oder die Kunst, bessere Produkte zu entwickeln Ecodesign Autor Rainer Züst Züst Engineering AG Beiträge aus der Wirtschaft Beat Kuster Belimo Automation AG Josef Zingg Gallus Ferd. Rüesch AG Roland Högger Geberit AG Stefan Erzinger Georg Fischer Piping Systems Jürgen Baumann Siemens Schweiz AG Michael Guggisberg Swisscom AG Silvia Bürki, Stephan Künzi USM U. Schärer Söhne AG Dieter Höll ALCAN Automotive Structures Dieses Projekt wurde mit Unterstützung der Umwelttechnikförderung des Bundesamtes für Umwelt (BAFU) durchgeführt Überarbeitete Fassung 2012
20
Embed
Ecodesignim HLKBereich. Belimo ist börsenkotiert und be schäftigt weltweit rund 1000 Mitarbeitende. Belimo ist traditionell ein Unternehmen, welches seit Längerem die gesetzlichen
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
oder die Kunst,bessere Produkte zu entwickeln
Ecodesign
AutorRainer Züst
Züst Engineering AG
Beiträge aus der WirtschaftBeat Kuster
Belimo Automation AGJosef Zingg
Gallus Ferd. Rüesch AGRoland Högger
Geberit AGStefan Erzinger
Georg Fischer Piping SystemsJürgen Baumann
Siemens Schweiz AGMichael Guggisberg
Swisscom AGSilvia Bürki, Stephan Künzi
USM U. Schärer Söhne AGDieter Höll
ALCAN Automotive Structures
Dieses Projekt wurde mit Unterstützung derUmwelttechnikförderung des Bundesamtes für
Umwelt (BAFU) durchgeführt
Überarbeitete Fassung 2012
Ecodesign bezweckt gezielte Verbesserungen am Produkt. Es genügt somit nicht,einfach pauschale Forderungen, wie beispielsweise „lange Lebensdauer“ und„Recyclierbarkeit“, umzusetzen. Der Produktlebenszyklus als Ganzes muss auchunter ökologischen Aspekten verbessert und optimiert werden. Für Ecodesignbraucht es deshalb eine systematische Denkweise und die gezielte Anwendungpraktikabler Methoden & Werkzeuge. Ecodesign kann man nicht wie ein Gerätoder ein SoftwareTool einkaufen. Ecodesign ist ein Prozess, also eine Abfolgevon bestimmten Planungsschritten im Rahmen der Produktentwicklung.
In 5 Schritten zum EcodesignLifeCycleThinking
Sämtliche Lebensphasen eines Produktes werden zunächst erfasst und beschrieben, d.h. von der Materialbereitstellung, Produktion & Beschaffung, Transport, Inbetriebnahme, Nutzung bis hin zur Entsorgung. Wichtig ist eine breite undumfassende Sichtweise, welche auch die Einflüsse von beteiligten und betroffenenMenschen in den unterschiedlichen Produktlebensabschnitten berücksichtigt. DieRede ist dann von „LifeCycleThinking“, also ein Vordenken der künftigen Produktlebensabschnitte. Dieses LifeCycleThinking ermöglicht somit neue Einblicke;das Produkt wird in einem breiteren Kontext gesehen. Die Situationsanalyse ist sovon höherer Qualität.
Ermittlung der ökologischen SchwachstellenJe höher Ressourcenverbrauch und Emissionen sind, desto grösser ist die Umweltbelastung. In einem weiteren Schritt geht es deshalb um die Frage, in welchemProduktlebensabschnitt die signifikanten Umwelteinwirkungen auftreten und welche Ursache diese haben. Dazu ist Umweltwissen notwendig. Zur Bestimmung derUmweltrelevanz können Methoden der ÖkoBilanzierung oder vereinfachte Methoden, wie beispielsweise Energieanalysen, zum Einsatz kommen. Zusätzliche Informationen zum ökologischen Handlungsbedarf erhält man auch mittelsentsprechender StakeholderAnalysen (Gesetze, Normen, Richtlinien, …) oderdann durch Vergleiche (Benchmarking) mit ähnlichen Produkten und Technologien.
21
Ecodesign:
2
mit weniger mehr erreichen!
VerbesserungsmassnahmenInteressant sind Verbesserungsstrategien und –massnahmen, welche die wesentlichen ökologischen Schwächen eliminieren und zugleich einfach umsetzbar sind.Ecodesign bedeutet aber auch, Wissen über ökologieorientierte Schwachstellen inMassnahmen zu übersetzen, welche vom Entwickler respektive Entwicklungsteamverstanden werden. In der konkreten Projektarbeit erweist sich deshalb das Arbeiten in interdisziplinären Teams als sinnvoll. Eine Übersicht potenzieller Lösungsansätzen liefert: www.ecodesign.at/pilot respektive der ECODESIGN PILOT von W.Wimmer und R. Züst (2002).
Umsetzung in der ProduktentwicklungKennt das Marketing die spezifischen Verbesserungen durch das Ecodesign?Werden diese Vorteile dem Kunden kommuniziert? In einem weiteren Schritt gehtes deshalb um das Schliessen des Kreislaufs zwischen „ökologische Kundenbedürfnisse“ erfassen, Umsetzen in eine technische Lösung und Kommunizieren der„besseren Lösung“ im Markt.
Im Unternehmen verankernTypischerweise werden die zuvor beschriebenen Schritte in einem PilotProjektdurchlaufen. Das Unternehmen sammelt erste EcodesignErfahrungen. Bei weiteren Projekten kann deshalb ein vereinfachter Ablauf zum Tragen kommen. Einewirkungsvolle und dauerhafte Umsetzung von Ecodesign setzt deshalb auch eineAnpassung respektive Erweiterung bestehender Planungs und Entscheidungsprozesse insbesondere in der Produktentwicklung voraus. In einigen Fällen reicht esaus, den bestehenden Prozess gezielt zu ergänzen, sei es beispielsweise durchdie ermittelten LifeCycleDesignStrategien oder durch ein spezifisches Set vonChecklisten, welches zu einem definierten Zeitpunkt durch das Entwicklungsteamdiskutiert wird.
543
3
Ecodesign bei BelimoBelimo ist ein international erfolgreiches SchweizerUnternehmen mit führender Stellung auf dem Weltmarkt im Bereich von Antrieben und Ventilen für Heizungs, Lüftungs und Klimaanlagen (HLK). Mit ihrerkonsequenten Ausrichtung auf die Marktbedürfnisseund Innovationen setzt Belimo seit 1975 die Standards im Bereich der Antriebs und Ventiltechnologieim HLKBereich. Belimo ist börsenkotiert und beschäftigt weltweit rund 1000 Mitarbeitende.Belimo ist traditionell ein Unternehmen, welches seitLängerem die gesetzlichen Vorgaben, die Erwar tungen der Kunden, Konkurrenzleistungen und die Entwicklung in Ökologie und Nachhaltigkeit beobachtetund Trends rechtzeitig antizipiert.
