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Effizienzgewinne durch Kooperation bei der Optimierung von Stoffströmen in der Region Hamburg
 
   
 
Auftraggeber
 
Bundesministerium für Bildung und Forschung
 
 
 
Kooperationspartner
 
Ökopol GmbH, Hamburg
  Fachhochschule Hamburg, Fachbereich Maschinebau und Produktion
 
Ingenieurbüro für Sozial- und Umweltbilanzen (SUmBi), Hamburg
 
Universität Hamburg, Fachbereich Informatik
 
 
 
Praxispartner
 
Norddeutsche Affinerie, Hamburg
 
Tuchenhagen GmbH; Büchen
 
VDMA, Landesverband Nord, Hamburg
 
Wilhelm Fette GmbH, Schwarzenbeck
 
 
Laufzeit
 
Dezember 1998 - Mai 2002
   
   
   
Projektidee
  Metalle gehören zwar zu den nicht-regenerativen Ressourcen, doch haben sie unter Nachhaltigkeitsgesichtspunkten einige große Vorteile, wie Langlebigkeit, Reparierbarkeit und Recyclierbarkeit auf gleichem Qualitätsniveau. Andererseits existieren entlang der Metallkette - angefangen von der Rohstoffförderung über die Metallerzeugung, -verarbeitung, Produktnutzung bis hin zum Recycling - eine große Anzahl ökologischer, sozialer und ökonomischer Probleme. Ziel des Projekts ist deshalb die Sicherung und Verbesserung der mit der Werkstoffgruppe der Metalle verbundenen Chancen für ein nachhaltig zukunftsfähiges Wirtschaften und zugleich die Verringerung der Probleme, die z. B. mit nicht optimaler Nutzung, mit dissipativen Verlusten, Verunreinigungen, Beschichtungen und Begleitstoffen bestehen. Der Untersuchungsraum des Projektes ist die Region Hamburg, wobei für uns die räumliche Nähe der metallwirtschaftlichen Akteure als Basis für Vertrauen und Innovationsfähigkeit im Vordergrund steht.
   
  Das Projektdesign bewegt sich bewusst zwischen einem praktischen, zielorientierten Umsetzungsprojekt und einem theoretischen Forschungsprojekt. Beide Zugänge werden innerhalb des Projektes parallel und möglichst gleichgewichtig bearbeitet. Aus dem Spannungsverhältnis zwischen Langfristziel und gegenwärtigen kleinen Schritten, zwischen Theorie und Praxis ergeben sich für uns die wesentlichen Impulse. Die mit den Unternehmen entwickelten Ideen und Umsetzungsprojekte werden auf ihren innovativen Gehalt, ihre Verallgemeinerbarkeit und ihre Nachhaltigkeitsorientierung, die theoretischen Konzeptionen auf ihre empirische Fundierung und Realisierbarkeit hin überprüft.
   
   
Praktische Ansätze
  Auf der praktischen Ebene werden verschiedene Ansätze verfolgt, wir unterscheiden ein stoffstromorientiertes Vorgehen (Metalle), ein prozessorientiertes (Metallbearbeitung) und ein produktorientiertes (Gestaltung und Nutzung).
   
  Bei den stoffstromorientierten Ansätzen stehen die Ströme hin zu den großen Metallschrotte verarbeitenden Unternehmen der Region im Vordergrund. Es geht um die Optimierung der Erfassung, um die Reinhaltung und Getrennthaltung der verschiedenen Schrottqualitäten im Kupfer-, Stahl- und Edelstahl- bzw. Chrom- Nickelkreislauf.
   
