Analyse und Quantifizierung der Umweltauswirkungen von ... · and evaluation of environmental...

Analyse und Quantifizierung derUmweltauswirkungen von

Fördermitteln in der Intralogistik

Rainer Bruns (Herausgeber Lehrstuhl MTL)Willibald A. Günthner (Herausgeber Lehrstuhl fml)Kai Furmans (Herausgeber Institut IFL)

Timo Schilling, Alexander Frenkel (Lehrstuhl MTL)Matthias Amberger, Gabriel Fischer (Lehrstuhl fml)Meike Braun, Peter Linsel (Institut IFL)

Forschungsbericht

Förderhinweis

Das IGF-Vorhaben 16973 N „Analyse und Quantifizierung der Umweltauswirkungen von Fördermitteln in der Intralogistik“ der Forschungsvereinigung Intralogistik Fördertechnik und Logistiksysteme e.V. wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der In-dustriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Tech-nologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

III

Umweltauswirkungen Intralogistik

Analyse und Quantifizierung der Umweltauswirkungen von Fördermitteln in der Intralogistik

Abschlussbericht Kurzfassung: Anhaltende Diskussionen über die anthropogen verursachte Veränderung des Weltklimas und ein wachsendes Umweltbewusstsein in der Bevölkerung führen zur einer weitreichenden Untersuchung der Umweltleistung technischer Produkte. In dieser Hinsicht ist das Ziel dieses Gemeinschaftsforschungsprojekts die Analyse, Quantifizierung und Bewertung der Umwelt-aspekte von Flurförderzeugen (Lehrstuhl für Maschinenelemente und Technische Logis-tik/Helmut-Schmidt-Universität Hamburg), Kranen und Hebezeugen (Lehrstuhl für Förder-technik Materialfluss Logistik/Technische Universität München) und Lagertechnik (Institut für Fördertechnik und Logistiksysteme/Karlsruher Institut für Technologie). Dazu wird in einem ersten Schritt auf Basis der nationalen und europäischen Gesetzgebung eine weitreichende Liste der Umweltaspekte aufgestellt, die direkt oder indirekt von diesen Fördermitteln in der Intralogistik zu erwarten sind. Die identifizierten Umweltaspekte werden nach definierten Kri-terien einer ersten Bewertung unterzogen und kategorisiert. Dabei zeigt sich, dass die Treib-hausgasemissionen und die Bedarfe an Energie zu den zentralen Umweltaspekten zählen. Innerhalb der Teilprojekte werden die Produktlebenszyklen definiert und Konzepte für die Quantifizierung der Umweltaspekte in diesen Lebensabschnitten erarbeitet, die fördermittel-spezifisch angewendet werden. Dabei werden Simulations- und Hochrechnungsmodelle verwendet, die durch Messwerte der Herstellerindustrie oder eigene Messungen ergänzt bzw. validiert werden. Die Quantifizierung der Umweltaspekte über den Produktlebenszyklus zeigt in unterschiedlich starker Ausprägung, dass die Nutzungsphase der Maschinen der zentrale Produktlebensabschnitt hinsichtlich der Höhe der Umweltaspekte ist. Auf dieser Basis werden abhängig von der Ausgangssituation denkbare Verbesserungsan-sätze diskutiert, um die Höhe der Umweltaspekte der untersuchten Fördermittel zu beein-flussen. Als zentraler Stellhebel in der Nutzungsphase ergibt sich der Endenergiebedarf der Fördermittel. Dabei wird einerseits die maschinentechnische Gestaltung und andererseits die Prozesse, in denen die Geräte eingebunden sind, in Betracht gezogen. Aufgrund der deutlich unterschiedlichen Aufgaben, die diese Maschinen ausführen und der unterschiedlichen tech-nischen Ausgangsbasis sind die Potenziale, die es für Verbesserungen gibt, unterschiedlich hoch und können immer nur produktgruppenspezifisch gesehen werden. Zur Bewertung der Höhe der Umweltaspekte in der Nutzungsphase werden Endenergiebe-darfe anderer Produktgruppen bzw. Gesamtbedarfe in der Europäischen Union herangezo-gen, um Aussagen über die Relevanz der Umweltaspekte der untersuchten Produktgruppen treffen zu können. Das Ergebnis dieser Betrachtung ist, dass keine Gruppe der untersuchten Fördermittel eine nennenswerte Größenordnung hinsichtlich ihrer Umweltaspekte in der Nut-zungsphase erreicht.

