Ökobilanzierung in der frühen Phase der Prozessentwicklung

Abstract:
In der frühen Phase der Prozessentwicklung stehen Chemiker und Ingenieure vor der Herausforderung aus vielen zielführenden Reaktionspfaden jene auszuwählen, deren Umsetzung Prozesse versprechen, die möglichst vielen der alternativ realisierbaren Prozessen überlegen sind. Diese Überlegenheit wird anhand von Kriterien untersucht, die neben der Wirtschaftlichkeit auch in verstärktem Maß den Einuss der Prozesse auf die Umwelt berücksichtigen. Da zu Beginn der Prozessentwicklung jedoch keine Informationen über den Prozessentwurf oder gar die Realisierung von Trennsequenzen usw. vorliegen, sollen Screening-Methoden zum Einsatz kommen, mit deren Hilfe das Potential von Reaktionspfaden überschlägig abgeschätzt werden kann. In der vorliegenden Arbeit sollen daher zunächst etablierte Bewertungsmethoden gesucht werden, mit Hilfe derer die verschiedenen Auswirkungen des Produktlebenszyklus und der benötigten Prozesse auf die Umwelt abgeschätzt werden können. Die Methoden werden steckbriefartig beschrieben und ihre Vor- und Nachteile für die Anwendung in der frühen Phase der Prozessentwicklung einander gegenüber gestellt. Als Resultat einer abschließenden Bewertung soll die Favorisierung einer Methode oder einer Kombination von Methoden stehen, die für die Anwendung in der frühen Phase der Prozessentwicklung und insbesondere für die Bewertung von Reaktionspfaden im Rahmen eines Screenings besonders geeignet erscheint. In dem zweiten Teil der Arbeit soll die ausgewählte Methode in einer Fallstudie angewendet und eventuell vereinfacht bzw. auf die Anforderungen der Netzwerkanalyse angepasst werden. Bei der Anwendung der Methode soll eine Orientierung an dem Vorgehen angestrebt werden, welches in der DIN EN ISO 14040 für das Erstellen einer Ökobilanz vorgeschlagen wird. Die Implementierung und Lösung der für die Methode benötigten Gleichungen soll dabei in GAMS erfolgen. Den Abschluss der Arbeit bilden eine Auswertung der Ergebnisse und eine damit verbundene Validierung der im ersten Teil getroffenen Auswahl an Methoden.