Materialeffizienz und Nachhaltigkeit in der Chemie: Wo stehen wir heute?

The climate change, the foreseen shortage of raw materials and the fast growing population of the world increase the demand for energy and raw materials and also their prices. That is a great challenge. To meet this challenge it needs extensive transformation in politics, economy and society according to the guiding principle of sustainability (sustainable development). The national sustainability strategy 2002 of the federal government of Germany shows some concrete targets namely for the reduction of the raw material consumption. Target is to double the (material) productivity from 1994 to 2020. A systematic increase of material productivity (often called material efficiency) requires that it can be measured. In addition it has to be used in practice as key performance indicator (KPI) to control the development and improvement of industrial processes. This is especially true for the material transforming processes of the chemical industry regarded in this article.     

Inverse exergo‐ökologisch‐ökonomische Prozessanalyse von Abgasbehandlungsprozessen

A novel process analysis methodology called IEEA (Inverse Exergoeconomical and Environmental Analysis) is introduced for the first time, which combines economic, energetic, and environmental analyses. The approach is derived basically from classical approaches by using ecological indicators and an inverse economic analysis. By combining these with the results of an exergetic analysis, strategies for a process improvement can be developed systematically through the use of key indicators. The IEEA is applied to processes for the treatment of hydrogen sulfide containing sour gases, which appear during coking processes of mineral coal. It can be shown that a high benefit can be achieved by performing the proposed IEEA improvement steps.     

Systematischer Ansatz zur Abschätzung länderspezifischer Produktökoprofile am Beispiel Portlandzement

In einer global vernetzten Marktwirtschaft beschränken sich die Herstellung und Anwendung verschiedener Baumaterialien nur noch selten auf einzelne Länder. Umweltprobleme nehmen weltweit zu und länderspezifische ökologische Produktprofile gewinnen immer mehr an Relevanz. Bei der Erstellung von Ökobilanzen werden aufgrund mangelhafter länderspezifischer ökologischer Daten die benötigen Daten zurzeit entweder direkt in dem zu untersuchenden Land über Literatur oder direkte Datenaufnahme erhoben oder es werden bereits vorhandene Daten von anderen Ländern ohne Anpassung komplett übernommen. Während technische Informationen, wie z. B. Prozessablauf, Druck, Temperatur, Ausgangsstoffe, übertragen werden können, kann bei der Ökobilanzierung der alleinige Austausch von Sachbilanzdaten in Fällen länderspezifischer Situationen zu falschen Ergebnissen und Schlüssen führen. Dieser Beitrag stellt einen systematischen Ansatz zur Abschätzung länderspezifischer Sachbilanzdaten dar und wendet ihn beispielhaft an einem Zementherstellungsprozess an. Die Verfügbarkeit der Länderindikatoren in Statistiken und die Möglichkeit qualitativ hochwertige realitätsnahe ökologische Produktprofile mit überschaubarem zeitlichen und finanziellen Aufwand zu erstellen, sind Vorteile dieser Methode. Systematic approach for the estimation of country‐specific product eco‐profile using the Portland cement as example. In a globalised world, where construction materials are produced and assembled in different countries, country‐specific eco‐profile gain even more relevance. Nevertheless, many countries still face the problem of having very few or no ecological product profiles at all, being often ‘forced’ to use data from other countries, e.g. European background data, in order to fill in their gaps or even for being able to perform a Life Cycle Assessment (LCA). Whereas methodology transfer among countries can take place, simply transfer of life cycle inventory data can lead to wrong results and conclusions. In this article, a systematic approach for the transferability of data between countries is proposed and applied on the Portland cement production process as example. The availability of country indicators data and the possibility of producing more appropriate country‐specific eco‐profiles with feasible time and effort can be seen as the main advantages of this approach.