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Berichtsumfang: 336 S., 109 Abb., 49 Tab., 222 Lit.

Beginn der Arbeiten: 01.03.2011

Ende der Arbeiten: 30.11.2012

Zuschussgeber: BMWi / IGF-Nr. 16973 N

Forschungsstelle 1: Helmut-Schmidt-Universität

Lehrstuhl für Maschinenelemente und Technische Logistik

Leiter: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Rainer Bruns

Holstenhofweg 85

22043 Hamburg-Wandsbek

Tel.: 040/6541-2287

Forschungsstelle 2: Technische Universität München

Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik

Leiter: Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wi.-Ing. Willibald A. Günthner

Boltzmannstraße 15

85748 Garching bei München

Tel.: 089/289-15921

Forschungsstelle 3: Karlsruher Institut für Technologie

Institut für Fördertechnik und Logistiksysteme

Leiter: Prof. Dr.-Ing. Kai Furmans

Gotthard-Franz-Str. 8

76131 Karlsruhe

Tel.: 0721/608-48621

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Bearbeiter und Verfasser: Dipl.-Wi.-Ing. Timo Schilling

[email protected]

Dipl.-Ing. Matthias Amberger

[email protected]

Dipl.-Ing. Meike Braun

[email protected]

Vorsitzender des Projekt- begleitenden Ausschusses: Dr.-Ing. Andreas Kühn, KION GROUP GmbH, Aschaffenburg

Vorsitzender wiss. Beirat: Dipl.-Ing. Peter Dibbern, Jungheinrich AG, Hamburg

VII

Inhaltsverzeichnis

Kurzfassung: ......................................................................................................................... III

1 Management Report ......................................................................................................... 1

2 Einleitung .......................................................................................................................... 5

2.1 Problemstellung ......................................................................................................... 5

2.2 Ziele ........................................................................................................................... 7

2.3 Angestrebte Ergebnisse ............................................................................................ 7

2.4 Innovativer Beitrag .................................................................................................... 8

2.5 Lösungsweg .............................................................................................................. 8

3 Stand der Technik und der Wissenschaft ....................................................................... 11

3.1 Stand der Technik ................................................................................................... 11

3.2 Definitionen ............................................................................................................. 11

3.2.1 Regularien ........................................................................................................... 14

3.2.1.1 Richtlinien .................................................................................................... 14

3.2.1.2 Verordnungen .............................................................................................. 15

3.2.1.3 Deutsche Gesetze ....................................................................................... 16

3.2.1.4 Normen ........................................................................................................ 16

3.2.1.5 Studien ........................................................................................................ 18

3.2.2 Sonstiges ............................................................................................................ 18

3.3 Stand der Wissenschaft .......................................................................................... 20

3.3.1 Forschungsprojekte Energieeffizienz .................................................................. 20

3.3.2 Forschungsprojekte Kennzahlen ......................................................................... 21

4 Analyse und Strukturierung der Umweltaspekte ............................................................ 23

4.1 Emissionen in die Luft ............................................................................................. 23

4.2 Emissionen in den Boden ........................................................................................ 34

4.3 Emissionen in das Wasser ...................................................................................... 35

4.4 Verbrauch von Ressourcen ..................................................................................... 38

4.5 Entstehung von Abfall ............................................................................................. 39

5 Methoden zur Analyse und Bewertung der Umweltaspekte ........................................... 41

5.1 Methoden zur Lebenszyklusanalyse ....................................................................... 41

5.1.1 Die Ökobilanz ...................................................................................................... 41

VIII

5.1.2 MEErP / EcoReport-Tool ..................................................................................... 44

5.2 ABC-Analyse ........................................................................................................... 46

6 Teilprojekte ..................................................................................................................... 53

6.1 Teilprojekt Flurförderzeuge ...................................................................................... 53

6.1.1 Einleitung ............................................................................................................. 53

6.1.2 Flurförderzeuge ................................................................................................... 53

