Buch, Deutsch, 1174 Seiten, Book, Format (B × H): 155 mm x 235 mm, Gewicht: 1970 g
Band 2: Produktions- und produktintegrierter Umweltschutz
Buch, Deutsch, 1174 Seiten, Book, Format (B × H): 155 mm x 235 mm, Gewicht: 1970 g
ISBN: 978-3-540-58059-1
Verlag: Springer
Zielgruppe
Professional/practitioner
Autoren/Hrsg.
Weitere Infos & Material
zu Band 2: Produktions- und produktintegrierter Umweltschutz.- 1 Stoffbilanzen als Grundlage für die technische, ökonomische und ökologische Beurteilung von Produktionsprozessen und Produkten.- 1.1 Grundlagen und Randbedingungen zur Erstellung von Stoffbilanzen.- 1.1.1 Methodische Grundlagen.- 1.1.2 Bilanzierungsgrenzen und Randbedingungen.- 1.2 Verfahrens- und Stoffbilanzen verschiedener Werkstoffe.- 1.2.1 Aluminium.- 1.2.2 Stahl und Eisen.- 1.2.3 Kunststoffe.- 1.2.4 Stoff- und Energiebilanzen der Floatglasherstellung.- 1.2.5 Nichteisen-Metalle am Beispiel Kupfer.- 1.3 Ausgewählte Umweltbelastungen (Emissionen, Abwasser, Abfall) bei der Herstellung von Werkstoffen.- 1.3.1 Aluminium.- 1.3.2 Stahl.- 1.3.3 Kunststoffe.- 1.4 Ganzheitliche Bilanzierungen am Beispiel verschiedener Bauteile aus der Automobilindustrie.- 1.4.1 Ganzheitliche Bilanzierung am Beispiel von Automobil-Ansaugrohren.- 1.4.2 Ganzheitliche Bilanzierung am Beispiel eines Automobilölfilters mit Aluminium-, Stahl- oder Polyamid PA 6.6 GF 35 Gehäuse..- 1.5 Grenzen der dargestellten Bilanzen.- Literatur.- 2 Produktionsintegrierter Umweltschutz bei der Aufbereitung und Aufarbeitung von Rohstoffen.- 2.1 Physikalische Grundoperationen.- 2.1.1 Zerkleinerung.- 2.1.2 Klassierung.- 2.1.3 Sortierung.- 2.2 Naßchemische Grundoperationen.- 2.2.1 Laugung.- 2.2.2 Fällung.- 2.2.3 Kristallisation.- 2.2.4 Elektrolyse.- 2.2.5 Ionenaustausch.- 2.2.6 Adsorption.- 2.2.7 Membranverfahren.- 2.3 Verfahrensbeispiele.- 2.3.1 Erze.- 2.3.2 Kohle.- 2.3.3 Salze.- Literatur.- 3 Produktionsintegrierter Umweltschutz in Kohlekraftwerken.- 3.1 Anforderungen.- 3.1.1 Abgrenzung zwischen additivem und produktionsintegriertem Umweltschutz.- 3.1.2 Gesetzliche Bestimmungen.- 3.1.3 Kohlendioxidproblematik.- 3.1.4 Stand der Schadstoffemissionen.- 3.1.5 Aufgaben für einen produktionsintegrierten Umweltschutz in Kohlekraftwerken.- 3.2 Verbesserung des Verbrennungsvorganges in konventionellen Feuerungssystemen.- 3.2.1 Stickoxidbildung.- 3.2.2 NOx-arme Brenner.- 3.2.3 Feuerraumgeometrie.- 3.2.4 Stickoxidemissionen aus Staubfeuerungen.- 3.3 Erhöhung des Anlagenwirkungsgrades.- 3.3.1 Wirkungsgradsteigernde Maßnahmen für konventionelle Kohlekraftwerke.- 3.3.2 Dampfturbinenprozeß.- 3.3.3 Wirkungsgrad konventioneller Kohlekraftwerke.- 3.3.4 Neue Kraftwerkskonzepte.- 3.4 Neue Feuerungssysteme — Zirkulierende Wirbelschichtfeuerung.- 3.4.1 Anforderungsprofil.- 3.4.2 Feuerungsanlagen nach dem Prinzip der zirkulierenden Wirbelschicht.- 3.4.3 Schadstoffemissionen.- 3.4.4 Anlagenkonzepte.- 3.4.5 Strömungszustand in zirkulierenden Wirbelschichtfeuerungen.