Durch neue Lösungen versucht Belimo, die Markstellung auszubauen.Der Trend hin zu umweltfreundlicheren Produkten wurde deshalb schonseit einigen Jahren erkannt und derBeschluss gefasst, Massnahmen imeigenen Betrieb und auch in derProduktentwicklung umzusetzen. Esstellte sich somit die Frage, wo konkret aus Sicht eines umweltgerechteren Produktdesigns einzugreifen ist, wie ein optimiertes Produktauszuschauen hat und wie diese Erkenntnisse einfach in den Produktentwicklungsprozess integriertwerden können. Um diese Fragen zu beantworten,hat die Firma Belimo eine Diplomarbeit zusammenmit der ETH Zürich durchgeführt.
Analyse der ProdukteIn einem ersten Schritt wurden bei Belimo verschiedene repräsentative Produkte näher untersucht. Derganze Produktlebenszyklus, also von der Wiege biszur Bahre, wurde betrachtet und die entsprechendenUmwelteinwirkungen aus Materialbereitstellung, Herstellung, Vertrieb, Nutzung und Entsorgung näher untersucht. Die Schwierigkeit bestand darin, rasch undzielsicher im beschränkten Zeitrahmen jene Produktteile und eigenschaften zu benennen, welche umweltrelevant sind. Es ging somit nicht um einedetaillierte Umweltbewertung im Sinne einer ÖkoBilanz, sondern um plausible Abschätzungen. Das Projektteam hat sich deshalb entschlossen, denkumulierten Energieaufwand (KEA) der Produkte zubestimmen, ergänzt durch stoffliche Beurteilungen beiumweltkritischen Materialien und Betriebsstoffen.Das Beispiel steht exemplarisch für alle Typen derBelimoAntriebe. In der Nutzungsphase resultiert dergrösste Energie verbrauch. Die Ursache: Der Standby. Dieser ist notwendig, um die Klappen stets in Stellung zu halten. Bei einem relativ kleinen Verbrauchüber 24 Stunden, 365 Tage und 1020 Jahre Einsatzdauer resultiert schlussendlich doch ein signifikanterVerbrauch. Die eigentliche Arbeit – das Öffnen und
Schliessen der Klappen – machtnur einen Bruchteil davon aus
Optimierung der NutzungsphaseDas Ziel bestand nun darin, andere Lösungen zu finden, welche den Energieverbrauch inder Nutzung massgeblich redu
zieren. Zum selben Zeitpunkt war bezüglich Steuerung ein Technologiewechsel auf Halbleitertechnikvorgesehen und teilweise schon vollzogen. Interessant war deshalb der Vergleich, weil durch die Verwendung von Halbleitertechnik der Standby signifikantreduziert werden kann. Konkret ging es um eine Reduktion von 13W/13W (laufend/standby beim AntriebsTyp SM230) auf 3.0W/0.6W (laufend/standby
Klappenantriebe von BelimoGrosser Umweltbeitrag durch geringer Standby
Umwelt ist einer unter (sehr) vielenAspekten in der Entwicklung. Nur
ein pragmatischer Methodeneinsatzim Produktentwicklungsprozess hat
schlussendlich Erfolgschancen.
4
beim neuen Typ SM230A). Mit dem reduziertenStromverbrauch im StandbyModus kann die Verlustleistung eines LM230A über 10 Jahre beispielsweisegegenüber dem Vorgängermodell LM230 um ca. 200MJ (ca. 60 KWh) gesenkt werden. Zudem sind kleinere Bauarten möglich, welche wiederum den Materialinput reduzieren. Dieser Technologiewechsel war ausSicht Ecodesign die wichtigste Verbesserungsmassnahme. In einem weiteren Schritt ging es darum, diegewonnenen Erkenntnisse dauerhaft im Produktentwicklungsprozess zu integrieren. Als methodischeGrundlagen dazu diente derECODESIGNPILOT mit seinen ca. 20 Verbesserungsstrategien und dendazugehörenden 100 Themen
mit entsprechenden Verbesserungsmassnahmen. Basierend auf einer Relevanzanalyse wurden schliesslich 10 Einzelthemen festgelegt und Belimospezifischaufgearbeitet.Diese 10 Themen (mit Fragen und Hinweisen) müssen nun in jedem künftigen Entwicklungsprojekt durch das DesignTeam bearbeitetwerden.
Grosser Umweltbeitrag durch EcodesignDer Nutzen für Belimo aus der LifeCycleStudie istzweierlei: Zum einen wurde ersichtlich, dass durchden Technologiewechsel jährlich rund 20 Mio. Liter Öleingespart werden können. Dies entspricht dem Inhaltvon ca. 20 Eisenbahngüterzügen. Die Einsparungensind damit ein Vielfaches des Energieverbrauchs anden Standorten der Firma und deren Zulieferbetriebe.Zudem entstehen Kosteneinsparungen beim Kundenin der Nutzung im Umfang von bis zu 10% des Verkaufpreises. Zum anderen wurde bei Belimo auf pragmatische und einfache Art das Thema Ecodesign im
Produktentwicklungsprozessintegriert, eine Massnahme,welche auch im Kontext derISO 14'001 ist.
Klappenantriebe von BelimoGrosser Umweltbeitrag durch geringer Standby
LifeCycleThinking über alle Produktlebensphasen ist eine zwingende Voraus
setzung, um ökonomische undökologische Verbesserungen zu erzielen.
Ökologische Verbesserungen führen vielfach auch zu technischen und ökonomi
Druckmaschine von GallusEffiziente Drucktechnologie reduziert Kostenund UmweltbelastungenEcodesign ist ein Thema bei Gallus Ferd.Rüesch AGDie GallusGruppe ist der weltweit führende Partnerfür Etikettendruckmaschinen und –zubehör. Sie konzentriert sich auf Anwendungsbereiche mit hohemQualitäts und Anspruchsniveau. Das Produktspektrum umfasst sechs Produktlinien, für welche verschiedene Druckverfahren (Flexo, UVFlexo, Offset,Siebdruck) sowie Bearbeitungsverfahren als InlineLösungen für jedeArt von Substraten, von Karton biszur Aluminiumfolie, erhältlich sind. ImJahr 2006 beschäftigt Gallus weltweitrund 670 Mitarbeiter, davon über 300in der Schweiz, und erwirtschafteteeinen konsolidierten Gruppenumsatzvon über 283 Millionen SchweizerFranken.
Die systematische Auseinandersetzung mit ökologischen Fragestellungen hat bei Gallus Ferd. RüeschAG eine lange Tradition. Bereits 1996 wurde derHauptstandort in St. Gallen als eines der ersten Unternehmen der Schweiz nach dem Umweltmanagementsystem ISO14001:1996 zertifiziert.
Ökologisches Verbesserungspotentialfrüh erkanntDie Geschäftsführung erkannte das Erfolgspotentialgleich von Beginn weg und lenkte das prozessorientierte Umweltmanagementsystem die zwei Hauptstossrichtungen „Produktion“ und „Produkte“. Zum einenging es um die Gewährleistung der Gesetzeskonformität und Erhöhung der Ökoeffizienz, welche auch zurnachhaltigen Sicherung des Produktionsstandorts inSt. Gallen beiträgt. So konnte der totale Energieverbrauch beispielsweise von 1996 bis zum Jahre 2006
gleichzeitiger Verdoppelung des Umsatzes auf gleichem Niveau gehalten werden. Zum anderen ging esum die Nutzung eines zusätzlichen strategischen Erfolgspotentiales der eigenen Produkte am Markt durchökologische Verbesserungen.Gallus setzt beispielsweise seit mehr als 25 Jahrendie UVTrocknungstechnologie auf GallusDrucksystemen ein, welche die eigentliche Schlüsseltechnolo
gie darstellt, um einen Druck mitlösemittelfreien Druckfarben zu ermöglichen. Damals eine Pionierleistung. Nun könnte es dieUVTrocknungstechnologie sein,welche einen relevanten Energieverbrauch und deshalb hoheStromkosten in der Nutzung verursacht. Bis anhin wurde vermutet,dass die Antriebe der Druckma
schine anteilsmässig den grössten Verbrauch anelektrischer Energie darstellen. Im Rahmen einerAnalyse wurde dann festgestellt, dass die UVTrocknungstechnologie einen Anteil von weit über 50% verursacht.