6.1.2.1 Systemgrenzen ............................................................................................ 55

6.1.2.2 Einteilung der Flurförderzeuge..................................................................... 56

6.1.2.3 Bestand der Flurförderzeuge in Europa (EU-27 + Schweiz) ........................ 58

6.1.2.4 Energie- bzw. Kraftstoffverbrauch von Flurförderzeugen ............................ 59

6.1.3 Ermittlung des CO2-Ausstoßes im Lebenszyklus von Flurförderzeugen (ECO2Flur) .............................................................................. 60

6.1.3.1 Datengrundlage ........................................................................................... 61

6.1.3.2 Berechnungen der CO2-Ausstöße der einzelnen Lebensphasen ................ 64

6.1.3.3 Ergebnisse ................................................................................................... 65

6.1.3.4 Variation der Ergebnisse.............................................................................. 66

6.1.4 Bewertung des Lebenszyklus‘ konkreter Flurförderzeuge ................................... 69

6.1.4.1 Methodisches Vorgehen .............................................................................. 69

6.1.4.2 Evaluierung pro Flurförderzeugtyp............................................................... 70

6.1.4.2.1 Elektro-Gegengewichtsstapler .................................................................. 70

6.1.4.2.2 Schubmaststapler ..................................................................................... 73

6.1.4.2.3 Niederhubwagen ....................................................................................... 76

6.1.4.2.4 Hochhubwagen ......................................................................................... 79

6.1.4.3 Ergebnis ....................................................................................................... 83

6.1.5 Ermittlung der Treibhausgasemissionen der Flurförderzeuge in Europa (Methode ETFE) ..................................................................................... 84

6.1.5.1 Methodisches Vorgehen .............................................................................. 85

6.1.5.1.1 Betrachteter Bestand ................................................................................ 85

6.1.5.1.2 Produktionsphase ..................................................................................... 85

6.1.5.1.3 Nutzungsphase ......................................................................................... 86

6.1.5.2 Ergebnisse ................................................................................................... 87

6.1.5.3 Methode ETFE 2 .......................................................................................... 90

6.1.6 Vergleich der Methoden ...................................................................................... 92

6.1.7 Verbesserungsmaßnahmen ................................................................................ 93

6.2 Teilprojekt Krane und Hebezeuge ........................................................................... 95

IX

6.2.1 Produktgruppendefinition .................................................................................... 95

6.2.2 Vorgehensweise zur Bestimmung der Umweltaspekte ....................................... 96

6.2.3 Serienhebezeuge und Industriekrananlagen .................................................... 104

6.2.3.1 Varianten und Aufbau ................................................................................ 104

6.2.3.2 Antriebstechnik .......................................................................................... 106

6.2.3.3 Quantifizierung der Umweltaspekte in den Lebensphasen Herstellung und Lebensende ..................................................................... 108

6.2.3.4 Quantifizierung der Umweltaspekte in der Nutzungsphase ....................... 108

6.2.3.5 Quantifizierung der Transportphase .......................................................... 121

6.2.3.6 Ergebnis der Quantifizierung über den Produklebenszyklus ..................... 121

6.2.3.7 Verbesserungspotenziale .......................................................................... 122

6.2.4 Turmdrehkrane .................................................................................................. 125

6.2.4.1 Varianten, Aufbau und Verwendung .......................................................... 125




6.2.4.5 Quantifizierung der Transportphase .......................................................... 139


6.2.4.7 Verbesserungspotenziale .......................................................................... 141

6.2.5 Fahrzeugkrane .................................................................................................. 144

6.2.5.1 Varianten, Aufbau und Verwendung .......................................................... 144




6.2.5.5 Quantifizierung der Transportphase (Zusatztransporte) ............................ 151


6.2.5.7 Verbesserungspotenziale Fahrzeugkran ................................................... 154

6.2.6 Bewertung der Umweltaspekte von Kranen und Hebezeugen ......................... 157

6.2.7 Zusammenfassung und kritische Würdigung .................................................... 158

6.2.7.1 Zusammenfassung .................................................................................... 158

6.2.7.2 Kritische Würdigung .................................................................................. 159

6.3 Teilprojekte Lagertechnik ...................................................................................... 161

6.3.1 Einleitung .......................................................................................................... 161

