E-Book, Deutsch, 317 Seiten, eBook
Hungerbühler / Ranke / Mettier Chemische Produkte und Prozesse
1999
ISBN: 978-3-642-58597-5
Verlag: Springer
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark
Grundkonzepte zum umweltorientierten Design
E-Book, Deutsch, 317 Seiten, eBook
ISBN: 978-3-642-58597-5
Verlag: Springer
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark
Zielgruppe
Graduate
Weitere Infos & Material
1 Einführung und Überblick.- 1.1 Die Herausforderung von Wettbewerb, Ökologie und Sicherheit für die chemische Industrie.- 1.2 Grundkonzept der integrierten Entwicklung.- 1.3 Lernziele.- 1.4 Inhaltsübersicht.- A: Orientierungsteil.- 2 Technik und Verantwortung.- 2.1 Naturwissenschaft und Technik als Basis der industriellen Entwicklung.- 2.2 Technikfolgen.- 2.2.1 Ambivalenz des technischen Fortschritts.- 2.2.2 Der Begriff des Risikos.- 2.2.3 Abschätzung von Technikfolgen.- 2.3 Das Prinzip Verantwortung.- 2.4 Das Prinzip der Nachhaltigkeit.- 2.4.1 Der Begriff der Nachhaltigkeit.- 2.4.2 Nachhaltigkeit und ökologische Wirtschaft..- 2.4.3 Die Umsetzung von Nachhaltigkeit.- 2.4.3.1 Verschiedene ebenen der Umsetzung.- 2.4.3.2 Operationalisierung von Nachhaltigkeit.- 2.5 Folgerungen für die industrielle Chemie.- Literatur zu Kapitel 2.- 3 Gesetzgebung für Sicherheit und Umweltschutz.- 3.1 Vorbemerkung.- 3.2 Maß-und Normenfindung.- 3.2.1 Gesetzgebung als Reaktion auf gesellschaftlich relevante Ereignisse.- 3.2.2 Gesetzgebung als vorausschauendes Ausrichten auf Schutzziele.- 3.3 Das geltende Recht im Überblick.- 3.3.1 Der verfassungsrechtliche Rahmen.- 3.3.1.1 Der EU-Vertrag.- 3.3.1.2 Die Bundesrepublik Deutschland.- 3.3.2 Das stoffbezogene Recht.- 3.3.3 Das anlagenbezogene Recht.- 3.3.4 Das Recht bezüglich Arbeitsschutz.- 3.3.5 Integrierende Ansätze.- 3.3.6 Das Haftungsrecht.- 3.3.6.1 Produkthaftung.- 3.3.6.2 Umwelthaftung für Anlagen..- 3.3.7 Das Strafrecht.- 3.4 Unternehmerische Pflichten und Ausblick.- Literatur zu Kapitel 3.- 4 Sicherheit und Umweltschutz aus unternehmerischer Sicht.- 4.1 Chemie: hohe Wertschöpfung und breites Gefahrenspektrum.- 4.2 Entwicklung von Sicherheit und Umweltschutz.- 4.2.1 Historische Entwicklung.- 4.2.2 Neuer Ansatz zur Produkt-und Prozessentwicklung.- 4.3 Das Responsible-Care-Programm der chemischen Industrie.- 4.4 Sicherheit und Umweltschutz als Teil der Unternehmensstrategie.- 4.4.1 Sicherheit und Umweltschutz: reaktives und proaktives Verhalten.- 4.4.2 Integriertes Managementsystem für S&U.- 4.5 Chemische Produkte und Prozesse: integrierte Entwicklung.- 4.5.1 Leitgrößen der integrierten Entwicklung.- 4.5.1.1 Ökoeffizienz.