Detaillierte Analyse der NutzungsphaseDie UVStrahler erzeugen Wärme. Diese Abwärmemuss abgeführt werden. Bis anhin wurde zuwenigzwischen unterschiedlichen Betriebszuständen unterschieden. Die Idee besteht nun darin, den Trocknungsprozess als Ganzes zu optimieren. Umgesetztwurden deshalb diverse Optimierungen an der Technologie der UVStrahler in Verbindung mit einer entsprechenden Optimierung des Abluftsystems. Konkretsind dies folgende Massnahmen: Optimierungen ander UVStrahlerGeometrie (gezieltere Bestrahlung),tiefste StandbyLeistungen des UVStrahlers beim
(Top)Management ist für ökologische Anliegen sensibilisiert
und steht hinter Verbesserungsmassnahmen. Bei ökologisch verbesserten Produkten
sieht man auch ein zusätzlichesErfolgspotenzial am Markt.
6
Druckmaschine von GallusEffiziente Drucktechnologie reduziert Kostenund Umweltbelastungen
Rüsten & Stillstände, automatische& stufenlose Leistungssteuerungdes UVStrahlers in Abhängigkeitdes Druckprozesses, sowie automatische & stufenlose Leistungssteuerung des Abluftventilators(Einsparungen Raumklimatisierung).
Ökologischer und ökonomischer NutzenDie Optimierungen am UVTrocknungssystem derGallus RCS330 bewirken bei ca. 6000 Betriebsstun
den pro Jahr eine Reduktion der Energiekosten vonrund 25'000. SFr. Über die ganze Nutzungsdauersind dies Einsparungen in der Grössenordnung von1/6 bis 1/8 der Investitionskosten, also durchaus relevante Beträge. Darin berücksichtigt sind beispielsweise noch nicht die möglichen Einsparungen an denInfrastrukturen durch reduzierte und vereinfachte Ab
luftsysteme.
Ecodesign in der Produktentwicklung integriertGallus Ferd. Rüesch AG hat Ecodesign im Unternehmen integriert.Die Firma berücksichtigt systema
tisch ökologische Aspekte im Produktentwicklungsprozess. Konkret wurde ein Instrumentariumgeschaffen, welches sicherstellt, dass umweltrelevante Aspekte auf jeder Stufe des Entwicklungsprozesseseingebracht werden. Zum einen betrifft dies den sogenannten „QualityGateProzess“, also ein Phasenmodell mit Tätigkeiten, Meilensteinen und gefordertenZwischenresultaten. In jedem dieser Prozessabschnittsind ökologische Themen integriert. Zum anderen betrifft dies Richtlinien und Arbeitshilfen, wie beispielsweise Batterien & Akkumulatoren, kritische Stoffe,Energieeffizienz, Kennzeichnung von Kunststoffen,halogenfreie Kunststoffe, und Verpackungen. DieseRichtlinien sind mehrheitlich auch auf der eigenenHomepage auch für die Lieferanten publiziert.
Wirkungsvolle EcodesignMassnahmensind durch die Optimierung des Gesamtsystems (und nicht durch Verbesserung
einzelner Komponenten) möglich.
Firma verfügt über eine langjährigeErfahrung im Umweltbereich. Sieanalysiert regelmässig ihre Umweltauswirkungen, auch diejeni
Umwelt hat TraditionDie Geberit Gruppe ist der europäische Marktleaderin der Sanitärtechnik mit globaler Ausrichtung. DasProduktspektrum ist sowohl für Neubauten wie auchfür Renovationen und Modernisierungen konzipiert.Es umfasst sechs Produktlinien in den Produktbereichen Sanitärsysteme (Installationssysteme, Spülkasten & Innengarnituren, Armaturen & Spülsysteme undApparateanschlüsse) und Rohrleitungssysteme (Hausentwässerungs und Versorgungssysteme). Im Jahr2007 beschäftigte Geberit weltweit rund 5'300 Mitarbeitende, davon gut 1’000 in der Schweiz, und erwirtschaftete einen Gruppenumsatz von über 2.4Milliarden Schweizer Franken.
Die systematische Auseinandersetzung mit ökologischen Fragestellungen hat bei Geberit eine lange Tradition. Bereits 1990 wurde eine erste Umweltstrategieentwickelt und umgesetzt. Drei Jahre später wurdenbereits erste Betriebs und Produktökobilanzen durcherstellt. Diese Ökoprofile stellten für Geberit die Basisfür die konsequente Weiterentwicklung der eigenenProdukte und Systeme dar.
Kontinuierliche Verbesserung der ProdukteDie UnterputzSpülkästen sind das Herzstück innerhalb der Installationssysteme und ein wichtiger Umsatzträger der GeberitGruppe. Die Spülkästenwerden deshalb seit vielen Jahren kontinuierlich weiterentwickelt und optimiert. So wurde beispielsweise1970 die SpülStoppTaste eingeführt, damit der Spülvorgang individuell dosiert werden kann. Mitte der90er Jahre stellte sich die Frage, wie WCSpülkästenaus ökologischer Sicht abschneiden. EntsprechendeÖkobilanzen sind deshalb erstellt worden. Und dieResultate waren eindeutig: Der Spülvorgang ist zentral. Insgesamt werden grosse Mengen an Wasserverbraucht. Eine signifikante Verbesserung der Umweltleistung ist nur durch einen stark reduziertenWasserverbrauch in der Nutzungsphase zu erreichen.
Wassersparen einfach gemachtUm den Wasserverbrauch weiter zu reduzieren, entwickelte Geberit 1996 einen Spülkasten mit Zweimengenspülung, welcher zudem mit zwei unterschiedlichgrossen Tasten ausgerüstet is. Die Betätigung dergrossen Taste für das „grosse Geschäft“ löst eineSpülung von 6 Liter, die kleine Taste eine Teilmengevon 3 Litern aus. Gegenüber der noch verbreiteten 9
Geberit sieht Ecodesign als Schlüssel zuumweltfreundlichen Produkten. Im
Entwicklungsprozess stellt Geberit durchfrühzeitige Planung sicher, dass möglichst
minimiert sowie eine hoheRessourceneffizienz erreicht werden
8
Spülkasten von GeberitDie Taste zum Wassersparen
LiterVollspülung sind auf diese Weise Wassereinsparungen von bis zu 60 % möglich. Bei einer 4köpfigenFamilie sind das pro Jahr rund 40'000 Liter Wasseroder 200 volle Badewannen. Dies entspricht je nachWasserpreis einer jährlichen Ersparnis zwischen 150und 300 CHF.
