Ökobilanzierung Komplexer Elektronikprodukte: Innovationen Und Umweltentlastungspotentiale Durch Lebenszyklusanalyse

ISBN-13: 9783642643439 / Niemiecki / Miękka / 2011 / 323 str.

Siegfried Behrendt; Rolf Kreibich; Sven Lundie

Opis

Die meisten der bisher erstellten kobilanzen besch ftigen sich mit Verpackungsmaterialien. Speziell zur Elektronik und zu elektrotechnischen Bauteilen fehlen bislang eingehende Untersuchungen. Dieses Buch gibt zun chst den Forschungsstand zur kobilanzierung als Instrument der kologischen Bewertung von Produkten wieder, um daraus einen methodischen Rahmen f r die Bilanzierung abzuleiten. Desweiteren werden Stoff-, Energie- und Schadstoffstr me eines elektronisch komplexen Produkts (hier am Beispiel eines Farbfernsehers) untersucht. Es erfolgt eine Wirkungsabsch tzung der in der Sachbilanz ermittelten Umweltbelastungen. Abschlie end werden Folgerungen aus den ermittelten Ergebnissen gezogen und Optimierungspotentiale sowie Umweltentlastungskonzepte vorgestellt.

Spis treści

1 Die Produkt-Ökobilanz.- 1.1 Definition.- 1.2 Methodischer Ansatz.- 2 Vorgehensweise und Systemdefinition.- 2.1 Vorgehensweise.- 2.2 Bilanzierungsziele.- 2.3 Bilanzvarianten.- 2.4 Bilanzgrenzen.- 2.5 Datenlage.- 3 Zusammensetzung des Referenzgerätes.- 4 Rohstoffe und Werkstoffherstellung.- 4.1 Glas.- 4.1.1 Systembeschreibung Glas.- 4.1.2 Glasproduktion.- 4.1.3 Spezielle Annahmen und Randbedingungen.- 4.1.4 Sachbilanzdaten.- 4.2 Kunststoffe.- 4.2.1 Systembeschreibung Polystyrol (High-Impact-Polystyrol).- 4.2.2 Produktion von Polystyrol (HIPS).- 4.2.3 Annahmen und Randbedingungen für HIPS.- 4.2.4 Sachbilanzdaten HIPS.- 4.2.5 Systembeschreibung Polyvinylchlorid.- 4.2.6 Produktion von Polyvinylchlorid (PVC).- 4.2.7 Spezielle Annahmen und Randbedingungen für Polyvinylchlorid.- 4.2.8 Sachbilanzdaten Polyvinylchlorid.- 4.3 Eisen und Stahl.- 4.3.1 Systembeschreibung Eisen.- 4.3.2 Produktion von Roheisen.- 4.3.3 Spezielle Annahmen und Randbedingungen für Eisen.- 4.3.4 Sachbilanzdaten Eisen.- 4.3.5 Systembeschreibung Stahl.- 4.3.6 Stahlproduktion nach dem Thomas-Verfahren.- 4.3.7 Spezielle Annahmen und Randbedingungen für Stahl.- 4.3.8 Sachbilanzdaten Stahl.- 4.4 Blei.- 4.4.1 Systembeschreibung Blei.- 4.4.2 Produktion von Blei.- 4.4.3 Spezielle Annahmen und Randbedingungen.- 4.4.4 Sachbilanzdaten Blei.- 4.5 Aluminium.- 4.5.1 Systembeschreibung Aluminium.- 4.5.2 Spezielle Annahmen und Randbedingungen.- 4.5.3 Sachbilanzdaten Aluminium.- 4.6 Kupfer.- 4.6.1 Systembeschreibung Kupfer.- 4.6.2 Produktion von Elektrolyt-Kupfer.- 4.6.3 Spezielle Annahmen und Randbedingungen.- 4.6.4 Sachbilanzdaten Kupfer.- 4.7 Sonstige Werkstoffe.- 4.8 Zusammenfassung.- 5 Baugruppen.- 5.1 Gehäuse.- 5.1.1 Aufbau und Zusammensetzung.- 5.1.2 Systembeschreibung Gehäuseherstellung.