Lebenszyklus orientierte Produkt- und Technologieentwicklung bei Volkswagen - Dr.Stephan Krinke Umwelt Produkt (K-EFUP)
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Lebenszyklus orientierte Produkt- und
Technologieentwicklung bei Volkswagen
Dr.Stephan Krinke
Umwelt Produkt (K-EFUP)
Konzernforschung
Agenda Umweltbilanzen: Was ist das ? – Wie geht das ? Umweltbilanzen: Nutzen Umweltbilanzen: Erfolgsfaktoren Umweltbilanzen: Integration in Unternehmen am Beispiel Volkswagen Umweltbilanzen: Handlungsfelder Umweltbilanzen: SWOT Analyse Fazit Konzernforschung Seite 2 Dr. S. Krinke (K-EFUP)
Umweltbilanz. Was ist das ?
Die Umweltbilanz (Life Cycle Assessment )
ist eine Methode zur Abschätzung der mit einem Produkt
oder Prozess verbundenen
potenziellen Umweltauswirkungen
über den gesamten Lebenszyklus
Konzernforschung Seite 3 Dr. S. Krinke (K-EFUP)
Umweltbilanz. Wie geht das ?
Methode
Analyse des Umweltprofils über den gesamten Lebenszyklus
Erfassung aller relevanten Umweltaspekte
Zuweisung und
Energie & Emissionen &
Bewertung der
Rohstoffe Abfälle
Umwelteffekte
Konzernforschung Seite 4 Dr. S. Krinke (K-EFUP)
Nutzen von Umweltbilanzen
Intern 100%
A
Daten- und faktenbasierte Ergebnisse zur
B
Entscheidungsunterstützung anstatt
Treibhausgasemissionen
80% C
subjektiver Einschätzungen
D
E
Betrachtung der gesamten 60%
F
Wertschöpfungskette incl. Lieferanten
40%
Quantifizierung der einzelnen Beitragsgeber
zum Gesamtumweltprofil
20%
Entscheidungen können hinsichtlich Ihrer
Umweltauswirkungen im Vorfeld 0% 1
quantifiziert und bewertet werden
Konzernforschung Seite 5 Dr. S. Krinke (K-EFUP)
Nutzen von Umweltbilanzen
Extern
Öffentlich anerkannte
Bewertungsmethode (ISO 14040)
Seriöse Grundlage für den
umweltpoltischen Dialog
Zunehmende Relevanz in Politik &
Gesetzgebung
IPP, EPD, Biofuels, Integrated
Approach
EU-Abfallrahmenrichtlinie, EU-
Richtlinie zu Kraftstoffqualitäten,
Biomasse-Nachhaltigkeits-
verordnung
Konzernforschung Seite 6 Dr. S. Krinke (K-EFUP)
Volkswagen Konzern Konzernforschung Seite 7 Dr. S. Krinke (K-EFUP)
Umweltstrategie VW-Konzern
Individuelle umweltverträgliche Mobilität
Konzernvorstand
Konzern-Strategie-Kreis Umwelt
Produkt Produktion
Umweltgrundsätze
Präambel
Leitlinien
Umwelt – Regionalkonferenzen / interne Umwelt-Audits
Konzernforschung Seite 8 Dr. S. Krinke (K-EFUP)
Erfolgsfaktoren für Lebenszyklus-Analysen in Unternehmen Integration in unternehmensinterne Prozesse Geringer Zeit- und Ressourcenbedarf Richtungsgenaue Aussagen Konzernforschung Seite 9 Dr. S. Krinke (K-EFUP)
Integration von Umweltbilanzen in die technische
Produktentwicklung
Umweltzielfelder
Klimaschutz
Ressourcenschonung
Gesundheitsschutz
Wir werden in Zukunft jedes Fahrzeugmodell so
entwickeln, dass es ganzheitlich bessere
Umwelteigenschaften aufweist als sein Vorgänger.
Dabei achten wir stets darauf, dass bei der
Entwicklung unserer Produkte der gesamte
Lebenszyklus berücksichtigt wird.
