3 Februar 2009

Nachhaltigkeit der eigenen WPC-Produktion einfach bewerten

Elwood ermöglicht KMU Einstieg in das Lebenszyklusmanagement

Produkte auf Basis Nachwachsender Rohstoffe haben großes Potenzial, zum bedeutenden Standbein einer nachhaltigen Entwicklung zu werden. Doch welchen Einfluss haben einzelne, insbesondere kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) auf die Nachhaltigkeit ihrer bio-basierten Produkte? Welchen Beitrag können sie leisten und wie ihre Produktion nachhaltiger gestalten? Bei Produkten aus WPC hilft ein neu entwickeltes Tool des Süddeutschen Kunststoff-Zentrums (SKZ) bei der Beantwortung dieser Fragen.

WPC-Extrusion <br />Bilder: SKZ
WPC-Extrusion
Bilder: SKZ

Vor allem für KMU ist es eine Herausforderung, nachhaltiges Wirtschaften in der täglichen Praxis umzusetzen – nicht zuletzt, weil der Begriff zwar in aller Munde ist, meist jedoch wenig greifbar bleibt. Hier lässt sich Nachhaltigkeit nur umsetzen, wenn sie messbar und somit bewertbar ist. Methoden wie die Ökobilanz, mit der sich nachhaltige Entwicklung in Teilaspekten quantifizieren lässt, erfordern jedoch Ressourcen, die den KMU nicht zur Verfügung stehen. Vor diesem Hintergrund entstand die Idee, ein Instrument zu entwickeln, das es WPC-Verarbeitern erlaubt, ihre Produkte und Prozesse eigenständig zu bewerten. In einem zweijährigen Forschungsprojekt wurden dazu Kosten und Umweltauswirkungen von extrudierten Profilen aus WPC umfassend untersucht.

Ergebnis dieses Projekts ist das Programm Elwood, das Unternehmen den Einstieg in ein Lebenszyklusmanagement für WPC-Produkte ermöglicht. Lebenszyklusmanagement bedeutet, ökologische und ökonomische Aspekte eines Produkts über seinen gesamten Lebensweg von der Herstellung bis zur Entsorgung zu verfolgen. Eine Besonderheit Elwoods ist, dass mit der WPC-Verarbeitung jene Phase des Lebenswegs fokussiert wurde, auf die Anwender des Programms direkt Einfluss nehmen können. Es entstand ein praxisorientiertes Instrument, das auch bei begrenzten Möglichkeiten und Kapazitäten von KMU genutzt werden kann, um nachhaltigere Produkte zu entwickeln.

Lebenszyklusmanagement umsetzen
Als Grundlage der Bewertung dienen die Ökobilanzierung nach DIN EN ISO 14040 und die Lebenszykluskostenrechnung. Die gezielte Vorabdefinition verschiedener Parameter und eine Datenbank mit allen benötigten ökologischen Kennzahlen vereinfachen und beschleunigen die Analyse für den Anwender stark. Elwood bietet dabei gleichzeitig ein hohes Maß an Flexibilität. Während eine einzelne Ökobilanz oder Lebenszykluskostenrechnung stets nur eine genau definierte Produktanwendung betrachtet, kann Elwood für unterschiedliche Anwendungen extrudierter WPC-Profile genutzt werden. Ökobilanz und Lebenszykluskostenrechnung werden jeweils aus den Nutzerangaben und den im Programm hinterlegten Daten berechnet.

Das betrachtete Produktsystem umfasst die WPC-Herstellung und -Verarbeitung, die Entsorgung des Produkts sowie die Transporte zwischen den verschiedenen Abschnitten des Lebenswegs. Die Nutzungsphase eines Produkts kann nicht bilanziert werden, denn sie würde die genaue Definition der Produktanwendung im Vorfeld der Untersuchung erfordern. Alle Kosten und Umweltbelastungen werden bezogen auf die Einheit “Ein Meter extrudiertes Profil” bilanziert.

Im ersten Schritt der Analyse werden für ein bestimmtes Referenzprodukt alle relevanten Produkt- und Prozessdaten ermittelt und eingegeben. Wichtige Kenngrößen sind z.B. Materialzusammensetzung und -kosten, Ausschussanteile, Maschinen- und Personalkosten sowie Transporte. Eine besondere Bedeutung kommt dem Energiebedarf bei der WPC-Verarbeitung zu. Denn die Bereitstellung dieser Energie ist primär verantwortlich für die mit der Verarbeitung verbundenen Umweltschädigungen. Der Energiebedarf der Verarbeitungsmaschinen wird deshalb als Kenngröße für die gesamten ökologischen Auswirkungen der Verarbeitung herangezogen. Auch aus Kostensicht stellt der Energieverbrauch eine wichtige Stellschraube mit erheblichem Reduzierungspotenzial dar.