6.3.1.1 Fördermittel im Lager- und Kommissioniervorgang ................................... 161

X

6.3.1.1.1 Betrachtung ausgewählter Fördermittel des Lager- und Kommissioniervorgangs .......................................................................... 163

6.3.1.1.2 Einordnung ins Gesamtsystem ............................................................... 171

6.3.2 Quantifizierung der Umweltaspekte von ausgewählten Fördermitteln .............. 173

6.3.2.1 Quantifizierung mit Hilfe des EcoReport Tools .......................................... 173

6.3.2.2 Quantifizierung mit Hilfe erstellter Modelle ................................................ 177

6.3.2.3 Quantifizierung mit Hilfe von Messungen .................................................. 180

6.3.3 Ableitung von Verbesserungsmaßnahmen ....................................................... 181

6.3.3.1 Ausgangssituation am Beispiel eines Regalbediengerätes ....................... 181

6.3.3.2 Stromherstellung ........................................................................................ 184

6.3.3.3 Design & Herstellung ................................................................................. 184

6.3.3.4 Nutzung ..................................................................................................... 189

6.3.3.5 Zusammenfassung .................................................................................... 191

6.3.4 Bewertung der Umweltauswirkungen im Lager- und Kommissioniervorgang ...................................................................................... 191

6.3.4.1 Methode: Kennzahlen ................................................................................ 191

6.3.4.2 Einordnung in Gesamtzusammenhang...................................................... 193

6.3.5 Zusammenfassung ............................................................................................ 195

7 Bewertung und Vergleich .............................................................................................. 197

7.1 Bewertung durch Vergleiche mit anderen Produktgruppen ................................... 197

7.2 Ansatz zur kennzahlbasierten Bewertung der Umweltaspekte.............................. 199

7.2.1 Wesen von Kennzahlen .................................................................................... 199

7.2.2 Anforderungen an eine Kennzahl ...................................................................... 199

7.2.3 Beschreibung der Kennzahl zur Bewertung des Energiebedarfs ...................... 200

7.2.4 Ermittlung des Energiebedarfs .......................................................................... 201

7.2.5 Fazit ................................................................................................................... 202

8 Zusammenfassung der Forschungsergebnisse und Ausblick ...................................... 203

8.1 Zusammenfassung ................................................................................................ 203

8.2 Ausblick ................................................................................................................. 204

9 Anhang ......................................................................................................................... 205

9.1 Literaturverzeichnis ............................................................................................... 205

9.2 Abbildungsverzeichnis ........................................................................................... 231

9.3 Tabellenverzeichnis ............................................................................................... 235

9.4 Verzeichnis für Abkürzungen und Formelzeichen ................................................. 237

XI

9.5 EcoReport Oberfläche ........................................................................................... 241

9.6 EcoReport Materialauswahl .................................................................................. 255

9.7 Gesamtliste aktueller Normen ............................................................................... 259

9.8 Gesamtliste aktueller Regularien .......................................................................... 290

9.9 Anhang Krane und Hebezeuge ............................................................................. 333

9.10 Anhang Teilprojekt Lagertechnik ....................................................................... 335

1 Management Report

1

1 Management Report

An increasing ecological awareness in the population and the trend towards more sustaina-bility lead to an increasingly intensive investigation of the environmental performance of dif-ferent product groups. In this regard within this research project the analysis, quantification and evaluation of environmental aspects in means of material handling equipment in intralogistics is conducted. For this based on an extensive research a comprehensive list of environmental aspects is created which can be expected from these means of conveying. The environmental aspects can emerge directly at the machines or via the corresponding upstream chains at the supply of energy or the resources. The identified environmental as-pects do not only refer to the utilization of these means of conveying but also to all other stages of life. For this a general definition of the product life cycle is conducted in which the environmental aspects are quantified and evaluated. The main components of this cycle refer to the selection and supply of the raw material, the manufacturing, distribution, installation and maintenance, the utilization and the end of life. The environmental aspects are divided into five overriding categories:

• Emissions into the air

• Emission into water

• Emissions into the ground

• Consumption of resources

• Creation of waste

Within this list, the emissions into the air have the highest numerical proportion. This espe-cially means the emission of greenhouse gases as well as pollutants such as sulfur dioxide, organic compounds and hydrocarbons. Based on this, a primary evaluation of the environ-mental aspects is conducted to be able to determine which environmental aspects have the greatest relevance using firmly defined criteria. Thereby especially greenhouse gases and energy demands are identified as decisive environmental aspects. Both operators and manu-facturers of means of conveying and conveying mechanisms therefore get to know the envi-ronmental aspects coming from these machines and can estimate which ones have the highest relevance.