- 5.1.3 Konfektionierung.- 5.1.4 Zusammenfassung.- 5.2 Bildrohr.- 5.2.1 Aufbau und Zusammensetzung.- 5.2.2 Herstellung.- 5.2.3 Zusammenfassung.- 5.3 Leiterplattenfertigung.- 5.3.1 Herstellung des Basismaterials.- 5.3.2 Leiterplattenherstellung.- 5.1 Zusammenfassung: Energie, Abfall, Toxizität.- 5.2 Elektronische Bauteile.- 5.5.1 Aufbau und Zusammensetzung der elektronischen Bauteile.- 5.5.2 Passive Bauelemente.- 5.5.3 Kondensatoren.- 5.5.4 Widerstände.- 5.5.5 Wickelteile.- 5.5.6 Aktive Bauelemente.- 5.5.7 Sonstige Bauteile.- 5.5.8 Herstellung.- 5.5.9 Aktive Bauteile.- 5.5.10 Passive Bauteile.- 5.5.11 Zusammenfassung.- 5.3 Zusammenfassung der Bauteile- bzw. Baugruppenherstellung.- 6 Montage.- 6.1 Bestückung der Leiterplatten.- 6.2 Lötbad.- 6.3 Endmontage und Kontrolle.- 6.4 Zusammenfassung.- 7 Distribution.- 8 Gebrauchsphase.- 8.1 Energieverbrauch.- 8.2 Bildschirmstrahlung.- 8.3 Emission von Flammschutzmitteln.- 9 Recycling und Entsorgung.- 9.1 Allgemeine Verfahrensbeschreibung.- 9.1.1 Demontage.- 9.1.2 Maschinelle Aufbereitung.- 9.1.3 Sekundärrohstoffgewinnung.- 9.2 Das Verfahren der Schleswag Recycling GmbH.- 9.3 Das Verfahren der Reichart-Dassler Elektronic Recycling GmbH.- 9.4 Bildröhrenrecycling.- 9.4.1 Verfahrensbeschreibung Trockenverfahren.- 9.4.2 Verfahrensbeschreibung Naßverfahren.- 9.5 Vergleich der Entsorgungswege.- 9.5.1 Elektronikschrottrecycling.- 9.5.2 Deponie.- 9.5.3 Müllverbrennung.- 10 Zusammenfassung der Sachbilanzergebnisse für das Referenzgerät.- 10.1 Vorbemerkungen.- 10.2 Herstellung der Baugruppen.- 10.2.1 Gehäuse.- 10.2.2 Bildröhre.- 10.2.3 Aktive und Passive Bauelemente.- 10.2.4 Leiterplattenfertigung.- 10.3 Montage.- 10.4 Distribution.- 10.5 Nutzungsphase.- 10.6 Nachnutzungsphase.- 10.6.1 Recycling.- 10.6.2 Deponierung.- 10.6.3 Müllverbrennung.- 10.7 Lebenszyklus des Referenzgeräts.- 11 Optionen zur ökologischen Optimierung von Fernsehgeräten.- 12 Gehäuseoptionen.- 12.1 Fertigung nach dem Airmould-Verfahren.- 12.1.1 Verfahrensbeschreibung.- 12.1.2 Abschätzung der Umweltrelevanz.- 12.2 Flammhemmerfreie Kunststoffgehäuse.- 12.2.1 Konzept.- 12.2.2 Abschätzung der Umweltrelevanz.- 12.3 Stahl als Gehäusewerkstoff.- 12.3.1 Konzept.- 12.3.2 Abschätzung der Umweltrelevanz.- 12.4 Holz als Gehäusewerkstoff.- 12.4.1 Konzept.- 12.4.2 Abschätzung der Umweltrelevanz.- 12.5 Mischgehäuse.- 12.6 Vergleich der Gehäuseoptionen.- 12.6.1 Recycling der Gehäusewerkstoffe.- 12.6.2 Energetischer Vergleich.- 12.6.3 Emissionsprofil.- 13 Optionen beim Aufbau der Elektronik.- 13.1 Keramiksubstrat als Basismaterial.- 13.1.1 Grundkonzept.- 13.1.2 Herstellung.- 13.1.3 Recycling und Entsorgung.- 13.1.4 Bewertung des Konzeptes.- 13.2 Kupferfolienleiterplatte.- 13.2.1 Grundkonzept.- 13.2.2 Herstellung.- 13.2.3 Recycling und Entsorgung.