Lebenszyklus orientierte Produkt- und Technologieentwicklung aus der Sicht eines Automobilherstellers Dr.Stephan Krinke, Umwelt-Produkt

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1 Lebenszyklus orientierte Produkt- und Technologieentwicklung aus der Sicht eines Automobilherstellers Dr.Stephan Krinke, Umwelt-Produkt

2 Rahmenbedingungen für die Produkt- und Technologie Entwicklung Kundenbedürfnisse und anforderungen Alleinstellungsmerkmale Willingness to pay Nachfrage und Aufnahmekapazitäten am Markt Zukunftsprognosen Politische und gesellschaftliche Rahmenbedingungen Was bedeutet dies für die Entwicklung nachhaltiger Produkte und Technologien? 2

3 Produkte und Technologien aus Lebenszyklus Sicht Material Produktion Lieferantenkette Produkt Fertigung Gate to gate Cradle to gate Cradle to grave Rohstoff Förderung Nutzung beim Kunden Verwertung 3

4 Lebenszyklus-Instrumente in der Produktentwicklung Beispiele Intelligenter Leichtbau am Beispiel Passat B6 VW-SiCon EoL Technologie SunFuel 4

5 Lebenszyklus-Instrumente in der Produktentwicklung Beispiele Intelligenter Leichtbau am Beispiel Passat B6 5

6 Intelligenter Leichtbau: Passat B6 Ausgangs Situation Durch Einsatz formgehärteter Stähle kann im Vergleich zur konv. Umformung eine Gewichtsreduktion von 20kg beim Passat B6 erzielt werden Der Formhärtprozess ist jedoch durch einen sehr hohen Energiebedarf gekennzeichnet Ist diese Leichtbaumaßnahme sinnvoll? 6

7 Umweltbilanz: Intelligenter Leichtbau Passat B6 Gate to Gate Konv. Umformung Formhärten 160 Potentielle Umweltlasten [%] % 22 kg CO 2 +33% 0,03 kg SO 2 +23% 0,002 kg HC +23% 0,002 kg PO 4 0 Treibhauspot. (CO 2, ) Versauerung (SO 2, NOx ) Sommersmog (HC, NO x, ) Überdüngung (NO x, ) 7

8 Umweltbilanz: Intelligenter Leichtbau Passat B6 Cradle to Grave Konv. Umformung Formhärten Potentielle Umweltlasten [%] % -10% -25% 174 kg CO 2 0,1 kg SO 2 0,1 kg HC -20% 0,02 kg PO 4 0 Treibhauspot. (CO 2, ) Versauerung (SO 2, NOx ) Sommersmog (HC, NO x, ) Überdüngung (NO x, ) 8

9 Umweltbilanz: Intelligenter Leichtbau Passat B6 Cradle to Grave Beiträge der Einzelprozesse 100 Stahl Produktion Formhärten Konv. Umformung Fahrzeugnutzung Potentielle Umweltlasten [%] Treibhauspot. (CO 2, ) Versauerung (SO 2, NOx ) Sommersmog (HC, NO x, ) Überdüngung (NO x, ) 9

10 Intelligenter Leichtbau Passat B6 Schlussfolgerungen Die Lebenszyklus Perspektive zeigt Intelligenter Leichtbau betrachtet den gesamten Lebensweg Der Einsatz formgehärteter Stähle führt aufgrund des verringerten Stahleinsatzes - bereits in der Produktion zum ökologischen Break-even Die Zunahme von Umweltlasten in einem Produkt-Lebensabschnitt führt nicht notwendigerweise zu einem Anstieg der Umweltlasten im gesamten Lebenszyklus 10

11 Lebenszyklus Denken Beispiel: VW-SiCon Prozess VW-SiCon EoL Technologie 11

12 Altfahrzeugverwertung: Situation bis 2005 Demontage / Schadstoffentfrachtung Shredder Shredder Rückstände Ersatzteile Schadstoffe Metall-Schrotte 20% des Fahrzeuggewichts wird deponiert Zur Erhöhung der Fahrzeugverwertung müssen die in den Rückständen enthaltenen Stoffe einer Verwertung zugeführt werden 12

13 Ziel: Erhöhte Altfahrzeugverwertung Polymere Gummi Sand Rost Shredder Rückstände Recycling? Textilfasern Metalle Schäume Glas 13

14 Life-Cycle Management entlang der Wertschöpfungskette Fahrzeughersteller Importeur Verwerter Shredder Shredder Rückstands Aufbereitung Integration der Kundenanforderungen und Marktgegebenheiten Kooperation mit den betreffenden Industriepartnern während der Prozessentwicklung Integration von LC- Analysen in die Prozessentwicklung Kunde/ Nutzung sek. Rohstoffe 14