- 3.4.6 Berechnung des Strömungszustandes zirkulierender Wirbelschichten.- 3.4.7 Wandseitiger Wärmeübergang.- Formelzeichen.- Symbolverzeichnis.- Griechische Buchstaben.- Dimensionslose Kennzahlen.- Literatur.- 4 Produktionsintegrierter Umweltschutz bei Industrieofenprozessen unter besonderer Berücksichtigung der Stahlindustrie.- 4.1 Definition und Einsatzgebiete von Industrieöfen.- 4.2 Typische Industrieofenprozesse.- 4.2.1 Typische Industrieofenprozesse in der Stahlindustrie.- 4.2.2 Typische Industrieöfen in der Gießerei und Buntmetallindustrie.- 4.2.3 Typische Industrieöfen in der Steine-Erden-Industrie.- 4.3 Energetische Betrachtung von Industrieöfen.- 4.3.1 Aufstellen von Energiebilanzen für kontinuierlich betriebene Öfen.- 4.3.2 Einführung von Wirkungsgraden.- 4.3.3 Brennstoffersparnis durch Wärmerückgewinnung.- 4.3.4 Austauschbarkeit von Brennstoffen.- 4.3.5 Brennstoff- und Kosteneinsparung durch Sauerstoffanreicherung der Verbrennungsluft in Industrieöfen.- 4.3.6 Einfluß von Falschluft, Ausflammverlusten und Unverbranntem im Abgas.- 4.3.7 Optimierung von Industrieöfen mittels Teilbilanzen.- 4.3.8 Brennstoffeinsparung bei Industrieöfen mit anschließender Gutkühlung.- 4.4 Beispiele für die Minderung der spezifischen Energieverbräuche und Schadstoffemissionen.- 4.4.1 Sintern und Pelletieren von Feinerz.- 4.4.2 Kokserzeugung.- 4.4.3 Roheisenerzeugung im Hochofen.- 4.4.4 Roheisenerzeugung durch Schmelzreduktion.- 4.4.5 Konvertergasgewinnung bei der Stahlerzeugung.- 4.4.6 Schrotteinschmelzen im Elektroofen.- 4.4.7 Wärmöfen in Walzwerken.- 4.4.8 Glühöfen in Kaltwalzwerken.- 4.4.9 Endabmessungsnahes Gießen.- 4.4.10 Energieverbrauch der Stahlindustrie, C02-Emissionen.- 4.4.11 Emissionen luftfremder Stoffe.- 4.4.12 Regenerative Energieträger — Energie für die Industrie?.- 4.4.13 Recycling in der Stahlindustrie als Beispiel für einen prozeßintegrierten Umweltschutz.- Symbolverzeichnis.- Literatur.- 5 Produktionsintegrierter Umweltschutz in der chemischen Industrie.- 5.1 Einleitung.- 5.2 Anmerkungen zur Problematik chemischer Reaktionsführung.- 5.3 Reaktionstechnische Verfahrensüberarbeitung.- 5.3.1 Alternative Synthesewege.- 5.3.2 Alternative Rohstoffe.- 5.3.3 Alternative Reaktionsmedien.- 5.3.4 Bereitstellung besserer Katalysatoren.- 5.3.5 Ermittlung der Thermodynamik und Kinetik der Umsetzung.- 5.3.6 Ermittlung des optimalen Reaktortyps und seiner Betriebsbedingungen (optimale Konzentrations-und Temperaturführung).- 5.4 Verahrenstechnische Prozeßüberarbeitung.- 5.4.1 Gewinnung von Milchsäure aus Molke mittels Elektrodialyse.- 5.4.2 Abtrennung der Citronensäure aus der Fermentationsbrühe mittels Reaktiv-Extraktion.- 5.4.3 Verdrängungs-Extraktion bei der Diamino-Diphenylmenthan-Synthese.- 5.4.4 Trennung von K- und Mg-Mineralien im elektrischen Hochspannungsfeld.- 5.5 Prozeßintegrierte Entsorgung („Prozeßintegrierter Umweltschuz“).- 5.5.1 Wiedergewinnung von Wertstoffen.- 5.5.2 Selektive Entsorgung von umweltbelastenden Reststofflen.- Literatur.