EcodesignWorkshops Gemeinsamneue Lösungen entwickelnGeberit hat die gewonnen Erkenntnisse in einem weiteren Schritt systematisch in den Innovations undProduktentwicklungsprozess integriert. Konkret werden bei allen wichtigen Projekten in der frühen Entwicklungsphase, d.h. zu Beginn derKonzepterarbeitung, „Ecodesign Workshops“ durchgeführt. Jedes neue Produkt soll hinsichtlich Umweltaspekte besser sein als sein Vorgänger. DieProduktökobilanzen sind dabei wertvolle Entschei
dungshilfen.Die Workshops beinhalten die systematische Produktanalyse über alle Lebensphasen, den Einbezug gesetzlicher Anforderungen sowie die Analyse vonWettbewerbsprodukten. Basierend auf dieser ökologischen SWOTAnalyse werden im Workshop gemeinsam Erfolg versprechende Lösungsansätze entwickeltsowie Ideen und Argumente für das Marketing unddie Kommunikation gesammelt. Die gewonnenen Erkenntnisse werden ins Pflichtenheft des Produkts aufgenommen.
Ecodesign systematisch dokumentiertZentrales Element ist ein so genannter EcodesignSteckbrief, in welchem der WorkshopAblauf festgehalten und die Zwischenresultate strukturiert undnachvollziehbar dokumentiert werden. Die Federführung für den Workshop liegt bei der Fachgruppe „Umwelt und Nachhaltigkeit“, welche über das notwendigeökologische Wissen verfügt und dieses damit auchgezielt einbringen kann. Die Möglichkeit, Wasser zusparen, wird von Geberit konsequent nach Aussenkommuniziert. Gegenüber der noch verbreiteten 9LiterVollspülung sind, wie bereits erwähnt, auf dieseWeise Wassereinsparungen von bis zu 60 % möglich.Zudem sind 1LiterUrinale mit elektronisch ausgelöster Spülung und wasserlose Urinale mit Geruchsverschluss Neuerungen mit durchwegs positivenAuswirkungen auf den Wasserverbrauch.
Geberit sieht Ecodesign als Schlüssel zuumweltfreundlichen Produkten. Im
Entwicklungsprozess stellt Geberit durchfrühzeitige Planung sicher, dass
Rohrleitungssysteme vonGeorg FischerHohe Qualität einfach montiertUmwelt hat TraditionGeorg Fischer ist ein führender Industriekonzern, fokussiert auf die drei Kerngeschäfte GF Automotive,GF Piping Systems und GF AgieCharmilles. Das 1802gegründete Unternehmen mit Hauptsitz in Schaffhausen generiert einen Jahresumsatz von 4.5 MilliardenSchweizer Franken und beschäftigt weltweit rund13'000 Mitarbeitende. GF Piping Systems entwickelt,produziert und vermarktet qualitativ hochwertigeRohrleitungssysteme aus Kunststoff und Metall fürden sicheren Transport von Flüssigkeiten und Gasen.Angeboten werden umfangreiche Systemlösungen fürAnwendungen in der Industrie, der Gas und Wasserversorgung sowie der Haustechnik. Die Produktionsgesellschaften von GF Piping Systems sind alle nachISO 14001 zertifiziert.
Baukasten mit SystemCOOLFIT ist ein vollständig vorisoliertes Kunststoffrohrsystem für sekundäre Kühl und Tiefkühlkreisläufe. Das System beruht auf dem bewährtenund erprobten ABSKunststoffsystemvon Georg Fischer, das Rohre, Fittings, Armaturen und Übergangsfittings umfasst, nun aber mit der Optionfür vorisolierte Rohre und Fittings miteiner Aussenhülle aus PE. Dank derneuen Verbindungstechnik mit Innennippel (Patent angemeldet) muss dieIsolation nicht entfernt werden, um eine Verbindung herzustellen. Zum Ver
binden gelangt die zuverlässige Klebetechnik zurAnwendung. Dies ergibt eine minimale Installationszeit und bedeutende Kosteneinsparungen.GF Piping Systems hat sich schon vor einigen Jahren
entschieden, ihre Produkte und die daraus realisiertenGesamtlösungen umfassender zu betrachten und diese auch unter ökologischen Gesichtspunkten zu verbessern. Insbesondere sollen dabei nicht nur dieeinzelnen Komponenten, sondern das ganze beimKunden realisierte System betrachtet werden. Optimiert werden deshalb auch die zur Installation notwendigen Prozesse und Montagemittel wie auch derNutzungsprozess selbst.
Ermittlung des ökologischen HandlungsbedarfsMit dem COOLFIT Rohrleitungssystem werden Kühlmittel von einem (zentralen) Kühlaggregat zuden einzelnen Verbrauchern geleitet. Typische Einsatzorte sindSupermärkte und Kühlhäuser. Herkömmliche Kühlsysteme sind häufig nicht nur aufwändig zu installie
Das LifeCycleThinking überalle Produktlebensphasen isteine zwingende Voraussetzung, um ökonomische und
ökologische Verbesserungenzu erzielen. Bei GF werden
nicht nur einzelne Komponenten betrachtet, sondern Ge
ren, sondern weisen auch hohe Energieverluste in derNutzung auf. Das Ziel bestand darin, ein modular aufgebautes System zu entwickeln, welches eine einfache Montage ermöglicht und zudem die Kälteverlustein der Nutzung massgeblich reduziert.In diesem Zusammenhang sind einerseits umfangrei
che Ökobilanzen (LCA) erstellt wie auch grobe Abschätzungen auf Basis des kumuliertenEnergieaufwands (KEA) durchgeführt worden. DieSchwierigkeit bestand darin, ein repräsentatives Kühlsystem über alle Lebensphasen, also von der Materialbereitstellung, Herstellung, Distribution, Montageauf der Baustelle, Nutzung und Entsorgung, zu beurteilen. Die Abbildung zeigt die relevanten Lebensabschnitte des COOLFIT Systems.
Kundennutzen optimiertGF bietet nun ein einfach zu installierendes Rohrleitungssystem aus hochwertigem Kunststoff (ABS) undmit hoher Isolation (PUR) inverschiedenen Dimensionenan. Bestandteil davon sindpassende Fittinge und Armaturen. Das Leitungssystemist für Kühlanwendungenzwischen 50°C und +40°C einsetzbar. Der ökologische Vorteil ist vielfach. Zum einen erreicht COOLFITeine grössere Effektivität insbesondere durch das
modulare System, durch die Vermeidung von Korrosion dank Verwendung von Kunststoffen, durch den reduzierten Bedarf an Kühlmitteln sowie durch diewegen der zentralen Kälteerzeugung einfachere Nutzung der Abwärme. Zum anderen wird mit COOLFITdank der lückenlosen Isolation eine hohe Effizienz erzielt (Verluste nur 0.026 W/m∙K, Vermeidung von Wärmebrücken dank Abstützung an der Aussenhülle).Zudem werden Wartungsarbeiten vereinfacht, die Flexibilität bei Nutzungsänderungen erhöht und der Geräuschpegel der Geräte auf der Verkaufsflächeminimiert.
