Qm-Trends
Ressourceneffizienz in der Produktion
Kosten senken durch Cleaner Production     
Cleaner Production als Ansatz zur Effizienzsteigerung
 
Johannes Fresner
 

Cleaner Production bedeutet, Prozesse so zu optimieren, dass die eingesetzten Ressourcen möglichst effizient in Produkte umgewandelt werden, um Abfall und Emissionen möglichst schon an der Quelle zu vermeiden. So werden erhebliche Kostensenkungen für die Unternehmen und die Umwelt erzielt.


In diesem Beitrag erfahren Sie:

  • was das Konzept von Cleaner Production leisten kann,
  • welche Strategien der Ansatz von Cleaner Production beinhaltet,
  • welche typischen Cleaner Production Maßnahmen es gibt.

 

Vom Symptom zur Quelle

Fortschrittliche Unternehmen haben gelernt, Prozesse so zu optimieren, dass die eingesetzten Ressourcen hocheffizient, das heißt praktisch vollständig in Produkte umgewandelt und somit in erheblichem Maße weniger Abfälle und Emissionen erzeugt werden.

Dadurch sparen sie Geld für den Einkauf von Rohstoffen und Energie sowie für die Behandlung der reduzierten Abfälle und Emissionen gleichzeitig wird die Umwelt geschont.

Letztlich sind Abfälle und Emissionen nichts anderes als eingekaufte Roh- und Hilfsstoffe, die nicht in veräußerbare Produkte umgewandelt wurden. Hierzu zählen alle festen, flüssigen und gasförmigen Stoffe, die in die Luft, das Wasser oder den Boden gebracht werden, aber auch Lärm und Abwärme.

Bei einer ganzheitlichen Betriebsanalyse darf man neben dem Kernprozess, dem eigentlichen Produktionsprozess oder dem der Erstellung der Dienstleistung, auch die unterstützenden Prozesse, wie die Wartung, die Instandhaltung, die Reinigung sowie den Bürobereich, nicht übersehen.

Die konventionelle Umwelttechnik hat sich bisher meistens damit beschäftigt, bereits entstandene Abfälle und Emissionen durch ein nachgeschaltetes technisches Verfahren zu behandeln, um sie unschädlich zu machen. So verhält es sich zum Beispiel mit den üblichen Verfahren der Entstaubung von Abgasen, der Entschwefelung, der Abwasserreinigung, der Schlammaufbereitung oder der Verbrennung von gefährlichen Abfällen.

Da diese Herangehensweise am Ende des Prozesses ansetzt, wird sie auch als End-of-pipe-Technologie bezeichnet. End-of-pipe-Maßnahmen bedeuten betriebliche Mehrkosten und letztlich nur eine Verlagerung von Problemen so zum Beispiel bei der Erzeugung von Schlamm aus der Abwasserreinigung oder der Erzeugung von Gips aus Rauchgas et cetera.

Die konventionelle Abfallwirtschaft basiert also auf der Frage:

Was mache ich mit den entstandenen Abfällen und Emissionen?

Vorsorgender, integrierter Umweltschutz basiert hingegen auf den Fragen:

Woher kommen meine Abfälle und Emissionen?Warum sind sie überhaupt zu Abfall geworden?

Ein Beispiel

Ein kupferverarbeitender Betrieb erzeugte in seiner Abwasserbehandlungsanlage einen metallhaltigen Schlamm, für den aufgrund von steigenden Deponiekosten eine Möglichkeit zur Verwertung gefunden werden sollte. Die Verwertung wurde aber vor allem durch einen zu hohen Eisengehalt im Schlamm erschwert.

Eine genauere Untersuchung hat ergeben, dass das Eisen überhaupt erst in nennenswerter Menge in Form von Eisenchlorid als typisches Flockungsmittel in der Abwasseranlage zugegeben wurde. Der Betrieb hat daher zunächst erkannt, dass er weniger ein Schlammproblem als vielmehr ein Abwasserproblem hatte.

Die weiterführende Analyse der wichtigsten Abwasserverursacher hat dann gezeigt, dass an zwei Stellen im Produktionsprozess übermäßig viel Kupferelektrolytlösung verbraucht und damit ins Abwasser verschleppt wurde. Aus dem Schlamm- beziehungsweise Abwasserproblem war damit ein Prozessproblem geworden. Durch relativ einfache Maßnahmen organisatorischer und technologischer Art konnte schließlich der Rohstoffverbrauch an diesen Stellen erheblich gesenkt werden, was in weiterer Folge zu einer mehr als 50%igen Reduktion des Schlammanfalls geführt hat.

Cleaner Production hat als produktionsintegrierter oder auch vorsorgender Umweltschutz folglich zum Ziel, Abfälle und Emissionen in ihrer Menge und Gefährlichkeit grundsätzlich zu reduzieren und damit auch Kosten zu senken. Hierbei wird nicht einfach das Symptom behandelt, sondern in jedem Fall nach der eigentlichen Ursache gesucht. Entsprechend weist dieses Umweltschutzkonzept gegenüber der nachträglichen Entsorgung durch Fremdunternehmen und gegenüber den üblichen End-of-Pipe-Technologien zahlreiche Vorteile auf.