- 6 Produktionsintegrierter Umweltschutz in der Textilveredlungsindustrie.- 6.1 Historischer Abriß.- 6.2 Denken in quantitativen Massenströmen.- 6.3 Prozeß- bzw. Verfahrensbezogener Ansatz.- 6.4 Betriebliche Eigeninitiative zur Erfassung der Emissions-Massenströme.- 6.4.1 Beispiel — Betrieb zur Veredlung von Baumwoll-Maschenware.- 6.5 “Rentables„ Personal für Umweltschutzaufgaben.- 6.6 Produktionsintegrierte Maßnahmen zur Reduzierung der Abwasserbelastung.- 6.6.1 Textile Vorbehandlung.- 6.6.2 Färberei.- 6.6.3 Druckerei.- 6.6.4 Ausrüstung.- 6.7 Produktionsintegrierte Maßnahmen zur Reduzierung der Abgasbelastung.- Literatur.- 7 Produkt- und produktionsintegrierter Umweltschutz bei Lacken und Farben.- 7.1 Einleitung.- 7.2 Produktion und Applikation von Lacken und Farben.- 7.2.1 Produktion.- 7.2.2 Applikation.- 7.3 Statistik.- 7.4 Gesetzgebung.- 7.4.1 Bundes-Immissionsschutzgesetz.- 7.4.2 Wasserhaushaltsgesetz.- 7.4.3 Verordnung über die Vermeidung von Verpackungsabfällen.- 7.4.4 Chemikaliengesetze.- 7.5 Einführung der Emissionskennzahl E.- 7.6 Produkt- und produktionsintegrierter Umweltschutz.- 7.6.1 Diskussion der Emissionskennzahl.- 7.6.2 Maßnahmen am Produkt.- 7.6.3 Maßnahmen bei Produktion und Applikation.- 7.7 Ausblick.- Literatur.- 8 Produktionsintegrierter Umweltschutz in der Zuckerindustrie.- 8.1 Allgemeines.- 8.1.1 Prozeß der Zuckerfabrikation.- 8.2 Der Rohstoff.- 8.3 Verfahrenstechnische Schritte zur Einsparung von Energie.- 8.3.1 Energiewirtschaft.- 8.3.2 Möglichkeiten der Energieeinsparung.- 8.4 Abwasserreinigung — Kreislaufwirtschaft des Abwassers.- 8.4.1 Gesetzliche Regelungen zur Abwasserreinigung.- 8.4.2 Biologische Abwasserreinigung.- 8.5 Abgasreinigung.- 8.5.1 Gesetzliche Regelungen — TA-Luft.- 8.5.2 Technische Maßnahmen zur Reduzierung gasseitiger Emissionen.- Literatur.- 9 Produktionsintegrierter Umweltschutz in einem biotechnologischen Betrieb.- 9.1 Biotechnologische Produkte und die Umwelt.- 9.2 Enzymtechnologie.- 9.3 Zunehmend internationales Interesse an sauberen Technologien.- 9.4 Saubere Technologien für Waschmittel.- 9.4.1 Überblick.- 9.4.2 Lipasen.- 9.4.3 Amylasen.- 9.4.4 Proteasen.- 9.4.5 Sicherheit.- 9.5 Saubere Technologien in der Industrie.- 9.5.1 Papier- und Zellstoffindustrie.- 9.5.2 Harzprobleme.- 9.5.3 Lederindustrie.- 9.5.4 Textilindustrie.- 9.6 Biotechnologie in der Landwirtschaft.- 9.7 Industrielle Symbiose.- 9.8 Biotechnologie in der Dritten Welt.- 9.9 Biotechnologie wird preiswerter und zugänglicher.- Literatur.- 10 Integrierter Umweltschutz bei der Agrarproduktion.- 10.1 Allgemeines zum Umweltschutz.- 10.1.1 Definitionen.- 10.1.2 Umwelt des Menschen.- 10.1.3 Die Agrarproduktion.- 10.1.4 Umweltkompartimente.- 10.1.5 Umsetzen von Umweltschutz.- 10.2 Einträge der Agrarproduktion in die Kompartimente, eine Bewertung und Möglichkeiten der Minderung.- 10.2.1 Pflanzenschutzmittel.- 10.2.2 Düngemitteleinträge.- 10.2.3 Geruchsstoffemissionen.- 10.2.4 Staubemissionen.- 10.2.5 Globale C02-Einträge in die Umwelt.