- 4.5.1.2 Inhärente Sicherheit.- 4.5.1.3 Gesellschaftliche Akzeptanz.- 4.5.2 Umsetzungsinstrumente der integrierten Entwicklung.- 4.5.2.1 Ökobilanz.- 4.5.2.2 Risikoanalyse.- 4.5.2.3 Nutzen-Risiko-Dialog.- 4.6 Schlussfolgerung.- Literatur zu Kapitel 4.- B: Fachteil.- 5 Ökologische und ökonomische Bilanzierung.- 5.1 Die Ökobilanz (Life Cycle Assessment, LCA).- 5.1.1 Schritt I: Ziel-und Rahmendefinition.- 5.1.2 Schritt II: Sachbilanz (Life Cycle Inventory, LCI).- 5.1.3 Schritt III: Wirkungsabschätzung (Life Cycle Impact Assessment, LCIA).- 5.1.4 Auswertung.- 5.2 Die Investitionsrechnung.- 5.2.1 Der Net Present Value (NPV).- 5.2.2 Sicherheit und Umweltschutz: Einfluss auf den Net Present Value.- 5.2.3 Optimierung der industriellen Wertschöpfungskette.- 5.3 Ökoeffizienz.- Literatur zu Kapitel 5.- 6 Risikoanalyse chemischer Produkte.- 6.1 Problemstellung und Zielsetzung.- 6.1.1 Problemstellung.- 6.1.1.1 Systemorientierte chemische Produkte.- 6.1.1.2 Die Frage nach der Sicherheit chemischer Produkte.- 6.1.2 Zielsetzung der Produktrisikoanalyse.- 6.2 Grundkonzept der Produktrisikoanalyse.- 6.2.1 Die Produktanmeldung.- 6.2.2 Ablauf einer Produktrisikoanalyse.- 6.2.2.1 Die einzelnen Schritte einer Produktrisikoanalyse.- 6.2.3 Unsicheres Wissen in der Produktrisikoanalyse.- 6.3 Humantoxizität.- 6.3.1 Ausgangslage.- 6.3.2 Expositionsanalyse.- 6.3.3 Wirkungsanalyse.- 6.3.3.1 Bestimmumg der Wirkungsschwelle: NELman und ADI.- 6.3.4 Risikobeschreibung und Risikobewertung.- 6.3.5 Risikomanagement.- 6.4 Umwelteffekte.- 6.4.1 Problemstellung.- 6.4.2 Stufen der Risikoanalyse.- 6.4.3 Ausgangslage.- 6.4.4 Expositionsanalyse.- 6.4.4.1 Emmission und unmittelbare Verdünnung: der PEClocal.- 6.4.4.2 Verteilung und Umwandlung in der Umwelt: der PECregional und der PECcontinental.- 6.4.4.3 Mackay-Fugazitätsmodelle.- 6.4.4.4 Stoffbewertung mit Hilfe von Persistenz und Reichweite.- 6.4.5 Wirkungsanalyse.- 6.4.5.1 Die Bestimmung von PNEC-Werten.- 6.4.6 Risikobeschreibung und Risikobewertung.- 6.4.7 Risikomanagement.- 6.5 Physikalisch-chemische Eigenschaften.- 6.5.1 Ausgangslage.- 6.5.2 Stufen der Risikoanalyse im Hinblick auf Brand-und Explosions-gefahren.- 6.5.2.1 Sicherheitsdaten zur Gefahrenidentifikation.- 6.5.2.2 Expositionsszenarien, Risikobeschreibung und -bewertung.- 6.5.2.3 Risikomanagement.- Literatur zu Kapitel 6.- 7 Risikoanalyse chemischer Prozesse.- 7.1 Ausgangslage und Zielsetzung.- 7.2 Einsatz und Systematik der Risikoanalyse.- 7.2.1 Einsatz bei neuen und bestehenden Prozessen.- 7.2.2 Systematik.- 7.3 Die einzelnen Schritte der Prozessrisikoanalyse.- 7.3.1 Ermittlung der Basisdaten.