Thema Nachhaltigkeit in der Produktentwicklung integriertGF hat sich entschieden, durch ein modular aufgebautes Rohrsystem den Anwendungsnutzen insgesamt zu erhöhen. Dieser strategische Entscheid warwegleitend für die späteren Entwicklungsarbeiten. Insofern ist es wichtig, bereits am Anfang auch die öko
logischen Aspekte einzubringen.Zu diesem Zweck verwendet GFPiping Systems eine Relevanzmatrix (SustainabilityCheck),welche über die relevanten Umwelteinwirkungen, die sozialeAuswirkungen und die KostenAuskunft gibt. Damit wird die Dis
kussion in der frühen Produktentwicklungsphase nichtnur verbessert, sondern auch vereinfacht.
Der Aspekt Umwelt ist einer unter (sehr)vielen Aspekten in der Produktentwicklung. Nur ein pragmatischer Methodeneinsatz im Produktentwicklungsprozess
hat Erfolgschancen.
Ökologische Verbesserungen führen vielfach auch zu technischen und ökonomi
schen Verbesserungen.
Georg Fischer AG: www.georgfischer.comGeorg Fischer Piping Systems: www.piping.georfischer.comUmweltplattform Schweiz: www.econet.info
11
Gebäudeleitsysteme von SiemensMehrwert durch ganzheitliche Betrachtungen
Siemens als EcodesignPionierDie Siemens AG ist mit der Siemens Schweiz AG seitüber 100 Jahren in der Schweiz vertreten. Siemensist schwergewichtig im Bereich Medizin, Energie undIndustrie tätig. Zum Konzern gehört Osram, sowie die50% Beteiligungen an BoschSiemens Haushaltsgeräten (BSH), Fujitsu Siemens Computers (FSC) undNokia Siemens Network (NSN). Im Jahr 2007 beschäftigte Siemens in der Schweiz rund 7200 Mitarbeiter und erzielte einen Umsatz von mehr als 3Milliarden Franken.Betrieblicher Umweltschutz und die Gestaltung umweltgerechte Produkt, kurz Ökodesign, haben einelange Tradition im Siemens Konzern. Mit der SiemensNorm SN 36 350 setzt der Konzern im umweltgerechten Design Massstäbe. Die Norm umfasst die Leitlinien zur Produktgestaltung, Gefährliche Stoffe,Verbotsliste, Vermeidungsliste, Ökologische Anforderungen an Verpackungen, Deklaration von Materialienin Produkten, ProduktUmweltdeklaration. Teile davon
stehen öffentlich zur Verfügung unter www.siemens.com/SN36350 und werden in anderen Firmenvielfach verwendet. Das Ziel der Norm besteht darin,die einzelnen Produkte auch im Hinblick auf die ökologischen Auswirkungen kontinuierlich zu verbessern.
Produkte für ein integriertes EnergiemanagementSteigende Energiekosten haben immer grösserenEinfluss auf die Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen. Dies hat dazu geführt, den Energieverbrauchund die damit verbunden Kosten nicht länger als notwendiges aber unabänderbares „Übel“ zu betrachten,
sondern systematisch zu erfassen, zu bewertenund aktiv zu beeinflussen. Intelligente Mess undSteuerungssysteme helfen bei dieser Optimierung.Siemens stellt seit längerem Mess und Regelsysteme für die Haustechnik her. Diese Gerätespielen eine wichtige Rolle bei der energetischen Sanierung von Gebäuden. Hier stehennicht mehr einzelne Produkte wie Regler undSensoren im Mittelpunkt, sondern komplexe Lösungen und Anlagen. Und davon handelt dasvorliegende Beispiel. Konkret geht es um dieSanierung und die weiterführende energetischeOptimierung des Verwaltungsgebäudes an derGubelstrasse 22 in Zug.Untersuchungen zeigen, dass Gebäude für rund40 % des weltweiten Energieverbrauchs respektive ca. 20 % der weltweiten TreibgasEmissionen verantwortlich sind und dass 20 – 40 %Energieeinsparung durch intelligente Automatisierung von Heizung, Lüftung und Klima möglich
Ein Gebäude ist mit seinen unterschiedlichen Nutzern ein soziotechnisches System. Die Nutzer sind Teil vom System; siemüssen deshalb involviert und geschult
werden
12
Gebäudeleitsysteme von SiemensMehrwert durch ganzheitliche Betrachtungen
sind.
Betriebliches Sparpotential systematischnutzenDas Verwaltungsgebäude an der Gubelstrasse 22 inZug der Siemens AG wurde kürzlich energetisch saniert. Es stellt sich deshalb die Frage, inwieweit in einem neu renovierten Gebäude durch den Betreiberein energieeffizienter Betrieb sichergestellt werdenkann und welches zusätzliche Einsparpotenzial vorhanden ist.Im Betrieb von grösseren Gebäudekomplexen wirdhäufig nach dem Motto agiert: Wenn sich niemandmehr beschwert, dann ist alles in Ordnung! Die Folgedavon sind beispielsweise (zu) hohe Raumtemperaturen in Randzeiten und (zu) lange Beleuchtungsintervalle in Büros und Gängen. Trotz modernsterGebäudetechnik resultiert ein suboptimaler Betrieb.Gefragt ist hier ein intelligentes Energiemanagement.Dazu sind Daten und weiterführende Informationenzum Gebäude und über die Nutzer notwendig.Für die weiterführende Optimierung wurden deshalbdie folgenden Schritte durchgeführt:
• Benchmarking des Gebäudes – Ermitteln desEnergieverbrauchskennwertes und Vergleichmit den Werten gem. SIA 3801
• Verbinden der Gebäuderegelung & Zähler(Wärme und Kälte) mit dem Advanced Opera
tional Center (AOC): Ermittlung und Vernetzungder notwendigen Daten für ein aktives Energiemanagement
• Feststellen der Bedürfnisse der Nutzer: Wie wenig ist notwendig?
• Information und Motivation zum energieeffizienten Verhalten: Welcher Beitrag ist durch dieNutzer selbst möglich?
• Umsetzung der Bedürfnisse in eine neue Regelstrategie
• Anpassung der Raumtemperaturen an die verschiedenen Nutzungsbereiche
• Monitoring & Controlling der Regelung und derVerbräuche.
Grosses Sparpotential durch aktivesEnergiemanagementRealisiert wurde in der Folge ein aktives Energiemanagement, unter Verwendung moderner Geräte undRegelungstechnologie, welches aber zusätzlich dieBedürfnisse der Nutzer berücksichtigt.Die Resultate erstaunen: Realisiert wurde – nicht zuletzt wegen der gesamtheitlichen und systemorientierten Sicht – eine zusätzliche Reduktion von über 50% .
Ecodesign ist nicht nur eine Frage derrealisierten Technik – es geht auch um
Mobile Telefonie von SwisscomEcodesign auch im Dienstleistungsbereich
Umwelttradition bei SwisscomMit 4,9 Millionen Mobilfunkkunden, rund 5,3 MillionenFestnetzanschlüssen und fast 1,6 Millionen BreitbandAnschlüssen ist Swisscom das führende Tele
komUnternehmen in der Schweiz. 19'658Mitarbeitende (Vollzeitstellen) erarbeiteten in den ersten neun Monaten des Jahres 2007 einen Umsatzvon CHF 8,1 Milliarden. Swisscom ist schweizweitpräsent mit allen Dienstleistungen und Produkten fürdie mobile, die netzgebundene und die IPbasierteSprach und Datenkommunikation. Massive Investitionen in die Netzinfrastruktur stellen sicher, dass diesauch in Zukunft so bleibt. Mit dem italienischen Provider Fastweb ist Swisscom in einem der attraktivstenBreitbandmärkte Europas präsent. Zusätzlich aktiv istSwisscom im IT Infrastruktur Outsourcing und imManagement von Kommunikationsinfrastrukturen.