- 10.3 Die Agrarproduktion, ein Bereich der natürlichen Umwelt.- Literatur.- 11 Produktions- und produktintegrierter Umweltschutz in der Fertigungsindustrie.- 11.1 Produktintegrierter Umweltschutz.- 11.1.1 Die Produktverantwortung des Herstellers und Konstrukteurs über Produktion, Produktgebrauch und Entsorgung.- 11.1.2 Recyclingkreisläufe zur Verwirklichung des produktintegrierten Umweltschutzes.- 11.2 Produktintegrierter Umweltschutz in der Fertigungsindustrie.- 11.2.1 Prioritätenregel.- 11.2.2 Produktionsabfallvermeidung.- 11.2.3 Produktionsabfallverminderung.- 11.2.4 Produktionsabfallrecycling.- 11.3 Umweltgerechte Verpackungssysteme.- 11.3.1 Anforderungen an Verpackungssysteme.- 11.3.2 Auswahl eines Verpackungssystems.- 11.3.3 Mehrwegverpackungssysteme.- 11.4 Produktintegrierter Umweltschutz und Produktrecycling mit Ausrichtung auf den Hauptwerkstoff Eisen bzw. Stahl.- 11.4.1 Maschinenbau.- 11.4.2 Fahrzeugbau.- 11.4.3 Elektrotechnik.- 11.5 Produktintegrierter Umweltschutz und Produktrecycling in der Elektronikindustrie.- 11.5.1 Potentiale und Anwendungsfelder.- 11.5.2 Recycling und Werkstofffraktionen aus Elektronikprodukten.- 11.5.3 Recyclingverfahren.- 11.5.4 Konstruktionsregeln zum produktintegrierten Umweltschutz in der Elektronik.- Symbole und Abkürzungen.- Literatur.- 12 Produktionsintegrierter Umweltschutz in der Automobilindustrie.- 12.1 Einleitung.- 12.2 Einflußfaktoren auf die industrielle Produktion.- 12.3 Beispiele zum produktionsintegrierten Umweltschutz in der Automobilindustrie.- 12.3.1 Reinigung von verölten Bauteilen.- 12.3.2 Einsatz und Vermeidung von Kühlschmierstoffen.- 12.3.3 Wassereinsparung und Wertstoffrückgewinnung bei galvanischen Anlagen.- 12.3.4 Vermeidung und Verwertung von Reststoffen bei der Fahrzeuglackierung.- 12.3.5 Recycling von Produktionsabfällen.- 12.4 Ausblick.- Literatur.- 13 Produktionsintegrierter Umweltschutz in der Kunststoffindustrie.- 13.1 Einführung.- 13.2 Einfluß der Konstruktion auf den produktionsintegrierten Umweltschutz.- 13.2.1 Umweltschonendes Konstruieren.- 13.2.2 Konstruktionsrichtlinien mit Blick auf PIUS.- 13.2.3 Anwendungsbeispiele für PIUS in der kunststoffverarbeitenden Industrie.- 13.3 Produktionsintegrierter Umweltschutz bei der Verarbeitung von Kunststoffen.- 13.3.1 Verarbeitung von Thermoplasten.- 13.3.2 Verarbeitung von Duroplasten.- 13.3.3 Verarbeitung von Faserverbundwerkstoffen (FVW).- 13.3.4 Verarbeitung von Elastomeren.- 13.3.5 Fügen und Lösen von Kunststoffteilen.- 13.4 Produktionsintegrierter Umweltschutz durch die Werkzeugtechnik.- 13.5 Produktionsintegrierter Umweltschutz bei Oberflächentechniken.- 13.6 Produktionsintegrierter Umweltschutz bei Stoffströmen, Demontage, Recyclingtechniken, Verbrennung, Deponie.- 13.6.1 Stoffströme und Stoffrecycling.- 13.6.2 Demontage und Stoffrecycling.- 13.6.3 Verbrennen.- 13.6.4 Entgasung/Vergasung.- 13.6.5 Deponie.- 13.7 Qualitätssicherung (QS) in der Kunststoff-verarbeitung unter Berücksichtigung des produktionsintegrierten Umweltschutzes.