und Produktionsideen Erkennen von Einsparpotenzialen Abfallwirtschaft & Deponiemanagement Umsetzung rechtlicher Anforderungen

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