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ReProOrgano Unterprojekt

Wirtschaftlichkeitsanalyse des Recyclingprozesses und ganzheitliche Bewertung der Umweltentlastungseffekte mittels Life Cycle Assessment (Ökobilanzierung)

Prozesskette Closed-Loop Recycling von Organoblech NESTING-Verschnitten (cradle-to-gate)

Zur ökonomischen und ökologischen Bewertung der im Projekt ReProOrgano technisch entwickelten Closed-Loop Recycling Strategie wird eine Wirtschaftlichkeitsanalyse, sowie die Berechnung der Umweltwirkungen anhand der Methodik der Ökobilanzierung nach DIN EN ISO 14040:2006, sowie DIN EN ISO 14044:2006 durchgeführt.

Hintergrund und Inhalt des Projekts

Im Leichtbau findet zunehmend eine Funktionalisierung von thermoplastischen Faserverbundwerkstoffen statt. Dabei ist das Spritzgussverfahren von thermoplastischen Kunststoffen in Kombination mit endlosfaserverstärkten Thermoplasten (Organoblechen) besonders geeignet. Für die Herstellung von Hybridbauteilen fällt aufgrund der spezifischen Konfektionen und lastgerechter Orientierung im späteren Bauteil eine konstante Menge Verschnitt an. Derzeit wird der Verschnitt, der sowohl die Kosten als auch die Umweltwirkungen des Faserverbundkunststoffes negativ beeinflusst, energetisch verwertet. Damit ist das stoffliche Verwertungspotential (Recyclingpotential) des ressourcenintensiven Faserverbundwerkstoffes ungenutzt.
Im Rahmen des Projekts soll ein geeignetes Verfahren entwickelt werden, um die anfallenden Verschnitte als Spritzgusskomponente in den Hybridbauteilprozess zu implementieren. Dabei wird ein geschlossener Kreislauf mit einer hohen Wertschöpfung und einer hohen Qualität des Endresultates angestrebt.

 

Projektziel

Im Rahmen des Unterprojekts (Phase II) wird eine Wirtschaftlichkeitsanalyse durchgeführt, um die Aufwendungen des Ist-Stands (energetische Verwertung der Verschnitte) mit denen des Closed-Loop-Recyclings zu vergleichen sowie die Kostentreiber zu identifizieren. Neben kalkulatorischen Ansätzen zur Produkt- und Prozesskostenkalkulation sollen ergänzend Ansätze der Investitions-, Material- und Umweltkostenrechnung u.a. hinsichtlich der Anwendbarkeit auf die Fragestellung untersucht werden. Hierzu wird basierend auf der Prozess- und Verfahrenstechnik sowie den Produkt-, Energie- und Stoffströmen ein Kosten- und Erlös-Modell, ggfs. mit differenzierten Varianten aufgebaut und parametrisiert abgebildet. Somit lassen sich Szenarien für die Wirtschaftlichkeitsbewertung rechnen und Empfehlungen ableiten.
Das methodische Vorgehen zur ökologischen Bewertung basiert auf der international genormten Methode der Ökobilanzierung (Life Cycle Assessment, LCA), die in der DIN EN ISO 14040:2006, sowie DIN EN ISO 14044:2006 festgehalten ist. Die umweltorientierte Modellierung und Analyse der zu vergleichenden Produktsysteme erfolgt auf Basis von Daten, die empirisch ermittelt und in generisch-erzeugten Datenbanken verfügbar sind oder durch Expertenwissen evaluiert wurden. Unterstützend wird hierzu das Softwaresystem GaBi (Ganzheitliche Bilanzierung) der Fa. Sherpa (ehemals thinkstep) genutzt.
Für die Bewertung des im Projekt betrachteten Produktsystems können diese verfügbaren Durchschnittswerte durch die spezifische Datenerhebung im Produktionsprozess ergänzt werden.

 

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