Für die Unternehmensleitung der Swisscom ist dasThema Umwelt seit langem ein wichtiges Thema. Seitüber zehn Jahren setzt das Umweltmanagement vonSwisscom erfolgreich Massnahmen innerhalb desUnternehmens um. Zu Beginn waren dies standortbezogene Optimierungen, wie beispielsweise der reduzierte Ressourcenverbrauch der
Kommunikationsnetzwerke, Optimierung der eigenenFahrzeugflotte, das Senken der Papierverbräuche sowie die Sicherstellung der umweltgerechten Entsorgung des Elektronikschrotts. Dieses Engagement fürdie Umwelt führte dazu, dass in Europaweiten Vergleichen Swisscom regelmässig zu den drei bestenUnternehmen gezählt wurde. Ihre Aktien sind zudemin verschiedene Nachhaltigkeitsfonds aufgenommenwurden.
Systematische UmweltbewertungenIm Sinne eines umfassenden Ansatzes wurde in denletzten Jahren die Systemgrenze über das Unternehmen hinaus erweitert und die Umwelteinflüsse derProdukte und Dienstleistungen bei den Kunden mitÖkobilanzen untersucht. Als relevante Einflussgrösseerwies sich nicht nur die Produktion sondern vor allemauch die Nutzungsphase. Aufgrund dieser Resultatehat sich das Umweltmanagement neu das Ziel gesetzt, das Gesamtsystem – und nicht nur eine einzel
ne technische Komponente – zu verbessern.
Mobiltelefon umweltrelevantBei der Mobilkommunikation ist neben dem Betriebdes Netzwerks (Stromverbrauch Infrastruktur) auchdie Produktionsenergie (graue Energie) des Endgerätes beim Kunden ökologisch relevant. Beim Mobiltelefon überwiegt die graue Energie mit 70% an dergesamten Energiebilanz klar.Für die Verbesserung der Umweltleistungen gibt essomit zwei Ansatzpunkte:
• Einsatz anderer Materialien sowie Verbesserung des Herstellungsprozesses
Swisscom optimiert Gesamtsysteme undverbessert damit die Umweltleistung
signifikant bei gleichzeitigerKostenreduktion
Im Rahmen des Umweltmanagements bestimmt Swisscom regelmässig die
bedeutenden Umweltaspekte aus Umweltkennzahlen sowie aus den gesetzlichen
und gesellschaftlichen Forderungen
14
Mobile Telefonie von SwisscomEcodesign auch im Dienstleistungsbereich
• Senkung des Energieverbrauchs im Netz durcheine effiziente Infrastruktur
Daneben gibt es bei der Optimierung dieses Systemszwei weitere wichtige Rahmenbedinungen zu berücksichtigen: Kostendruck auf die Betriebskosten, sowiedas neue Kundensegment LOHAS (Lifestyle of Healthand Sustainability), welches mittlerweile 20% der Privatkunden umfasst. Vertreter dieses Kundensegments haben explizit das Bedürfnis nach qualitativhochstehenden Geräten mit einer guten Umweltperformance. Neueste Technologie und zugleich die Forderungen von langer Lebensdauer könnenZielkonflikte darstellen. Hier gilt es neue Lösungen zufinden.
Ecodesign umgesetztIm Bereich der mobilen Telefonie wurden deshalb diefolgende Massnahmen umgesetzt:
• Reduktion des Energieverbrauches im Netz(=effiziente Infrastruktur): Swisscom führt mitdem Lüftungskonzept Mistral ein revolutionäreinfaches Konzept für den Abtransport der Abwärme des TelcoEquipments ein. Voll umgesetzt reduziert es den Stromverbrauch vonSwisscom um 10% was ungefähr 8 Mio. SFr.Stromkosten jährlich bedeutet.
• Einkauf von Ökostrom zum Betrieb der Netze:Swisscom ist die grösste Bezügerin von Sonnen und Windenergie in der Schweiz.
• Reduktion des Anteils der Herstellungsenergiedurch eine verlängerte Lebensdauer: Um diegraue Energie für die Geräte zu reduzieren, entwickelte Swisscom zusammen mit „Terre desHommes“ eine Lösung, um gebrauchte Geräteals Occasionsgeräte weiterzuverkaufen. DieZweitnutzung macht die Produktion eines zweiten Gerätes unnötig und reduziert die graueEnergie um 50%.
• Verlängerung der HandyNutzung: Swisscombietet analog zum Vertragsverlauf eine zweijährige Reparaturgarantie an.
• Umweltgerechte Entsorgung der defekten Geräte: Zusammen mit der SWICO in der Schweizstellt Swisscom die umweltgerechte Entsorgungund Recycling der defekten Endgeräte sicher.
Grosser ökologischer und ökonomischerNutzenDiese Massnahmen bewirken folgenden Nutzen fürden Anwender und die Swisscom:
• Kostensenkung durch Ressourceneffizienz:Swisscom spart jährlich mehrere Mio. CHF anBetriebskosten und investiert mit demÖkostrombezug in die nachhaltige Stromproduktion. Zudem Reduzieren sich die Betriebskosten beim Kunden bei gleichzeitig geringererUmweltbelastung.
• Sozialer Mehrwert: Als gewünschten Nebeneffekt der Aktion Solidarcomm erhält „Terre desHommes“ aus dem Verkauf der Occasionsgeräte pro Gerät CHF 5. für ihre Projekte(www.swisscom.com/solidarcomm).
• Kundenbindung: Durch die Befriedigung derKundenbedürfnisse und Teilen ihrer Werte erhöht Swisscom die Kundenbindung.
Die Swisscom betreibt einen standortorientierten wie auch produkt und dienst
USM MöbelbausystemeZeitlos, langlebig und ressourcenschonend
Gutes Design ist auch EcodesignMit dem USM Möbelbausystem Haller wurde 1965das erste der USM Möbelbausysteme auf den Marktgebracht. Es wurde von Paul Schärer, junior, Dipl. Ing.ETHZ, zusammen mit Fritz Haller, Architekt in Solothurn (CH) zunächst für den Eigenbedarf in den Bürosdes damals neu erstellten USM Fa brikationsgebäudes in Münsingen entwickelt. Der Erfolg wächst innerhalb kurzer Zeit auch auf internationaler Ebene.Heute ist das USM Möbelbausystem Haller zum zeitlosen DesignKlassiker geworden. USM U. SchärerSöhne AG beschäftigt am Hauptsitz in der Schweizund den Schwestergesellschaften in Deutschland,Frankreich und den USA rund 400 Mitarbeiterinnenund Mitarbeiter. Der Hersteller mit Pro duktionsstandort Schweiz ist über Vertriebspartner weltweit in über35 Ländern präsent.