  Bei den prozessorientierten Ansätzen werden insbesondere die Metallnebenstoffströme (Schleifschlamm- und Strahlmittelabfälle, Kühlschmierstoffe) bearbeitet. Verschiedene Methoden des Schleifschlammrecyclings sollen mit Unterstützung einer Ökobilanz verglichen werden. Strahlmittelabfälle fallen in einem Partnerunternehmen in ziemlich reiner Zusammensetzung an. Es wird geprüft, ob sich sowohl die stofflichen Eigenschaften als auch die ‚Struktur’ dieser Abfälle für neue Produkte nutzen lassen. Ein weiteres Untersuchungsfeld bei den Metallnebenstoffströmen ist die Optimierung der Kühlschmierung bei der Metallverarbeitung, wobei es zum einen um konkrete Verbesserungen bei der Anwendungstechnik geht (Trockenbearbeitung, Minimalmengenschmierung), aber auch um die Diffusion dieser Bearbeitungstechniken in die Unternehmen hinein, um den Abbau bestehender Hemmnisse und ggf. auch nur ‚Vorurteile’.
   
  Bei den produktorientierten Ansätzen konzentrieren wir uns auf Modulbauweise und Plattformstrategie sowie auf die Möglichkeiten zum Produkt- und Komponentenrecycling. Zu diesen Themen wird im Juni 2000 ein erster Workshop stattfinden, auf dem die Einführung und Verbreitung der modularen Bauweise insbesondere bei kleinen und mittleren Unternehmen in der Region sowie die Möglichkeiten des Produkt- und Komponentenrecyclings im Blickpunkt stehen. Von diesem Workshop erhoffen wir uns die Initiierung von betriebsübergreifenden Kooperationen.
   
  Aufbauend auf diesen Praxisprojekten werden, als ein Instrument zur Analyse und Modellierung von Stoffströmen, Kosten und Umweltwirkungen, Modelle von Stoffstromnetzen auf der Basis der Ökobilanzierungssoftware UMBERTO erarbeitet und methodisch weiterentwickelt.
   
   
Theoretische Ansätze
  Nachhaltigkeit ist eine dreidimensionale Zielperspektive mit sozialer, ökologischer und ökonomischer Ausprägung. Nicht-Nachhaltigkeit ist dabei leichter zu beschreiben als Nachhaltigkeit. Ein Weg in die Zukunft kann nur dann nachhaltig sein, wenn auf ihm weitreichende Systemzusammenbrüche in den sozialen, ökologischen und ökonomischen Systemen vermieden werden können.
   
  Der Schwerpunkt der theoretischen Betrachtungsebene des Forschungsprojektes liegt bei der Entwicklung von Nachhaltigkeitsstrategien und von Nachhaltigkeitskriterien zur Bewertung von Innovationen. So soll z. B. mit Hilfe des Bewertungskriteriums "Entropische Effizienz" und des Konzepts einer "tendenziellen nachhaltigkeitsorientierten (ökologischen, sozialen und ökonomischen) Amortisation" der Nutzen der Metalle in den jeweiligen Systemen auf die damit verbundene Entropieproduktion bzw. allgemeiner auf die Aufwendungen zur Erzeugung, Verarbeitung, Aufarbeitung und Aufbereitung bezogen werden. Die genaue Ausgestaltung dieses Konzepts befindet sich noch in der Entwicklung.
   
   
Ausblick
  In der zweiten Hälfte der Projektlaufzeit werden voraussichtlich noch einige wenige Praxisprojekte hinzu kommen (ggf. Erweiterung des bearbeiteten Spektrums an Produkten in Richtung Maschinenbau und Automobile, Stoffstrom Aluminium). Die begonnenen Praxisprojekte werden weiter verfolgt und zum Abschluss gebracht. Auf der theoretischen Ebene werden wir uns stärker auf die Region Hamburg konzentrieren und auf diejenigen regionalen bzw. regional beeinflussbaren Faktoren, von den die Innovationsfähigkeit von Unternehmen bzw. Unternehmensclustern abhängt. In der letzten Projektphase werden dann die Fragen der Verbreitung und Verallgemeinerbarkeit unserer Erfahrungen und Erkenntnisse im Zentrum stehen.
   
   
Ihre Ansprechpersonen sind
  Dirk Jepsen
  Knut Sander