Skip to main content
main-content

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

1. Einleitung

Zusammenfassung
Das Aufgabenfeld betrieblicher Produktion hat sich ursprünglich auf die Erstellung von Erzeugnissen von der Rohstoffgewinnung bis zur Veräußerung des Endproduktes beschränkt. Dabei konzentrierten sich umweltorientierte Aspekte zumeist auf die Reduzierung von Emissionen bei der Durchführung der Produktionsprozesse, während die schadlose Beseitigung von unbrauchbar gewordenen Produkt- und Stoffströmen Gegenstand der Abfallwirtschaft war.
Moritz A. Zumkeller

2. Grundlagen zur Kreislaufführung von Altprodukten

Zusammenfassung
Im vorliegenden Kapitel wird eine Einordnung der Kreislaufführung von Altprodukten in grundlegende rechtliche und produktionswirtschaftliche Zusammenhänge vorgenommen. Der Focus dieser Einordnung liegt dabei auf den Handlungsfeldern, die für einen Wiedereinsatz von Stofffraktionen aus Altprodukten in technisch anspruchsvollen Produktionsprozessen von Belang sind, da diese Vorgehensweise im Rahmen des Anwendungsfalls, der Gegenstand dieser Arbeit ist, verfolgt wird.
Moritz A. Zumkeller

3. Kreislaufführung von Altfahrzeugen in Deutschland

Zusammenfassung
Im vorliegenden Kapitel wird die in Deutschland bislang verfolgte sowie die für die Zukunft zu erwartende Strategie des Recyclings von Altfahrzeugen näher beleuchtet. Da Altfahrzeuge als komplexe Produkte ein breites Spektrum an Materialien und Baugruppen aufweisen, kommen für ein Recycling sowohl eine Wiederverwendung als auch Formen der Verwertung infrage. Dementsprechend ist eine weite Auslegung des Begriffes Kreislaufführung notwendig, da nicht für alle Stoffströme aus Altfahrzeugen ein Wiedereinsatz in Produktionsprozessen realisiert wird. Allerdings lässt sich im Verlauf der letzten Jahre beim Recycling von Altfahrzeugen in Deutschland eine zunehmende Ausrichtung an umweltorientierten Zielsetzungen feststellen. Dieser Tendenz wird im vorliegenden Kapitel Rechnung getragen, indem bei der Darstellung der Entwicklung der Begriff Altfahrzeugbehandlung (Kapitel 3.1) verwendet wird, während die gegenwärtige und die zukünftige Struktur unter dem Begriff Altfahrzeugverwertung (Kapitel 3.3 bis 3.5) erläutert wird. Da speziell im Bereich der Altfahrzeugverwertung aufgrund mehrfacher Gesetzesänderungen innerhalb weniger Jahre eine Reihe von Termini für gleiche oder ähnliche Sachverhalte gebräuchlich sind, werden in Kapitel 3.2 zunächst einige Begriffsdefinitionen vorgenommen.
Moritz A. Zumkeller

4. Konzeption von Kreislaufführungsprozessen für Kunststoffe aus Altfahrzeugen

Zusammenfassung
Gegenwärtig verfolgte Ansätze zur Behandlung von Kunststoffen aus Altprodukten bestehen vielfach aus Strategien zum Downcycling des Materials145 oder zur rohstofflichen bzw. thermischen Verwertung.146 Im Gegensatz hierzu wird mit der in Kapitel 3.5 vorgestellten stofflichen Verwertung von KKB aus Altfahrzeugen die Rückgewinnung von PE-HD-Granulat angestrebt, das für eine erneute Produktion von KKB geeignet ist. Diese Materialnutzung in der ursprünglichen Supply Chain wird mit einer anspruchsvollen, mehrstufigen Aufarbeitung erreicht. Die Bearbeitungsschritte, die während des Aufarbeitungsprozesses durchlaufen werden, sowie die dabei stattfindenden chemischen Reaktionen können mit Hilfe fließschemabasierter Ansätze realitätsnah modelliert und simuliert werden. Dies wurde bereits für metallurgische Prozesse erfolgreich durchgeführt [265,268].
Moritz A. Zumkeller

5. Ökonomische Bewertung von Kreislaufführungsprozessen

Zusammenfassung
Am Beispiel der Aufbereitung von KKB-Material aus Altfahrzeugen wird deutlich, dass Kreislaufführungsprozesse, die zur Erfüllung von Verpflichtungen zur Herstellerverantwortung konzipiert werden, vorzugsweise als Reverse Supply Chain unter Beteiligung mehrerer Unternehmen zu planen sind. Die Koordination dieser Reverse Supply Chains ergibt sich aus der Zielsetzung, die in Kapitel 3.3.2 aufgeführten Verwertungsvorgaben zu erfüllen. Da die Verantwortung für das Erreichen dieser Zielsetzung beim Produkthersteller liegt, ist eine ökonomische Bewertung solcher Reverse Supply Chains aus dessen Sicht durchzuführen. Demnach werden zur ökonomischen Bewertung von Kreislaufführungsprozessen die Kosten der Aufbereitung herangezogen; eine Erlösbetrachtung erfolgt dagegen nicht.180
Moritz A. Zumkeller