- 13.7.1 Einführung.- 13.7.2 Begriffe.- 13.7.3 Qualitätssicherung im Wandel.- Literatur.- 14 Produktions- und produktintegrierter Umweltschutz in der elektrotechnischen Industrie.- 14.1 Einleitung.- 14.2 Umweltschutz durch Mikroelektronik.- 14.3 Organisation des Umweltschutzes in der Siemens AG.- 14.3.1 Verantwortung und Zuständigkeiten.- 14.3.2 Stellung der Umweltschutzbeauftragten.- 14.3.3 Mitarbeiterschulung.- 14.4 Herstellung integrierter Schaltungen.- 14.5 Materialien, ihre Beschaffung und Lagerung.- 14.5.1 Eingesetzte Stoffe.- 14.5.2 Freigabe und Beschaffung.- 14.5.3 Lagerung.- 14.6 Arbeitssicherheit.- 14.6.1 Gefahrstoffe in der Fertigung.- 14.6.2 Neue Wege in der Arbeitsmedizin.- 14.6.3 Unfallverhütung und-statistik.- 14.7 Umweltschutz.- 14.7.1 Kühlwasser.- 14.7.2 Abwasserbehandlung.- 14.7.3 Schonung der Ressourcen.- 14.7.4 Abluftreinigung.- 14.7.5 Abfälle, Verwertung und Entsorgung.- 14.8 Verpackung und Entsorgung von Halbleiterbauelementen.- 14.8.1 Inhaltsstoffe in Produkten.- 14.8.2 Verpackung.- 14.8.3 Verwertung und Entsorgung.- 14.9 Kosten für den Umweltschutz.- Symbole und Abkürzungen.- Literatur.- 15 Umweltgerechte Verpackungssysteme.- 15.1 Einleitung.- 15.2 Wirtschaftliche Bedeutung der Verpackung.- 15.3 Die Verpackungsverordnung als rechtlicher Rahmen für umweltgerechte Verpackungssysteme.- 15.3.1 Auswirkungen der Verpackungsverordnung bei Verkaufsverpackungen.- 15.3.2 Auswirkungen der Verpackungsverordnung bei Transportverpackungen.- 15.4 Umweltgerechte Verpackungssysteme als integraler Bestandteil logistischer Systeme.- 15.4.1 Darstellung logistischer Systeme.- 15.4.2 Funktionen der Verpackung.- 15.5 Verpackungsplanung.- 15.5.1 Festlegung umweltorientierter Ziele und Strategien für den Verpackungsbereich.- 15.5.2 Konzeption umweltorientierter Verpackungssysteme.- 15.6 Ansätze zur Vermeidung und Verminderung von Verpackungsabfällen.- 15.6.1 Darstellung von Kreisläufen.- 15.6.2 Primäre Ansätze zur Vermeidung und Verminderung von Abfällen.- 15.6.3 Sekundäre Ansätze zur Vermeidung und Verminderung von Verpackungsabfällen.- 15.7 Beurteilung von Umweltauswirkungen von Verpackungssystemen.- 15.7.1 Ökobilanzen als Instrument einer umweltorientierten Verpackungsplanung.- 15.7.2 Durchführung der ökologischen Bilanzierung.- 15.7.3 Bewertung der Umweltauswirkungen.- Literatur.- 16 Aufbereitung und Verwendung von Baureststoffen und Müllverbrennungsaschen.- 16.1 Einführung in die Thematik.- 16.1.1 Problemaufriß.- 16.1.2 Definition der Begriffe.- 16.1.3 Rechtsgrundlage.- 16.2 Baureststoffmengen und -zusammensetzungen.- 16.2.1 Bauschutt, Straßenaufbruch, Bodenaushub.- 16.2.2 Baustellenabfälle.- 16.3 Aufbereitung und Verwendung von Baureststoffen.- 16.3.1 Bodenbörsen und Maßnahmen zur Vermeidung von Baureststoffen.- 16.3.2 Aufbereitungstechniken für Baureststoffe.- 16.3.3 Einsatzbereiche und Verwertung von aufbereiteten Baureststoffen.- 16.4 Wirtschaftlichkeit und Kosten des Baureststoffrecyclings.