Konzernforschung Seite 10 Dr. S. Krinke (K-EFUP)Integration von Umweltbilanzen in die Prozesslandschaft
PPS SP PE LH1 LH2 SOP
Umwelt- Eigenschafts-
Fahrzeugziele Lastenheft Technische Produktbeschreibung Modellpflege
Paten katalog
Aufgaben/ Umwelt- Umwelt- Umwelt- Umwelt-Projekt-
Ziele ziele eigenschaften Lastenheft Verfolgung
Betreuung
Fahrzeug-
Projekte
Umwelt- Festlegung von
Analyse Produkteigenschaften
Vergleichende Umweltbilanz verschiedener Werkstoff- Full-LCA Umwelt-
und Technologiekonzepte (VW slim-LCA) prädikat
Einflussnahme auf die
Produktgestaltung
Konzernforschung Seite 11 Dr. S. Krinke (K-EFUP)Zeit- und Ressourcenbedarf für Fahrzeugbilanzen
Ausgangslage in 2000
Fach-
wissen
DB
Konzernforschung Seite 12 Dr. S. Krinke (K-EFUP)Optimierungsstrategie für Zeit- und Ressourcenbedarf
DB
Material- Umwelt-
daten bilanz
manuelle
Konsoli-
dierung
Konzernforschung Seite 13 Dr. S. Krinke (K-EFUP)Zeit- und Ressourcenbedarf für Fahrzeugbilanzen
Heutige Situation
• vorher: ca. 66 – 126 Manntage
• nachher: ca. 3 – 33 Manntage
• Aufwandsreduzierung > 80%
• Erhöhung der Bilanzqualität durch
Standardisierung
Integration von Expertenwissen
Dokumentation / Transparenz
Umweltbilanz
DB DB
Konzernforschung Seite 14 Dr. S. Krinke (K-EFUP)Handlungsfelder für Umweltbilanzen
Werkstoffe Biokraftstoffe Produkte
Konzernforschung Seite 15 Dr. S. Krinke (K-EFUP)Handlungsfeld Werkstoffe
Ist Leichtbau immer umweltfreundlich ?
Konzernforschung Seite 16 Dr. S. Krinke (K-EFUP)Leichtbau aus Lebenszyklus-Sicht
Herstellung Nutzung [Laufleistung in km] Verwertung
Treibhausgase [Kg CO2-Äq.]
Break-even
extremer Leichtbau
intelligenter Leichtbau
konventionell
Intelligenter Leichtbau weist die günstigste CO2 Bilanz über Lebenszyklus auf.
Konzernforschung Seite 17 Dr. S. Krinke (K-EFUP)Intelligenter Leichtbau am Beispiel Passat
Hochfeste Bleche durch Formhärten
Ausgangslage
Formgehärtete Karosseriebauteile führen beim
Passat B6 zu einer Gewichtseinsparung von ca.
20 kg im Vergleich zu konv. gefertigten Bauteilen
Der Formhärt-Prozess ist jedoch mit hohen
Energie Aufwendungen verbunden. Die Anlage
benötigt am Tag soviel Erdgas wie ein
Einfamilienhaus pro Jahr
Fragestellung
Wie vergleichen sich die Umweltprofile zweier
Passat-Karosserien (Formgehärtet und konv.
umgeformt) über den gesamten Lebenszyklus ?