- 7.3.2 Abgrenzung sicherer Prozessbedingungen.- 7.3.3 Systematische Gefahrensuche.- 7.3.4 Risikobeschreibung.- 7.3.4.1 Tragweite.- 7.3.4.2 Wahrscheinlichkeit.- 7.3.5 Risikobewertung und Maßnahmenplanung.- 7.3.5.1 Risikobewertung.- 7.3.5.2 Maßnahmen.- 7.3.6 Bewertung des Restrisikos.- 7.4 Kosteneffizienz von Sicherheitsmaßnahmen.- Literatur zu Kapitel 7.- 8 Risikoanalyse biotechnologischer Prozesse.- 8.1 Ausgangslage und Zielsetzung.- 8.1.1 Ausgangslage.- 8.1.2 Problemstellung.- 8.1.3 Zielsetzung.- 8.2 Systematik der Risikoanalyse von geschlossenen biologischen Systemen.- 8.3 Die einzelnen Schritte der Risikoanalyse.- 8.3.1 Datenbasis.- 8.3.2 Wirkungscharakterisierung der Mikroorganismen.- 8.3.2.1 Pathogenität beim Menschen.- 8.3.2.2 Umweltbeeinträchtigungen.- 8.3.2.3 Einteilung in Gefährdungsgruppen.- 8.3.3 Charakterisierung des Expositionsrisikos.- 8.3.3.1 Störanfälligkeit des technischen Prozesses.- 8.3.3.2 Freisetzung und Ausbreitung von Mikroorganismen.- 8.3.4 Risikobeschreibung und -bewertung.- 8.3.5 Risikomanagement und Umgang mit dem Restrisiko.- Literatur zu Kapitel 8.- 9 Thermische Prozeßsicherheit.- 9.1 Einführung.- 9.1.1 Problemstellung.- 9.1.2 Zielsetzung.- 9.1.3 Ablaufstruktur.- 9.2 Die Wärmebilanz.- 9.3 Das Runaway-Szenario als Basis für die Beurteilung thermischer Prozessrisiken.- 9.4 Das thermische Gefahrenpotential.- 9.4.1 Die Reaktionswärme.- 9.4.2 Der adiabate Temperaturanstieg.- 9.5 Wärmeproduktion und Eintrittswahrscheinlichkeit einer thermischen Zersetzung.- 9.5.1 Die Dynamik der Zersetzungsreaktion.- 9.5.2 Die Ausgangstemperatur Toder Zersetzungsreaktion.- 9.6 Kritikalitätsklassen von Reaktionen.- Literatur zu Kapitel 9.- 10 Nutzen-Risiko-Dialog mit der Gesellschaft.- 10.1 Ausgangslage und Zielsetzung.- 10.1.1 Ausgangslage.- 10.1.2 Zielsetzung.- 10.2 Unterschiedliche Sichtweisen.- 10.3 Das Stufenmodell des Nutzen-Risiko-Dialogs.- 10.4 Spezifische Szenarien: Normalfall - Konfliktfall - Störfall.- 10.4.1 Normalfall.- 10.4.2 Konfliktfall.- 10.4.3 Störfall.- Literatur zu Kapitel 10.- C: Umsetzungsteil.- 11 Integrierte Entwicklung chemischer Prozesse.- 11.1 Problemstellung und Zielsetzung.- 11.2 Zeitlicher Ablauf und Kommunikation.- 11.3 Stufen der integrierten Prozessentwicklung.- 11.4 Inhärente Prozeßsicherheit.- 11.4.1 Energiepotential.- 11.4.2 Stoffpotential.- 11.4.3 Fehlertoleranz von Prozessen.- 11.5 Ökologische Effizienz.- 11.5.1 Stoffeffizienz.- 11.5.2 Energieeffizienz.- 11.5.3 Minimierung von Abfall und Emissionen.- 11.6 Ökonomische Effizienz.- 11.6.1 Investitionskosten.- 11.6.2 Betriebskosten.- Literatur zu Kapitel 11.- 12 Integrierte Entwicklung chemischer Produkte.