Das aktive Hinterfragen und Verbessern aller betrieblichen Abläufe und Prozesse bringt grundsätzlich mehrere Vorteile mit sich:

  • Gesteigerte Ressourceneffizienz und Energieeffizienz
  • Reduzierte Kosten für Rohstoffe, Hilfsstoffe, Betriebsstoffe und Energieträger
  • Unabhängigkeit von Engpässen Deponieraum, Exportgenehmigungen, Verbrennungskapazitäten der Abfallwirtschaft et cetera
  • Weniger Probleme mit Haftungsfragen
  • Verbessertes Image bei Kunden und in der Öffentlichkeit
  • Weniger Potenzial für Anrainerproteste

Welche Einflussfaktoren muss man nun aber an den Prozessen optimieren, um Abfälle und Emissionen zu reduzieren? Zwar übt die Technologie hierauf oft einen großen Einfluss aus.

Daneben gibt es aber viele weitere wichtige Ansatzpunkte wie zum Beispiel:

  • Mitarbeiter,
  • Rohstoffe,
  • Produkte,
  • Know-how über die eingesetzten Verfahren,
  • Zulieferer et cetera

Strategien von Cleaner Production

Anhand dieser Faktoren lassen sich entsprechend verschiedene Ebenen und Strategien für die Abfallvermeidung finden. Die folgende Abbildung soll dies verdeutlichen.

Abb. 2:

Strategien im Rahmen von Cleaner Production

Die größten Effizienzsteigerungen und damit Kostensenkungen lassen sich durch die Beachtung der folgenden Priorität erzielen:

Wichtigstes Ziel muss es sein, Maßnahmen zur Vermeidung und Verminderung von Abfällen und Emissionen immer an der tatsächlichen Quelle des Problems zu finden. Dies gilt sowohl für Produktänderungen als auch für Prozessänderungen jeder Art.

Produktänderungen können maßgeblich zu ökologischen Verbesserungen bei der Herstellung, Verwendung und Entsorgung des Produktes führen. Sie können den vollständigen Ersatz des Produktes oder auch nur seine Lebensdauererhöhung, eine Änderung der Materialien sowie eine Änderung der Produktgestaltung umfassen. Aktivitäten zur Produktänderung werden auch als Ökodesign bezeichnet. Da mit der Veränderung von Produkten in vielen Fällen grundsätzliche Veränderungen im Betrieb einhergehen, ist hier zwar grundsätzlich die Hebelwirkung groß, die Bereitschaft zur Veränderung seitens des Unternehmens jedoch häufig am niedrigsten.

Prozessänderungen sind folglich meist der Ansatzpunkt mit der höchsten Priorität. Als Prozess wird hierbei der ganze Ablauf der Leistungserstellung im Betrieb bezeichnet. Zu den Prozessänderungen zählt man in der Regel die folgenden drei Klassen von Strategien:

  • 1. Sorgsamer Umgang mit Roh- und Hilfsstoffen Darunter fallen vor allem organisatorische Verbesserungen. Solche Maßnahmen sind meist am besten umsetzbar und auch wirtschaftlich am interessantesten. Beispiele dafür sind das Schaffen von klaren Verantwortungen, die Definition von Abläufen, Schulung und Motivation der Mitarbeiter, Beschaffungsrichtlinien für Materialien und Gebinde et cetera.
  • 2. Ersatz von Roh- und Hilfsstoffen Toxische oder schwer handhabbare und/oder entsorgbare Roh- und Hilfsstoffe können in vielen Fällen ohne wesentliche Investitionen durch weniger bedenkliche ersetzt werden. So lässt sich häufig mit einfachen Mitteln eine umfangreiche Verminderung der Abfall- und Emissionsmengen bewirken.
  • 3. Veränderung der Technologie Dies kann von einfachen Verbesserungen der Regelungen bis zu größeren Verfahrensänderungen und damit dem Ersatz beziehungsweise der Neueinführung von einzelnen Technologien oder ganzen Verfahren reichen. In diesen Bereich fallen aber auch viele Energiesparmaßnahmen, wie zum Beispiel die Wärmerückgewinnung mit zusätzlichen Wärmetauschern.

Abfälle, die nicht mit den beschriebenen Maßnahmen durch Produkt- oder Prozessänderungen vermieden werden können, können unter Umständen aber in den betrieblichen Produktionsprozess rückgeführt werden dann spricht man von internem Recycling. Dies kann in Form:

  • einer Wiederverwendung für den gleichen Verwendungszweck,
  • einer Weiterverwendung zu einem anderen Zweck,
  • einer Weiterverwertung zu einem anderen, minderwertigen Zweck oder

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PDFCleaner Production als Ansatz zur Effizienzsteigerung
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Dr. Johannes Fresner

Dr. Johannes Fresner Geboren 1963, studierte Verfahrenstechnik, seit 1991 Beratungstätigkeit im vorsorgenden Umweltschutz. Seit 1999 Geschäftsführer der STENUM GmbH in Graz, Österreich. Er arbeitete für über 200 Betriebe, darunter voestalpine Stahl Donawitz, Pengg, Peweag vorwiegend in Projekten zur Steigerung der Energieeffizienz, zur Reduktion des Wasserverbrauches, zur Abfallvermeidung und zum Aufbau von Umweltmanagementsystemen. Internationale Projekte in über 20 Ländern, darunter Korea, Indien, Brasilien, Südafrika. Trainer für UNIDO (United Nations Industrial Development Organisation) beim Aufbau verschiedener Cleaner Production Center (in Brasilien, Nicaragua, Kolumbien, Russland, Ukraine). In Österreich Mitarbeit bei der Entwicklung der PREPARE-Methode und des ÖKOPROFIT-Ansatzes. Der von ihm entwickelte ZERMEG Ansatz (Zero Emissions Retrofitting Approach for Existing Galvanizing Plants) wurde 2008 mit dem Österreichischen Staatspreis für Umwelttechnologie ausgezeichnet.
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