Konzernforschung Seite 18 Dr. S. Krinke (K-EFUP)Der Formhärtprozess im Werk Kassel
900°C 170°C
Platinen Vorformen Lasern/
Formhärten Strahlen
schneiden (konv) Schneiden fertiges
Material-
input Bauteil
Konzernforschung Seite 19 Dr. S. Krinke (K-EFUP)Standort Bilanz: Formhärt-Prozess
Gate to Gate
konventionelle Umformung Formhärtprozess
160
potentielle Umweltlasten [%]
140
120
100
80
60
40
20
0
Treibhauspot. Versauerung Sommersmog Überdüngung
(CO2, …) (SO2, NOx…) (HC, NOx, …) (NOx,…)
Konzernforschung Seite 20 Dr. S. Krinke (K-EFUP)Lebenszyklus Bilanz: Formhärt-Prozess
Blick über den Werkszaun hinaus (cradle to grave)
Stahl Produktion Konv. Umformung
Formhärten Fahrzeugnutzung
100
Potentielle Umweltlasten [%]
80
60
40
20
0
Treibhauspot. Versauerung Sommersmog Überdüngung
(CO2, …) (SO2, NOx…) (HC, NOx, …) (NOx,…)
Konzernforschung Seite 21 Dr. S. Krinke (K-EFUP)Handlungsfeld Werkstoffe
Schlussfolgerungen
Intelligenter Leichtbau weist die günstigste CO2-Bilanz über Lebenszyklus auf.
Am Beispiel des Passat wurde gezeigt:
Der Einsatz formgehärteter Stähle führt bereits in der Produktion zum ökologischen
Break-even
Die Zunahme von Umweltlasten in einem Produkt-Lebensabschnitt führt nicht
notwendigerweise zu einem Anstieg der Umweltlasten im gesamten Lebenszyklus
Konzernforschung Seite 22 Dr. S. Krinke (K-EFUP)Handlungsfeld Biokraftstoffe
Wie vergleichen sich die Umwelt-Bilanzen von
SunFuel (2.Generation BtL) und
konv. Dieselkraftstoff ?
Konzernforschung Seite 23 Dr. S. Krinke (K-EFUP)SunFuel
SunFuel (Biokraftstoff 2.Generation) ist ein synthetischer und schwefelfreier Kraftstoff
höchster Qualität, der aus Biomasse auf Basis einer Fischer-Tropsch-Synthese
hergestellt wird.
SunFuel kann, im Vergleich zu konv. Kraftstoffen, zur CO2-Reduzierung beitragen.
Die Verwendung von SunFuel in unmodifizierten Motoren führt zu signifikanten
Reduzierungen der CO, HC und PM Emissionen ohne die NOx Emissionen zu
beeinträchtigen.
SunFuel kann sowohl in Reinform als auch als Blend verwendet werden und kann
daher einfach in den Markt eingeführt werden ohne Änderungen in der Fahrzeug-
Flotte oder der Infrastruktur vornehmen zu müssen.
Konzernforschung Seite 24 Dr. S. Krinke (K-EFUP)Vergleichende Umweltbilanz von SunFuel und konv. Diesel
Treibhauseffekt (CO2,…)
Energie & Kraftstoff Emissionen Sommersmog (HC, NOx,..)
Rohstoffe Produktion & Abfall Versauerung (NOx, SO2, …)
Überdüngung (NOx, …)
Kraftstoff
Nutzung
Konzernforschung Seite 25 Dr. S. Krinke (K-EFUP)Umweltbilanz SunFuel verglichen mit konv. Diesel
Treibhaus-Pot. (CO2, CH4,…) Sommersmog (HC, NOx,…)
Überdüngung (NOx, PO4, …) Versauerung (NOx, SO2, …)
reduzierte Umweltlasten im Vergleich zu
0% 1 2 3
-3% -5%
-13%
-20%
-27%
konv. Diesel
-29%
-40%
-42%
-60%
-61%
-80%
-87% -89%
-91% -90%
-94%
-100%
Zukunft Autark Teil-Autark
Konzernforschung Seite 26 Dr. S. Krinke (K-EFUP)Handlungsfeld Biokraftstoffe
Schlussfolgerungen
Die Netto-Treibhausgasbilanz eines Biokraftstoffs wird durch den Rohstoff
(Feedstock) sowie die Prozessführung zur Kraftstofferzeugung beeinflusst.
SunFuel kann – je nach Prozessausprägung – zu einer Reduzierung oder Erhöhung
lokaler Umweltlasten (Versauerung, Überdüngung) führen.
SunFuel leistet im Vergleich zu konv. Kraftstoffen einen Beitrag zum Klimaschutz.