Produktvarianten vergleichen
Im Anschluss an die Erfassung des Referenzprodukts kann untersucht werden, wie sich die Ökobilanz und Lebenszykluskosten durch Änderung einzelner oder mehrerer Parameter positiv beeinflussen lassen. Im nächsten Schritt werden daher Daten für eine Variante des Produkts eingegeben, die sich z.B. hinsichtlich Rezeptur oder Verarbeitungsverfahren vom Referenzprodukt unterscheidet.

Das Ergebnis dieser vergleichenden Bewertung zweier Produktvarianten ist eine Gegenüberstellung ihrer Ökobilanzen und Lebenszykluskosten. Anhand der Gesamtkosten ist schnell zu erkennen, wie sich die Änderungen finanziell auswirken. Eine detaillierte Darstellung einzelner Kostenpositionen offenbart bisher oft unentdeckte Kostentreiber und Einsparpotenziale. Die Ökobilanz gibt Aufschluss darüber, wie groß einzelne Umweltbelastungen im Detail sind und in welchen Phasen des Lebenswegs eines Produkts sie verursacht werden. Mit einer speziell für Elwood entwickelten Darstellung kann zudem auf einen Blick beurteilt werden, wie sich die Umweltbelastung insgesamt ändert. Die beiden Produktvarianten werden dabei in Bezug auf acht Umweltproblemfelder, z.B. das Treibhauspotenzial, jeweils mit relativen Kennwerten gegenübergestellt. Anschließend werden die Ergebnisse in den einzelnen Umweltproblemfeldern in Relation zum Ausmaß der jeweils insgesamt in Deutschland verursachten Umweltschädigung gesetzt und daraus Gewichtungsfaktoren ermittelt.

Lebenszyklusmanagement mit dem Berechnungsprogramm Elwood
Lebenszyklusmanagement mit dem Berechnungsprogramm Elwood



Der praktische Nutzen im Mittelpunkt
Die komfortable und effiziente Durchführung des Produktvarianten-Vergleichs war ein wichtiger Ansatzpunkt für die Konzipierung des Programms. Das Ziel lag in erster Linie in einer einfachen Bedienung mit hoher Benutzerfreundlichkeit. Dies konnte erreicht werden, indem:

  • Elwood mit MS Excel umgesetzt wurde, um Kosten für Software und den Schulungsbedarf zu minimieren,
  • die relevanten Sachbilanzdaten für die ökologische Bewertung in einer Datenbank hinterlegt wurden,
  • die komplexen Abläufe der Ökobilanz und Lebenszykluskostenrechnung automatisch im Hintergrund stattfinden,
  • die Ergebnisse in einfach zu interpretierenden Darstellungen zusammengefasst werden und
  • ein Handbuch erstellt wurde, das den Anwender Schritt für Schritt durch das Programm führt.

Der Zeitbedarf, um die Bedienung zu erlernen und die Analyse durchzuführen ist daher vergleichsweise gering. Spezifische Vorkenntnisse, die insbesondere für die Erstellung einer Ökobilanz notwendig wären, sind nicht erforderlich.

Mit Elwood ist es erstmals gelungen, ein Lebenszyklusmanagement und damit eine Möglichkeit zur Nachhaltigkeitsbewertung speziell auf die Anforderungen WPC-verarbeitender KMU auszurichten. Diese können eigenständig ökologische und ökonomische Stärken und Schwächen ihrer Produkte identifizieren und bewerten. Elwood ermöglicht damit, Kostensenkungen bei gleichzeitig verminderter Umweltbelastung zu realisieren und so einen wichtigen Beitrag zu einer nachhaltigen Entwicklung zu leisten.

Das Programm kann beim SKZ bestellt werden. Interessierte Unternehmen erhalten hier auch weitere Informationen zu Anwendungsmöglichkeiten und zur Benutzung von Elwood. Das Forschungsvorhaben wurde im Programm zur Förderung der “Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF)” vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie über die AiF finanziert (Nr. 14987N). Das SKZ bedankt sich für die finanzielle Unterstützung.

Ausblick
Der nächste wichtige Schritt bei der Umsetzung eines Lebenszyklusmanagements im Unternehmen ist es, die Nutzungs- und Entsorgungsphase umfassender als bisher einzubeziehen. Viele Produkte können ihre Umwelt- und Kostenvorteile erst in der Nutzungsphase realisieren, weil sie z.B. durch ihre lange Lebensdauer oder geringen Pflegeaufwand der Konkurrenz überlegen sind. Es besteht auch Bedarf, WPC anderen Werkstoffen wie z.B. Tropenhölzern gegenüberzustellen und zu analysieren, mit welchem Werkstoff und unter welchen Bedingungen sich ein Produkt am nachhaltigsten gestalten lässt. Gemeinsam mit interessierten Unternehmen plant das SKZ ein Forschungsprojekt, um diese Fragen zu klären.

Kontakt
SKZ
Kyra Seibert
Friedrich-Bergius-Ring 22
97076 Würzburg
Tel. : 0931-41 04-260
E-Mail: k.seibert@skz.de

Source: Süddeutsches Kunststoff-Zentrum (SKZ-KFE gGmbH), 2009-01.

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