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Life Cycle Engineering (Fach) / Alles (Lektion)
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- Umweltmanagementtechniken: - Umweltverträglichkeitsprüfung - Ökobilanz - Ökoeffizienzanalyse
- Vier Phasen einer Ökobilanzierung: 1) Ziel- und Unternehmensrahmen 2) Sachbilanz 3) Wirkungsabschätzung 4) Interpretation und Auswertung
- Grenzen und Probleme der Ökobilanzierung: - Abstrahierungen sind notwendig - Vergleich unterschiedlicher ölotoxischer Wirkungen - Interpretation der Ergebnisse ist subjektiv - Ergänzung um ökonomische und soziale Aspekte ist sinnvoll und notwendig
- Was ist die Ozonschicht? - Ein Teil der Stratosphäre, in der die höchste Ozonkonzentration vorliegt --> 90% - Schutzschild der Erde
- Ozon abbauende Stoffe: - H-Radikale - OH-Radikale - NO-Radikale - CL-Radikale - BR-Radikale
- Was sind reaktive Gase? - Bei katalytischen Reaktionen spalten sie Ozon-Moleküle ohne selbst verbraucht oder verändert zu werden
- Was sind Reservoirgase? - Binden Chlorradikale --> stehen für Ozonabbau vorerst nicht mehr zur Verfügung
- Was ist FCKW (Fluorchlorkohlenwasserstoff)? - halogenierte Kohlenwasserstoffe - steigen in die Stratosphäre auf --> UV-Strahlung spaltet die FCKW Moleküle --> Die enthaltenen Chlor-Atome werden freigesetzt und zerstören das Ozon
- Ursachen für natürliche Klimaänderungen: - Plattentektonische Bewegung - Vulkanausbrüche - Änderung der Erdumlaufbahn und der Erdrotation - Änderung der Meeresströmung
- Änderung der Erdumlaufbahn und der Erdrotation (Milankovic-Zyklen): - Exzentrität --> Erdumlaufbahn - Präzession --> Erdrotationsachse - Schiefe (Obliquität) --> Neigungswinkel der Erdachse
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- Albedo? - Von der Erde in den Weltraum zurück gespiegelter Teil der Sonnenergie
- Funktionsprinzip Treibhausgaseffekt: 1) Strahlung der Sonne (kurzwellig) passiert die Atmosphäre (Transmission), ein Teil wird an Wolken und Staubpartikeln reflektiert 2) Sonnenlicht wird von der Oberfläche (Teilweise) absorbiert 3) Die erwärmte Oberfläche emittiert Wärmestrahlung (langwellig, Infrarot) 4) Die Treibhausgase absorbieren die Wärmestrahlung (Schwingung) 5) Die erwärmten Treibhausgase emittieren Wärmestrahlung (Erde und Weltraum)
- Klimadynamik: Unterscheidung in? 1) Anthropogene Faktoren --> Verbrennung fossiler Energieträger, Industrielle Prozesse, usw.... 2) Natürliche Faktoren
- Meeresspiegelanstieg: - Thermosterischer Anstieg --> Abnahme der Dichte durch Erwärmung des Wassers - Halosterischer Anstieg --> "Verwässerung" führt ebenfalls zur Abnahme der Dichte --> Abschmelzen von kontinentalen EIsschilden
- Was sind Klimamodelle? - Beschreiben das Klimasystem der Erde in physikalisch-mathematischen Geichungen, die mithilfe eines Computers gelöst werden können
- IPCC-Weltklimarat - Zwischenstaatlicher Ausschuss für Klimaänderungen - Betreibt selbst keine Forschung - Aufgabe: --> Bereistellen von wissenschaftlichen, technischen und sozio-ökonomischen Informationen --> Fasst die Ergebnisse von hunderten von Wissenschaftlern aus verschiedenenen Disziplinen zusammen
- IPCC-Sachstandsbericht-Inhalt: 1) Beobachtete Veränderungen im Klimasystem und dessen Treiber 2) Zukünftige globale und regionale Klimaänderungen 3) Zukünftige Entwicklungen durch Anpassung, Abschwächung und nachhaltiger Entwicklung 4) Anpassung und Maßnahmen
- RCP-Szenarien: - RCP = Representative Concentration Pathways - Repräsentative Konzentrationspfade: --> Von frei arbeitenden Wissenschaftlern erarbeitet - Strahlungsantrieb statt Oberflächentemperatur
- Was ist eine Ökobilanz? „Zusammenstellung und Beurteilung der Input- und Outputflüsse und der potenziellen Umweltwirkungen eines Produktsystems im Verlauf seines Lebensweges.