Konzernforschung Seite 27 Dr. S. Krinke (K-EFUP)Handlungsfeld Produkt
Umweltprädikate der Marke Volkswagen
Konzernforschung Seite 28 Dr. S. Krinke (K-EFUP)Umweltprädikate der Marke Volkswagen
Konzept
Darstellung der Umweltleistungen eines Fahrzeugs über
den gesamten Lebenszyklus.
Aufzeigen der Verbesserungen zum Vorgängermodell.
Spezifische Umwelthighlights auf Technologieebene.
Adressierung der Zielgruppenanforderungen
Glaubwürdig: Zertifizierung durch TÜV (ISO 14040/44).
Übersichtlich und verständlich: Umweltprädikat.
Umfassend und transparent: Hintergrundbericht.
Konzernforschung Seite 29 Dr. S. Krinke (K-EFUP)Umweltprädikat Golf VI Ergebnisse der Lebenszyklus Analyse Konzernforschung Seite 30 Dr. S. Krinke (K-EFUP)
Umweltprädikat Golf VI Vorgänger – Nachfolger Vergleich Konzernforschung Seite 31 Dr. S. Krinke (K-EFUP)
Umweltprädikat Golf VI Vorgänger – Nachfolger Vergleich Konzernforschung Seite 32 Dr. S. Krinke (K-EFUP)
Umweltprädikate
Kommunikation
Kommunikationskanäle
Umweltprädikat als Printbroschüre (deutsch /englisch)
• Händlernetze Deutschland / Europa
• Grosskunden / Importeure
• Hotline: 0800-8977277
Umweltprädikat und Hintergrundberichte in elektronischer Form (deutsch / englisch)
• www.umweltpraedikat.de und www.environmental-commendation.com
Konzernforschung Seite 33 Dr. S. Krinke (K-EFUP)Handlungsfeld Produkte
Schlussfolgerungen
Umweltbilanzen eignen sich zur Information von Kunden, Stakeholdern und anderen
interessierten Kreisen.
Umweltprädikate der Marke Volkswagen informieren die Öffentlichkeit über die
Umweltleistungen unserer Produkte.
Umweltleistungen werden auf Basis zertifizierter Umweltbilanzen beschrieben.
Eine zielgruppenorientierte Aufbereitung der Inhalte ist ein zentrales Erfolgselement.
Konzernforschung Seite 34 Dr. S. Krinke (K-EFUP)SWOT Analyse
Lebenszyklus-Ansätze und nachhaltige Produkt- und Technologieentwicklung
Stärken Schwächen
• Konsistent und wissenschaftlich anerkannt • Lebenszyklus-Perspektive wird weder
• Analyse einer Vielzahl von Umweltaspekten vom Kunden noch von der Politik „gelebt“
• Quantifizierung von Umweltaspekten • Nicht alle Umweltaspekte können
belastbar bewertet werden (Toxizität,
Landnutzung..)
Chancen Risiken
• Identifizierung von „Hot-spots“ und • Einführung von Lebenszyklus-
Optimierungspotenzialen im frühen Stadium Regulierungen als „on-top“ Maßnahme
der Produktentwicklung zu existierenden Regelungen einzelner
• Erkennen von Zielkonflikten und Lebenszyklus-Abschnitte
Einbeziehung des gesamten Lebenszyklus
• Target-Setting anstelle „Schwarz-Weiß“
Entscheidungen
Konzernforschung Seite 35 Dr. S. Krinke (K-EFUP)Fazit
Lebenszyklus Analysen
liefern für Technologievergleiche im frühen Stadium der Produktentwicklung wichtige
Informationen, die den Entscheidungsprozess unterstützen.
müssen den jeweiligen Reifegrad der Technologie und vorhandene
Optimierungspotenziale berücksichtigen.
sind geeignet zur Beurteilung unterschiedlicher Substitutionsstrategien .
sind nur dann erfolgreich, wenn Sie von der Politik gelebt werden.
Konzernforschung Seite 36 Dr. S. Krinke (K-EFUP)Vielen Dank für die Aufmerksamkeit ! Konzernforschung Seite 37 Dr. S. Krinke (K-EFUP)
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