Bei der Entwicklung der USM Möbelbausystemespielte die Frage nach dem verantwortungsbewusstenUmgang mit Energie, Emissionen, Rohstoffen undProduktionsmethoden seit jeher eine zentrale Rolle.Der Nutzungsdauer eines Produkts kommt bei derökologischen Betrachtung die weitaus grösste Bedeutung zu, denn je länger ein Möbel nutzbar ist, destoweniger belastet es die Umwelt.Die Langlebigkeit der USM Möbelbausysteme wirdbestimmt durch die Qualität der Materialien, die Variabilität der Funktion, die Zeitlosigkeit des Designs unddie Rückwärtskompatibilität in der Produktentwicklung. Dank der Langlebigkeit und dem zeitlosen Design von USM Möbeln können die Produkte übereinen langen Zeitraum genutzt werden. USM Möbel
bestehen zudem weitgehend aus Stahl. Dieser Werkstoff wird mehrheitlich aus Altmetall hergestellt undzeichnet sich durch seine Langlebigkeit und gute Rezyklierbarkeit aus. Vollständiges Rezyklieren des eingesetzten Stahls vermeidet zukünftigeUmweltbelastungen in Höhe von rund 40% der durchdie Stahlbereitstellung verursachten Belastung.
Langjähriges Engagement im UmweltbereichDie Firma USM U. Schärer Söhne AG betreibt eine eigene Produktion in Münsingen bei Bern. Auch hierspielt der Umweltaspekt eine wichtige Rolle. Umgesetzt wurden deshalb diverse Massnahmen, wie beispielsweise:
• Konzept der lokalen Produktion (u.a. auch Berücksichtigung lokaler Galvantikbetriebe zwecksSicherstellung von Umweltstandards),
• Stanzen & Biegen ab Rolle (Coil) zwecks besserer Materialausnutzung,
• Verwendung von wasserbasierten Lacksystemen (für die Tischplatten) zwecks Vermeidungvon Lösungsmitteln, und
• Wärmerückgewinnung.EcodesignStudie mit der ETH ZürichUSM erteilte der ETHsustainability in Zürich den Auftrag, die gesamte Produktpalette bezüglich ihrer Auswirkungen auf die Umwelt über den gesamtenProduktlebenszyklus (Rohstoffgewinnung bis Entsor
Die Suche nach Lösungen vor dem Hintergrund ökonomischer Notwendigkeitenprägt das Handeln bei USM. Bei der Ent
wicklung spielte somit die Frage nachdem sparsamen Umgang mit Energie,
Emissionen, Rohstoffen und Produktionsmethoden von Anfang an eine
zentrale Rolle.
16
USM MöbelbausystemeZeitlos, langlebig und ressourcenschonend
gung) zu untersuchen. Untersucht wurde das gesamte Produktsortiment mit dem Ziel, das zusätzlicheVerbesserungspotenzial aufzuzeigen. Modelliert undbewertet wurden typische Arbeitsplatzsysteme mitentsprechendem Zubehör.Die ÖkoBilanzen haben zusammenfassend folgenden Handlungsbedarf aufgezeigt:
• Festhalten am Grundkonzept: Langlebigkeitdurch modularen Aufbau, Variabilität der Funktion, zeitlosem Design und Rückwärtskompatibilität
• Gezielte Materialwahl: Materialien mit bessererUmweltleistung verwenden
• Weniger Materialeinsatz: Konstruktionen mitweniger Materialinput anstreben
In einem nächsten Schritt wurde ein EcodesignWorkshop mit rund 10 Kaderleuten von USM U. SchärerSöhne AG durchgeführt. Der Fokus lag dabei aufKomponenten, welche im einzelnen Möbelsystem signifikante Umweltbelastungen bewirken und zudemin hohen Stückzahlen produziert werden.
Ökonomisches und ökologisches Verbesserungspotential umgesetztAm Ende des EcodesignWorkshops wurden folgende Verbesserungsmassnahmen ermittelt und auchumgesetzt:
• Bleche: Verringerung der teilweise erheblichenAusschussrate beim Pulverlackieren durchtechnologische und organisatorische Massnah
men. Am Rohteil unsichtbare Fehler könnenzum Teil erst nach dem Beschichten durch dieleicht glänzende Oberfläche zum Vorscheinkommen. Durch organisatorische Massnahmenwie Zwischenchecks an geeigneten Stellen derProduktion, verstärkte Sensibilisierung der Mitarbeiter sowie den Einbau technischer Hilfsmittel zur Überprüfung konnte USM dieAusschussquote wesentlich senken. Dies führtezu Einsparungen beim Stahlverbrauch und damit zu tieferen Kosten wie auch zu einer geringeren Umweltbelastung.
• Modifikation der Klapp und Ausziehtüren: DieTüren erhalten vor dem Beschichten eine Eisenphosphatschicht als Haftvermittler, welchegleichzeitig einen guten Korrosionsschutz aufweist. Deshalb kann auf die zusätzliche Zinkschicht auf dem Rohmaterial verzichtet werden.Zusammen mit weiteren Modifikationen konntedie Umweltbelastung der Klapptüre um knapp27% reduziert werden. Annähernd zwei Dritteldavon sind auf den Verzicht der Verzinkung zurückzuführen. Durch die Eliminierung der Zinkschicht konnte zudem die Standzeit der Stanzund Biegewerkzeuge erhöht werden, was einewirtschaftlichere Fertigung bedeutet.
Ecodesign in der ProduktentwicklungverankertBei technischen Weiterentwicklungen wird bei der Firma USM U. Schärer Söhne AG darauf geachtet, dasssowohl bei Materialen wie auch bei Fertigungstechnologien eine hohe Umweltleistung besteht. Nur so kanndie Basis für ein nachhaltiges Produzieren auch inZukunft sichergestellt werden. Zudem lässt die Firmaregelmässig Ökobilanzstudien mit den neu im Markteingeführten Produkten durchführen.
Bei technischen Weiterentwicklungenwird darauf geachtet, dass sowohl bei der
Wahl der Materialien wie auch bei derFertigung der Nachhaltigkeitsgedanke im
Vordergrund steht.
USM U. Schärer Söhne AG: www.usm.comUmweltplattform Schweiz: www.econet.info
17
Umwelt steht im VordergrundIn den vergangen Jahrzehnten bemühten sich die Automobilhersteller in erster Linie, die vorbeugende undunfallfolgenmildernde Sicherheit für die Fahrgäste zuverbessern. Ende der 80er Jahre wurde dann damitbegonnen, auch das Auto selbst vor den Folgen einesZusammenstosses besser zu schützen. Reparaturfreundliche Systeme bei Kollisionen bis zu 15 km/h(ohne Beschädigung des Längsträgers) wurden insbesondere von den Versicherungen mit Prämienminderungen belohnt. Die hohen Anforderungen an dieSicherheit von Fahrzeugen dürfen aber nicht isoliertbetrachtet werden. Bedingt durch die immer höherenAnforderungen an die Umweltverträglichkeit und dieSicherheit im Fahrzeugbau, hat der Leichtbau einenhohen Stellenwert erreicht. Moderne Sicherheitskonzepte aus Aluminium sind durchaus kostengünstigund stehen im Einklang mit den Bemühungen, Gewicht einzusparen, um dadurch den Kraftstoffverbrauch zu senken. Erste CrashManagementSysteme haben jetzt auch bei Lastkraftwagen Anwendung gefunden. Wichtige Potenziale bieten sie aberauch hinsichtlich Nachhaltigkeit im Sinne der Personensicherheit und Umweltverträglichkeit. Auch unterStoffkreislaufaspekten –Stichwort Ökobilanz– schneiden sie sehr gut ab.