- 16.5 Ausblick auf die zukünftige Baureststoffentsorgung.- 16.5.1 Einrichtung und Betrieb einer Boden- und Bauschuttbörse.- 16.5.2 Entwicklung von recyclingfördernden Organisationsmodellen.- 16.5.3 Kreislaufwirtschaftsträger Bau.- 16.6 Aufbereitung und Verwendung von Müllverbrennungsaschen.- 16.6.1 Mengen und Eigenschaften von Müllverbrennungsaschen.- 16.6.2 Aufbereitungstechniken für Müllverbrennungsaschen.- 16.6.3 Einsatzbereiche und Verwendung von Müllverbrennungsaschen.- 16.6.4 Ausblick auf die zukünftige Müllverbrennungsascheverwertung.- 16.7 Umweltverträglichkeit und Gütesicherung der Produkte.- 16.8 Resümee.- Literatur.- 17 Verwertung von Steinkohlen- und Braunkohlenaschen.- 17.1 Einleitung.- 17.2 Rechtliche Grundlagen.- 17.3 Situation in der BRD.- 17.3.1 Allgemeines.- 17.3.2 Aschemengen und Verwertungssituation.- 17.4 Verwertung von Steinkohlen- und Braunkohlenaschen.- 17.4.1 Beschaffenheit der Aschen.- 17.4.2 Einsatzmöglichkeiten für Steinkohlen- und Braunkohlenaschen.- Literatur.- 18 Kreislaufwirtschaft und nachhaltige Entwicklung.- 18.1 Problemstellung.- 18.1.1 Die Ursachen der heutigen Probleme.- 18.1.2 Die Szenarien einer möglichen globalen Entwicklung.- 18.1.3 Szenarien möglicher technologischer Entwicklungen.- 18.2 Beschreibung des IST-Zustandes — die derzeitige Situation — Kreislaufwirtschaft im Übergang zu einer nachhaltigen Wirtschaftsweise.- 18.2.1 Die allgemeine Situation.- 18.2.2 Die fossile Kreislaufwirtschaft — der Übergang zu einer nachhaltigen Wirtschaftsweise?.- 18.3 Beschreibung des SOLL-Zustandes; Die Zieldefinition — Die Grundlagen einer solaren Kreislaufwirtschaft und einer nachhaltigen Wirtschaftsweise.- 18.3.1 Zieldefinition einer nachhaltigen Entwicklung bzw. Wirtschaft.- 18.3.2 Definition der Nachhaltigkeit und der solaren Kreislaufwirtschaft.- 18.3.3 Allgemeine Aspekte nachhaltigen Wirtschaftens.- 18.3.4 Einige Grundzüge einer nachhaltigen Ökonomie.- 18.4 Konkrete Anforderungen an ein nachhaltiges Wirtschaftssystem.- 18.4.1 Die Bereitstellung von Rohstoffen und Nahrung — die nachhaltige Land- und Forstwirtschaft.- 18.4.2 Die Bereitstellung von Energie — die nachhaltige Energieerzeugung.- 18.4.3 Die Bereitstellung von Gütern — die nachhaltige Industrie.- 18.4.4 Ziele und Funktionen der Abfallwirtschaft in einer nachhaltigen Wirtschaft.- 18.5 Wie messen wir, ob etwas dem Prinzip der Nachhaltigkeit entspricht? Beschreibung und Vergleich von Parametern zur Abschätzung von Nachhaltigkeit.- 18.5.1 Bewertungsmodelle für den Prozeßvergleich.- 18.5.2 Kurzbeschreibung der bisher in der Literatur verwendeten Modelle.- 18.5.3 Vergleich der verschiedenen Bewertungszahlen.- 18.6 Wie erreichen wir die nachhaltige Wirtschaftsweise und die solare Kreislaufwirtschaft? — Die Umsetzungsproblematik.- 18.6.1 Die HYPER-Technologie, Teil einer “top-down„-Strategie.- 18.6.2 Inseln der Nachhaltigkeit (Islands of Sustainability, IOS), Teil einer “bottom-up„-Strategie.- 18.6.3 Nachhaltigkeit und Beschäftigung.- Literatur.