15 Die neue Altfahrzeugverwertungskette: VW-SiCon Demontage / Schadstoffentfrachtung Shredder Shredder Rückstands- Aufbereitung (VW-SiCon-Prozess) Shredder Granulat Shredder Flusen Shredder Sand Ersatzteile Schadstoffe PVC Fraktion Metall-Schrotte Rückstände 15

16 Einsatz der VW-SiCon Fraktionen in industriellen Prozessen Fe/Nicht-Fe-Metalle Schmelzhütten Substitution von Metallen Kunststoff-Granulat (geringer Cl-Gehalt) Flusen / Schaumstoff Sand PVC-haltige Fraktion Hochofen Substitution von Kohle/Öl Klärschlamm- Konditionierung Substitution von Kohle Nicht-Fe-Metall Schmelzhütten Substitution von Schlackebildnern Vinyloop Substitution von PVC 16

17 VW-SiCon Schlussfolgerungen Das VW-SiCon Verfahren bietet für die zukünftige Altfahrzeugverwertung eine attraktive Lösung weil es ein marktorientierter Ansatz ist der Marktpotenziale und Anforderungen der Abnehmer berücksichtigt es für nahezu alle aufbereiteten Rückstandsfraktionen die Möglichkeit bietet primäre Rohstoffe zu ersetzen das Umweltprofil im Vergleich zur Demontage und nachfolgenden werkstofflichen Verwertung von Kunststoffbauteilen Vorteile aufweist European Business Award for Environment

18 Ausblick Implementierung der VW-SiCon Technologie in Europa N S FIN P E IRL GB F DK NL B D CH I CZ A PL SK H LT LV EST Erste Implementierung Folge Implementierungen Erste Konsultationen Keine Kontakte bzw. Verhandlungen GR 18

19 Lebenszyklus Denken Beispiel: SunFuel 19

20 SunFuel aus Lebenszyklus Sicht Umweltprofil Biomasse UNBEKANNT Biomasse Produktion CO 2 Umweltprofil Synthese: UNBEKANNT Synthese (Choren-Prozess) Vorteile bei den Emissionen: BEKANNT Nutzung Einfluss von Transporten: UNBEKANNT SunFuel 20

21 Umweltprofil SunFuel verglichen mit konv. Diesel Treibhaus-Pot. (CO2, CH4, ) Sommersmog (HC, NOx, ) Überdüngung (NOx, PO4, ) Versauerung (NOx, SO2, ) Reduzierte Umweltlasten im Vergleich zu konv. Diesel 0% -20% -40% -60% -80% -100% -91% -94% % -29% -27% -42% -61% -87% -90% -89% -3% Zukunft Autark Teil-Autark -5% 21

22 Lebenszyklusinstrumente in der Produktentwicklung Schlussfolgerungen Lebenszyklus Analysen liefern für Technologievergleiche im frühen Stadium der Produktentwicklung zusätzliche Informationen die den Entscheidungsprozess unterstützen müssen bei Technologievergleichen den jeweiligen Reifegrad der Technologie und vorhandene Optimierungspotenziale berücksichtigen sind geeignet zur Beurteilung unterschiedlicher Substitutionsstrategien ersetzen nicht den Entscheidungsprozess müssen durch andere Instrumente ergänzt werden 22

23 Denken in Lebenszyklen Erfolgsfaktoren für Lebenszyklus-Instrumente Integration in unternehmensinterne Prozesse Geringer Zeit- und Ressourcenbedarf Richtungsgenaue Aussagen 23

24 SWOT Analyse Lebenszyklus-Ansätze und nachhaltige Produkt- und Technologieentwicklung Stärken Konsistent und wissenschaftlich anerkannt Analyse einer Vielzahl von Umweltaspekten Quantifizierung von Umweltaspekten Chancen Identifizierung von Hot-spots und Optimierungspotenzialen im frühen Stadium der Produktentwicklung Erkennen von Zielkonflikten und Einbeziehung des gesamten Lebenszyklus Target-Setting anstelle Schwarz-Weiß Entscheidungen Schwächen Lebenszyklus-Perspektive wird weder vom Kunden noch von der Politik gelebt Nicht alle Umweltaspekte können belastbar bewertet werden (Toxizität, Landnutzung..) Risiken Einführung von Lebenszyklus- Regulierungen als on-top Maßnahme zu existierenden Regelungen einzelner Lebenszyklus-Abschnitte 24

25 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 25