- 13.2.4 Abschätzung der Umweltentlastung.- 13.3 Vergleich der Optionen.- 14 Optionen zur Senkung des gebrauchsbedingten Energiebedarfs.- 14.1 Reduzierte Leistungsaufnahme während der Nutzung.- 14.2 Reduzierte Leistungsaufnahme während des Stand-By-Modus.- 14.3 Vergleich der Optionen mit dem Referenzgerät.- 15 Wirkungsabschätzung.- 15.1 Methodische Vorbemerkungen.- 15.2 Wirkungsfelder.- 15.3 Wirkungsprofil für Gehäuse.- 15.4 Ergebnisse der Wirkungsberechnungen.- 15.5 Human- und ökotoxische Aspekte eingesetzter Stoffe.- 15.6 Aluminium.- 15.6.1 Allgemeines.- 15.6.2 Toxizität.- 15.6.3 Beurteilung.- 15.7 Bismut.- 15.7.1 Allgemeines.- 15.7.2 Toxizität.- 15.7.3. Beurteilung.- 15.8 Blei.- 15.8.1 Allgemeines.- 15.8.2 Toxizität.- 15.8.3 Beurteilung.- 15.9 Eisen.- 15.9.1 Allgemeines.- 15.9.2 Toxizität.- 15.9.3 Beurteilung.- 15.10 Kupfer.- 15.10.1 Allgemeines.- 15.10.2 Toxizität.- 15.10.3 Beurteilung.- 15.11 Nickel.- 15.11.1 Allgemeines.- 15.11.2 Toxizität.- 15.11.3 Beurteilung.- 15.12 Zink.- 15.12.1 Allgemeines.- 15.12.2 Toxizität.- 15.12.3 Beurteilung.- 15.13 Zinn.- 15.13.1 Allgemeines.- 15.13.2 Toxizität.- 15.13.3 Beurteilung.- 15.14 Antimontrioxid.- 15.14.1 Allgemeines.- 15.14.2 Toxizität.- 15.14.3 Beurteilung.- 15.15 Phosphorhaltige Verbindungen.- 15.15.1 Allgemeines.- 15.15.2 Toxizität.- 15.15.3 Beurteilung.- 15.16 Polybromdiphenylether.- 15.16.1 Allgemeines.- 15.16.2 Toxizität.- 15.16.3 Beurteilung.- 15.17 Tetra-Brom-Bisphenol.- 15.17.1 Allgemeines.- 15.17.2 Toxizität.- 15.17.3 Beurteilung.- 15.18 Kunststoffe.- 15.19 Phenolharze.- 15.19.1 Allgemeines.- 15.19.2 Toxizität.- 15.19.3 Beurteilung.- 15.20 Epoxyharze.- 15.20.1 Allgemeines.- 15.20.2 Toxizität.- 15.20.3 Beurteilung.- 15.21 Polystyrol.- 15.21.1 Allgemeines.- 15.21.2 Toxizität.- 15.21.3 Beurteilung.- 15.22 PVC.- 15.22.1 Allgemeines.- 15.22.2 Toxizität.- 15.22.3 Beurteilung.- 15.23 Elektrolyte.- 15.23.1 Allgemeines.- 15.23.2 Toxizität.- 15.23.3 Beurteilung.- 15.24 Leuchtstoffe.- 15.24.1 Allgemeines.- 15.24.2 Toxizität.- 15.24.3 Beurteilung.- 15.25 Bildröhrenglas.- 15.25.1 Allgemeines.- 15.25.2 Bariumoxid.- 15.25.3 Strontiumoxid.- 15.25.4 Toxizität.- 15.25.5 Beurteilung.- 16 Bewertung.- 16.1 Schlußfolgerungen aus der Sachbilanz und der Wirkungsabschätzung.- 16.1.1 Energieverbrauch.- 16.1.2 Distribution.- 16.1.3 Entsorgung.- 16.1.4 Recycling.- 16.1.5 Toxizität ein- und freigesetzter Stoffe.- 16.2 Umweltentlastungs- und Optimierungspotentiale.- 16.2.1 Ökologisch optimiertes Fernsehgerät.- 16.2.2 Ressourcenverbrauch.- 16.2.3 Primärenergieverbrauch.- 16.2.4 Recyclingquote.- 16.2.5 Abfallmengen.- 16.2.6 Umweltziele.- 16.2.7 Nachhaltige Produktstrategien.- Literaturverzeichnis:.- Anhang 1: Zusammengefaßtes Emissionsprofil der vier Gehäusevarianten.- Anhang 2: Stoffe in Fernsehgeräten.- Sachverzeichnis:.