6. Konzeption eines Planungsmodells zur ökonomischen Bewertung der Rückführlogistik

Zusammenfassung
Um mit der Konzeption einer Kreislaufführung, wie sie in Kapitel 3.5 vorgestellt wurde, die gesetzlichen Vorgaben zur Herstellerverantwortung erfüllen zu können, sind zusätzlich zu den notwendigen Bearbeitungsstufen geeignete Vorgehensweisen für die Sammlung und den Transport der Produkt- und Stoffströme zu planen. Dabei sind folgende Gegebenheiten zu berücksichtigen, die nicht nur für den im Rahmen dieser Arbeit behandelten Anwendungsfall, sondern auch für zukünftig zu etablierende produktorientierte Kreislaufführungskonzepte kennzeichnend sind:
  • Durch den flächendeckenden Altproduktanfall ist eine große Anzahl an Materialquellen im Rahmen der Rückführlogistik zu berücksichtigen. Demgegenüber werden für die Behandlung dieser Altprodukte zur Nutzung von Größendegressionseffekten nur wenige Anlagen zu betreiben sein.
  • Es ist nuch davon auszugehen, dass bestehende Anlagen zur Bearbeitung von Altprodukten genutzt werden können. Daher existieren in Bezug auf die Standortwahl von Aufbereitungsanlagen kaum Restriktionen, so dass auf geographische Rahmenbedingungen zur Ausgestaltung der Rückführlogistik nur beschränkt zurückgegriffen werden muss.
  • Altprodukte weisen vor der Durchführung von Aufbereitungsprozessen meist ungünstige Transporteigenschaften auf, da diese im Regelfall eine geringe Schüttdichte, schlechte Stapeleigenschaften und mangelnde Kompatibilität zu Transporthilfsmitteln (z.B Paletten) aufweisen. Zusätzlich ist pro Materialquelle aufgrund der geforderten Flächendeckung mit einem geringen Altproduktanfall zu rechnen. Aus diesen Gründen ist die Rückführlogistik zur Sammlung von Altprodukten als Tourenplanung auszugestalten.
Moritz A. Zumkeller

7. Anwendung des Planungsmodells auf die Kreislaufführung von Altkunststoffen

Zusammenfassung
Um die Anforderungen an eine stoffliche Verwertung von Altprodukten zu erfüllen, ist neben der mehrstufigen Prozesskette, deren ökonomische Bewertung in Kapitel 5 behandelt wurde, der Aufbau adäquater Verwertungsnetzwerke notwendig. Am Anfang der Prozesskette steht der Transport der KKB von den Demontagebetrieben zu einem oder wenigen Aufbereitungsstandorten. Da die Transportprozesse im Allgemeinen einen wesentlich höheren Anteil an den gesamten Bearbeitungskosten entlang der Reverse Supply Chain als an denen der Supply Chain auf sich vereinen [114], sind diese Prozesse als entscheidungsrelevanter Bestandteil der Verwertungsnetzwerke abzubilden. Dies trifft auch im vorliegenden Anwendungsfall auf den Transport der KKB von den Demontagebetrieben zur ersten Stufe der Aufbereitung zu: Da eine Zerkleinerung von KKB in Demontagebetrieben aus technischen Gründen nicht erfolgen kann, weist das Transportgut eine niedrige Schüttdichte und damit ungünstige Transporteigenschaften auf. KKB sind damit wie die meisten Altprodukte aus logistischer Sicht dadurch charakterisiert, dass sie auf großen Flächen verteilt anfallen und daher hohe Transportkosten im Zusammenhang mit deren Sammlung und Verbringung zu Verwertungsanlagen verursachen. Um diese Transportkosten möglichst gering zu halten, bedarf es daher einer umfassenden Modellierung und Auswertung möglicher Alternativen zur Gestaltung des Verwertungsnetzwerkes. Aus diesem Grund konzentrieren sich die nachfolgenden Ausführungen auf die Tourenplanung zwischen den Demontagebetrieben und den Verarbeitungsanlagen der ersten Aufbereitungsstufe.
Moritz A. Zumkeller

8. Zentrale Ergebnisse und Schlussfolgerungen

Zusammenfassung
Die Kreislaufführung von Kunststoffbauteilen aus Altfahrzeugen besteht aus einer Verkettung von Kreislaufführungsprozessen zur Demontage, Zerkleinerung und Reinigung, Extraktion und Compoundierung, bevor das Material wieder zur Neuproduktherstellung verwendet werden kann. Mit Ausnahme der Demontage, die als zusätzlicher Arbeitsinhalt in den Prozessablauf bestehender Altfahrzeug-Demontagebetriebe einzubinden ist, können die Kreislaufführungsprozesse bei einer deutschlandweiten Ausgestaltung der Kreislaufführung an einem Standort (zentral) oder parallel an mehreren Standorten (dezentral) durchgeführt werden. Die ökonomische Bewertung dieser Kreislaufführung, die aus einer Kostenermittlung für Kreislaufführungsprozesse sowie aus einer vergleichenden Gegenüberstellung verschiedener Szenarien zur Netzwerkgestaltung unter Einbeziehung logistischer Fragestellungen besteht, lässt folgende Rückschlüsse auf die Kosten der Kreislaufschließung zu:
Moritz A. Zumkeller

9. Zusammenfassung und Ausblick

Zusammenfassung
Der Kreislaufführung von Produkt- und Stoffströmen wird zukünftig im Bereich der Behandlung von Altprodukten zentrale Bedeutung zukommen. Die bisher hauptsächlich verfolgte Strategie, eine erneute Nutzung von Stoffströmen aus Altprodukten auf solche Fraktionen zu beschränken, deren Rückgewinnung ökonomisch vorteilhaft ist, hat sich zur Erreichung umweltorientierter Verwertungsziele in vielen Fällen als unzureichend erwiesen. Um die im Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz festgeschriebene Zielsetzung, entstehende Abfälle vorrangig stofflich zu verwerten, für den Bereich der Altproduktbehandlung umzusetzen, sind in letzter Zeit für verschiedene Erzeugnisse gesetzliche Regelungen zur Produktverantwortung auf den Weg gebracht worden.
Moritz A. Zumkeller

Backmatter

Weitere Informationen