- 12.1 Problemstellung und Zielsetzung.- 12.2 Produktewerdegang.- 12.3 Zielgrößen und Beurteilungskriterien beim Produktedesign.- Literatur zu Kapitel 12.- 13 Fallstudien.- 13.1 Motivation.- 13.2 Vorgehen.- 13.2.1 Wahl der Fallstudien.- 13.2.2 Zeitlicher Ablauf.- 13.2.3 Lernziele für Studierende.- 13.2.4 Datenbasis.- 13.3 Fallstudie Chemische Kleiderreinigung.- 13.3.1 Vorstudie.- 13.3.2 Detailstudie Ökobilanz.- 13.3.2.1 Zieldefinition.- 13.3.2.2 Sachbilanz und Bewertung.- 13.3.2.3 Interpretation und Methodenkritik.- 13.3.3 Detailstudie Risikoanalyse.- 13.3.3.1 Ausgangslage und Datenbasis.- 13.3.3.2 Expositionsanalysen.- 13.3.3.3 Wirkungsanalyse.- 13.3.3.4 Risikobeschreibung.- 13.3.3.5 Risikobewertung.- 13.3.3.6 Risikomanagement.- 13.3.4 Chlorchemie und Gesellschaft.- 13.3.4.1 Vorgehen.- 13.3.4.2 Resultate.- 13.3.4.3 Interpretation und Methodenkritik.- 13.4 Integrierende Beurteilung der Detailstudien und Diskussion.- Literatur zu Kapitel 13.- A1 Kurzchronik von Chemieunfällen.- A2 Anhang zum geltenden Recht der Schweiz.- A2.1 Luftreinhaltung.- A2.2 Gewässerschutz.- A2.3 Abfälle.- A3 Anhang zum geltenden Recht in Deutschland.- A3.1 Herstellungs-und Verwendungsverbote nach § 15 Gefahrstoff-verordnung (D).- A3.2 Gefahrenbezeichnungen, R- und S-Sätze nach Anhang I der Gefahrstoffverordnung (D).- A3.3 Beispiel eines Sicherheitsdatenblattes nach Gefahrstoff-verordnung (D).- A4 Grunddaten zur Ökobilanzierung.- A5 Grundlagen für Expositionsanalysen..- A5.1 Gleichgewichtsverteilung von Stoffen in der Umwelt.- A5.1.1 Luft ? Wasser.- A5.1.2 Wasser ? Feststoff (Grundwasserleiter, Sediment oder suspendierter Feststoff).- A5.1.3 Wasser ? Biota.- A5.2 Stoffumwandlungen in der Umwelt.- A5.2.1 Biologischer Abbau (Wasser/Boden/Sediment).- A5.2.2 Hydrolyse (Wasser/Boden/Sediment).- A5.2.3 Photolyse (Atmosphäre/Wasser).- A5.2.4 Abiotische Reduktion (Boden/Sediment).- A5.2.5 Bemerkungen.- A5.3 Ausbreitung von Stoffen in der Umwelt.- A5.3.1 Atmosphärische Ausbreitung von Stoffen und Mikroorganismen.- A5.3.2 Schwergasausbreitung.- A5.3.3 Gasausbreitung durch turbulente Diffusion.- A5.3.4 Schutzwirkung von Gebäuden.- A5.3.5 Weitere Ausbreitungsmodelle.- A5.4 Expositionswege für den Menschen.- A5.4.1 Inhalationsexposition.- A5.4.2 Dermale Exposition.- A5.4.3 Orale Exposition.- A5.5 Abschätzung der Exposition bei Pestiziden.- A6 Störfallanalysen: Fehlerbaum, Ereignisbaum, Risikodiagramm.- A7 Kalorimetrische Charakterisierung von Zersetzungsreaktionen.- A7.1 Methodenübersicht.- A7.2 Mikrokalorimetrie am Beispiel der DSC.- A8 Informationsquellen.- Literatur zum Anhang.- Stichwortverzeichnis.