Alcan Automotive als Teil der Business Group AlcanEngineered Products ist führend in der Entwicklungund Herstellung von massgeschneiderten Sicherheitslösungen rund um Personenwagen. Nahe derSchweizergrenze werden im Deutschen Werk Gottmadingen, welches zur Alcan Singen GmbH gehört,
jährlich mehrere Millionen Stossfänger für die Automobilindustrie hergestellt und tragen eingebaut in denFahrzeugen somit zur Reduzierung des CO2 Ausstosses bei.
Leichtbau und Recycling als zentraleEcodesignstrategienDer Ecodesign Gedanke wird bei Alcan schon seitden 70er Jahren durch AluBauweise der Eisenbahnwagen umgesetzt, später auf Busse angewendet undheute auf die Automobile. Dabei wird im Besonderenwährend der Nutzungsphase durch den LeichtbauEnergie eingespart und beim Rezyklieren 95% der ursprünglich eingesetzten Energie wieder zurück ge
wonnen.
Aufgabenstellung und ProblemlösungDie primäre Aufgabe des Stossfängers ist der Schutzdes Fahrzeuges bei Zusammenstössen mit niedrigenGeschwindigkeiten. Zusätzlich spielt er eine wichtigeRolle innerhalb des gesamten passiven Fahrzeugsicherheitskonzeptes und muss darüber hinaus sämtliche Anforderungen an den Fussgängerschutzerfüllen. Somit spielen moderne Stossfänger im Sicherheitskonzept eines Autos eine zentrale Rolle. DerStossfänger setzt sich hauptsächlich aus einem Querträger (idealerweise ein MehrkammerHohlprofil) undzwei Crashboxen zusammen. Über die Crashboxen,die bei einem Aufprall durch plastische VerformungEnergie absorbieren, ist er mit den beiden Längsträger der Karosserie verbunden. Werkstoff und Geometrie eines Querträgers und insbesondere derCrashboxen beeinflussen das Verformungsverhaltenerheblich.
Aluminium Stossfänger von AlcanLeicht, sicher und umweltfreundlich
Das von Alcan mit dem NachhaltigkeitsGedanken entwickelte Stossfängersys
tem hat bewiesen, sowohl sicherheitsbezogen als auch ökonomischökologisch
positive Auswirkung zu haben.
18
Das Bild zeigt den schematischen Aufbau eines Stossfängers und der KraftWegverlauf im Falle einerKollision.
Hoher Kundennutzten bei reduzierterUmweltbelastungDie AlcanIngegnieure berechnen den Stossfängerunter den Gesichtspunkten der Kosten und Gewichtsoptimierung. Crashtests mit einer Geschwindigkeit von 64 km/h (EuroNCAPTest, 40%Überdeckung von vorne) stellen besonders hohe Anforderungen. Der eingesetzte Werkstoff muss die Fähigkeit besitzen, sich stark deformieren zu können,ohne frühzeitig zu brechen. Der Vorteil von Aluminiumgegenüber Stahl liegt in der höheren Energieabsorption (2535 kJ/kg). Weitere Vorteile von AluminiumStossfängerquerträgern sind:
• Gewichtsreduktion bis zu 30% gegenüber Stahl• Bessere Verformungsfähigkeit gegenüber Stahl• Spezifische Energieabsorption ist höher als die
von Stahl• Optimierte Konstruktion vereinfacht Fertigung
und senkt Kosten• Kein Oberflächenschutz erforderlich• Problemloses und wertvolles Recycling
Alcan im Dienste des UmweltschutzesFür Alcan ist der Umweltschutz oberstes Gebot. DerEinsatz von einem AluminiumStossfänger anstelle einer Stahllösung mit ähnlichen CrashEigenschaften ineinem Kleinwagen hat in der lifecycle Betrachtung fürdie gesamte Serie eine Vermeidung von 150'000 tGreenhouse Gas Emissionen. Die uneingeschränkteRezyklierbarkeit des Aluminiums bedeutet darüberhinaus, dass lediglich 5% der ursprünglich benötigtenPrimärenergie eingesetzt werden muss, um einenneuen Stossfänger herzustellen. Aluminium im Umlaufbedeutet daher eine wertvolle, immer wieder verwendbare Ressource im Dienste des Umweltschutzes.
Aluminium Stossfänger von AlcanLeicht, sicher und umweltfreundlich
Leichtbau im Transportbereich bewirkteine deutlich bessere Umweltleistung
Alcan Automotive:Our value proposition goes beyond light
Neue Entwicklungsperspektive für das UnternehmenGibt es marktfähige Produkte, diedie Umwelt weniger belasten?. DieAntwort ist ja: diese Produkte gibtes! Mit weniger Ressourceneinsatzwird ein höherer Kundennutzen erzielt und dem Unternehmen zusätzliche Wettbewerbsvorteile verschafft.Interessant ist hier die Tatsache,dass ökologische Schwächengleichzeitig auch hohe Kosten verursachen können, z.B. durch hohenMaterialverbrauch, aufwändige Herstellungsprozesse, ineffiziente Nutzungsprozesse, oder auch durchaufwändige Entsorgungsprozesse.Die unter Ecodesign optimiertenProdukte sind deshalb besser – fürden Hersteller, den Nutzer und vorallem für die Umwelt.Proaktive Unternehmen, die neueTrends schaffen und Netzwerke nutzen, bieten bereits heute bessereProdukte mit einer intelligenterenRessourcennutzung an. Interdisziplinäres Arbeiten, also von einanderlernen und Wissen und Erfahrungenteilen, ist der Schlüssel des zukünftigen Erfolgs. Ecodesign ist das lebende Beispiel dafür. Steigen auchSie um auf die umweltgerechte Produktentwicklung!
Weitere KontakeKonrad Wegener, Leiter IWF und inspire AG an der ETH ZürichBereich Ressourcen optimiertes [email protected] Hellweg, IfU an der ETH ZürichBereich Ökologisches [email protected] Xirouchakis, Leiter LICP an der EPFLBereich Green [email protected] Fort, Martin Klöti, Fachhochschule Nordwestschweiz (FHNW)Bereich Nachhaltigkeit in Produktion und [email protected], [email protected] Frischknecht, ESUservices GmbHBereich ÖkoBilanzierungfrischknecht@esuservices.chRoger Baud, Leiter ETH SustainabilitySchulung in [email protected]Christine Chappot, sanuBildung für nachhaltige [email protected] Druck dieser Broschüre wurde ermöglicht durch die finanzielleUnterstützung der folgenden Firmen und Organisationen: Bundesamt fürUmwelt (BAFU), Zeitschrift Umwelt Perspektiven, SchweizerischesInstitut für Systems Engineering (SISE AG), Belimo Automation AG,Gallus Ferd. Rüesch AG, Geberit AG, Georg Fischer AG, SiemensSchweiz AG, USM U. Schärer Söhne AG, Alcan Automotive Structures