- Allgemeine Grundsätze einer Ökobilanz: - Systematisch - Transparent - Keine festgelegten Methoden - Angemessene Detailtiefe - Betrachtung des gesamten Lebenstyklus
- Ökobilanz - Allokationsprinzipien: 1) Vermeiden der Allokation durch Aufteilung des Prozesses in Teilprozesse mit jeweils nur einem Produkt 2) Systemraumerweiterung 3) Allokation über physikalische Beziehungen 4) Allokation über nicht-physikalische Beziehungen
- Definition Sachbilanz: „Bestandteil der Ökobilanz, der die Zusammenstellung und Quantifizierung von Inputs und Outputs eines gegebenen Produktes im Verlauf seines Lebensweges umfasst.“
- Prozessmodul? - Kleinster in der Sachbilanz berücksichtigter Bestandteil, für den Input- und Outputdaten quantifiziert werden!
- Vom Fließbild zur Sachbilanz (Vereinfachtes Verfahren): 1) Festlegung des Ziel- und Untersuchungsrahmens 2) Vorbereitung der Datenerhebung 3) Datenerhebung 4) Datenvalidierung 5) Bezug der Daten auf Prozessmodul 6) Bezug der Daten auf funktionelle Einheit 7) Datenzusammenfassung 8) Verbesserung der Systemgrenzen
- Definition Wirkungsabschätzung „Bestandteil der Ökobilanz, der dem Erkennen und der Beurteilung der Größe und Bedeutung von potenziellen Umweltwirkungen eines Produktsystems im Verlauf des Lebensweges des Produktes dient.“
- Wirkungsabschätzung - Verbindliche Bestandteile: 1) Auswahl von Wirkungsindikatoren 2) Zuordnung der Sachbilanzergebnisse 3) Berechnung der Wirkungsindikatorwerte
- Wirkungsabschätzung - Anforderungen: - Übereinstimmung mit Zieldefinitionen - Eindeutige Referenzierung der Quellen - Begründung der Auswahl
- Wirkungsabschätzung - Empfehlungen: - Internationale Akzeptanz der Wirkkategorien - Vermeidung von Doppelzählungen
- Arten von Umweltwirkungskriterien - Globale Kriterien: --> Treibhauspotential (GWP) - Regionale Kriterien: --> Deponiebedarf - Lokale Kriterien: --> Lärm, Geruch, usw....
- Ökobilanz (Zusätzliche Analyse der Datenqualität): - Schwerpunktanalyse - Fehlerabschätzung - Sensitivitätsanalyse
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- Was ist Teratogentität? - Schadstoff erzeugt Missbildungen des Embryo
- Ökobilanz - Auswertung und Intepretation: - Bewertung der Ergebnisse mit dem gesetzten Untersuchungsrahmen: --> • Konsistenz-, • Vollständigkeits- und • Sensitivitätsanalyse
- ReCiPe Methode: - Basiert auf CML und Eco-Indikator 99 - Ziel: Einfachere Intepretation - Schadensorientiert
- ReCiPe Methode - Schritte: - Wie viel emittiert? - Wie sieht das Expositionsszenario aus? - Welche Auswirkungen werden verursacht? - Welche Schäden entstehen?
- Ablauf Carbon Footprint: 1) Produktauswahl, Festlegung von Ziel und funktioneller Einheit 2) Aufstellen der Prozessnetze, Festlegung der Systemgrenzen 3) Sammlung der Primär- und Sekundärdaten; Allokation 4) Berechnung des Product Carbon Footprint 5) Validierung der Ergebnisse und Dokumentation