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Ressourceneffizienz und Wirtschaftlichkeit in der Chemie durch systematische Material: Kosten und Wertflussanalysen

Ressourceneffizienz und Wirtschaftlichkeit in der Chemie durch systematische Material: Kosten und Wertflussanalysen

Adalbert Steinbach

ISBN: 978-3-527-67607-1

Dec 2013

386 pages

$69.99

Description

Der Verbrauch an natürlichen Ressourcen hat eine kritische Grenze erreicht, die drohende Energieknappheit verlangt einen nachhaltigen Umgang mit Energieträgern und Rohstoffen. Auch chemische Unternehmen müssen sich damit auseinandersetzen, wie Ressourcen möglichst sparsam und kostengünstig einzusetzen sind – nicht zuletzt, um im internationalen Wettbewerb bestehen zu können.

Hinsichtlich der Ressourceneffizienz spielen die Entwicklung und Optimierung der Verfahren in der chemischen und pharmazeutischen Industrie eine Schlüsselrolle. Wie man die Ressourceneffizienz messen und steigern und dabei auch noch andere wichtige technische, ökonomische und ökologischen Ziele systematisch berücksichtigen kann, bringt dieses Buch auf den Punkt: Es zeigt die Grundlagen des Process Life Cycle Managements in Verfahrensentwicklung und Produktion bis hin zu Excellence-Projekten,
Fallstudien und konkreten Ergebnissen aus der Praxis.

Chemieingenieure und Verfahrenstechniker, aber auch Manager und Betriebswirte aus Chemie und Pharmazie sowie Umweltschutzbehörden finden hier Informationen, wie sie bisher nur schwer zugänglich waren. Ein Kapitel mit Definitionen und ein Abkürzungsverzeichnis ergänzen den Überblick.
Vorwort IX

1 Fragestellungen aus Praxis und Wissenschaft 1

1.1 Fragen aus der Praxis von Chemieunternehmen 2

1.2 Fragen aus der Wissenschaft 6

2 Grundlagen des Process Life Cycle Managements 9

2.1 Managemententscheidungen 10

2.2 Managementziele 12

2.3 Umweltmanagementsysteme nach Gesetz 14

2.4 Messen der Ziele „Ressourceneffizienz“/„Produktivität“ 18

2.5 Integrierte Managementsysteme 21

2.6 Beitrag der Chemie: Nachhaltige Chemie/Green Chemistry 26

2.6.1 Grundlagen der nachhaltigen Chemie 28

2.6.2 Neue Kennzahlen 29

2.7 Entscheidungen des Process Life Cycle Managements (PLCM) 30

2.8 Process Life Cycle Management mit BTC-System 34

2.9 Zusammenfassung der Kernpunkte 35

3 Technische Teilsysteme als grundlegende Methode 39

3.1 Antworten auf das Kernproblem der Chemie 40

3.2 Materialflussanalyse (MFA)-Grunddaten: Technische Buchführung 43

3.3 MFA: Bilanzen 48

3.4 MFA: Materialeffizienzorientierte Verfahrensanalyse 57

3.5 CFA: Chemieflussanalyse und „Duales Modell“ 65

3.6 MFA: Erweitertes Kennzahlensystem 75

3.7 MFA: Energieeffizienzorientierte Prozessanalyse 80

3.8 MFA: Nichtstoffliche Ressourcen 83

3.9 Zusammenfassung der Kernpunkte 86

4 Ökonomische Teilsysteme 89

4.1 Kostenrechnung als zukunftsorientierte Entscheidungsrechnung 89

4.2 Zweckorientierte Kostenrechnungen 90

4.3 Kostenflussanalyse (KFA): Integrierte Prozesskostenrechnung 94

4.4 KFA: Umweltschutzkosten 100

4.5 KFA: Produktkostenrechnung 104

4.6 KFA: Kostenorientierte Prozessanalyse 108

4.7 KFA und Zielkosten 119

4.8 Wertflussanalyse (WFA) 120

4.9 Zusammenfassung der Kernpunkte 127

5 Ökologische Teilsysteme 129

5.1 Ökobilanz in der Praxis 129

5.2 Umweltorientierte Flussanalyse (UFA): Ökologische Buchführung 132

5.3 Umweltrelevanzfaktoren (URF) 137

5.4 UFA: Umweltorientierte Prozessanalyse 140

5.5 Zusammenfassung der Kernpunkte 145

6 Ganzheitliche Betrachtung 149

6.1 Was ist Ganzheitlichkeit? 149

6.2 Prozesskettenanalysen 153

6.3 Betriebs- und Standortanalysen 156

6.4 Prinzip „Kreislaufführung“ (Recycling) 162

6.5 Zusammenfassung der Kernpunkte 168

7 Excellence- und KVP-Projekte in der Praxis 169

7.1 Unternehmensphilosophien als Treiber von Projekten 169

7.2 Schnellanalyse/Screening-Projekte 172

7.3 Detailanalyse mit KVP-Meeting 179

7.4 Zusammenfassung der Kernpunkte 183

8 Ergebnisse aus der Praxis 185

8.1 Meta-Auswertung von standardisierten Projektdaten 185

8.2 Stand der Materialeffizienz in der Chemie 188

8.3 Lösungsmittel- und Wasserverbrauch 193

8.4 Verwertung und Entsorgung von Reststoffen 194

8.5 Halogenchemie 197

8.6 Treibhausgase 199

8.7 Folgerungen für Unternehmen und Verbände 201

8.8 Zusammenfassung der Kernpunkte 202

9 Permanentes Process Life Cycle Management 205

9.1 Phasen des Process Life Cycle 205

9.2 Frühe Phasen der Verfahrensentwicklung (Labor) 207

9.3 Späte Phasen der Verfahrensoptimierung (Produktion) 216

9.4 Kostenziele beim KVP in der Produktion 223

9.5 PLCM als „Balanced Mini-Max-Aufgabe“ 226

9.6 Zusammenfassung der Kernpunkte 228

10 Beispiele, Fragen und Antworten 231

10.1 Stufenweise Verbesserung von Materialeffizienz und Kosten 232

10.2 Zielkostendenken in der Verfahrensentwicklung 240

10.3 Beispiele für Prozessinnovationssprünge 242

10.4 Datenkonsistenz und Wissensmanagement 246

10.5 Bilanzensystem und Kennzahlensystem 250

10.6 Aufgabe von Umweltschutzbeauftragten und Behörden 252

10.7 Materialeffizienz von Verbundstandorten 256

10.8 Entscheidungsorientierte Denkweise und Prozesskostenrechnung 257

10.9 Konsolidierte Prozesskosten von Prozessketten 261

10.10 „Due Diligence-Prüfungen“ mit BTC-System 263

10.11 BTC-Software: Managementinstrument für PLCM 264

10.12 Beitrag der Chemie zur Ressourceneffizienz 267

10.13 Chemiebetriebslehre als eigene Disziplin 268

10.14 Zusammenfassung der Kernpunkte 270

11 Eine Fallstudie aus der Praxis 273

11.1 Einleitung zum Detailanalyse-Projekt 273

11.2 Ablauf des Detailanalyse-Projektes 274

11.3 Detailanalyse der Diester-R-Synthese –WS-Betrieb der Müller AG Frankfurt – 281

11.3.1 Zusammenfassung der Ergebnisse 281

11.3.2 Einführung in die Detailanalyse 288

11.3.3 Produktivitätsorientierte Verfahrensanalyse (MFA/CFA) 296

11.3.4 Kostenorientierte Verfahrensanalyse (KFA) 313

11.3.5 KVP-Meeting 326

11.3.6 Spezielle Auswertungen 330

11.3.7 Bilanzen (Auswahl) 336

11.3.8 Kalkulationen (Auswahl) 349

12 Anhang 355

12.1 Abkürzungsverzeichnis 355

12.2 Definitionen 358