Due to the significantly different initial situations the quantification of the environmental as-pects and the analysis of the deduced optimization approaches are conducted specifically for the product groups rider-controlled trucks, cranes and lifting gear as well as storage technol-ogy.

The investigation of the product group rider-controlled trucks is conducted for the total stock of all rider-controlled trucks in Europe and especially their greenhouse gas emission in one year. To calculate the fleet size of all rider-controlled trucks in Europe, the sales figures of rider-controlled trucks in Europe of the last few years supplied by the VDMA are used. With an estimated average durability over the tax deductibility of eight years the result is the total stock of rider-controlled trucks in Europe.

The life phases of rider-controlled trucks are investigated in different ways concerning their greenhouse gas emissions. On the one hand to calculate the production phase the rider con-

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trolled trucks produced in one year are investigated by three exemplary plants for their Co2 emissions and the proportion and usage at for this environmental aspect. For this manufac-turers participating in this project provide data on their production facilities (energy source consumption as well as type and quantity of produced rider-controlled trucks).

On the other hand in a further method the greenhouse gas emissions of all rider-controlled trucks manufactured in one year are calculated (production phase) via material proportions and the previously calculated rider-controlled truck fleet (utilization phase) via the VDI con-sumption (see below). Furthermore in the realizations obtained from the aforementioned two methods are examined with the help of the EcoReport Tool [Kem11a]. Thereby it must be determined that the results can be classified as plausible and comparable.

The total consumption in the utilization phase of the corresponding observed rider-controlled trucks are in all cases calculated via the so-called VDI-Cycle [VDI02]. This operating cycle is standardized in the VDI guideline 2198 and can in general be taken from the data sheet of every rider-controlled truck.

In conclusion it can be determined that the utilization phase in the life of a rider-controlled truck basically has the highest proportion of the environmental aspects (esp. greenhouse gas emissions and energy demand). The scale is to be tendentially classified higher as in the other two sub-projects.

In the subproject cranes and lifting equipment based on the European production statistics Prodcom a classification of cranes and lifting equipment is conducted in serious lifting equipment and industrial cranes, tower cranes and mobile cranes as only using this basis an estimation of the stocks is possible. The quantification of the environmental aspects in the utilization phase is conducted in the depicted product life cycle with the help of the EcoReport [Kem11a] for the selection of material, the production and the end of life. The quantification of the environmental aspects in the utilization phase is conducted with crane-specific concepts due to the significantly different scenarios of application.

In the field of industrial cranes, data from the inspection book resp. planning documents is used as base sizes for material proportions in the EcoReport. The utilization of series lifting equipment and thus of industrial cranes is characterized by standardized load spectrums for the assessment of the drives. Using power consumption measurements, information on the efficiency of single engines are gained which are used as a base for a simulation model in MATLAB/Simulink. This simulation model enables the calculation of energy needs under de-fined conditions. From this energy demand all further environmental aspects are depicted using publicly accessible databases such as ProBas [Öko12a] or the EcoReport basd on the MEErP study [Kem11a]. As a decisive life phase the use phase for a large quantity of envi-ronmental aspects is identified.

The analysis and quantification of environmental aspects of tower cranes is also based on the introduced concept but is adjusted to the specific properties of this type of crane con-struction. Based on parcel lists the material proportions are estimated and the level of envi-ronmental aspects in the product life cycles selection of material, manufacturing and end of the durability are estimated with the EcoReport [Kem11a]. To quantify the environmental as-pects in the utilization phase power consumption measurements at tower cranes are con-ducted from which the energy consumption is estimated. Based on the determined energy

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demand the level of all further decisive environmental aspects is deduced. The decisive life phase is the utility phase of the crane according to this observation.

To quantify the environmental aspects of the mobile crane in the life cycles selection of mate-rial, manufacturing and the end of life the EcoReport [Kem11a] is accessed. Base data on the material fractions are determined in an inquiry of manufacturers. In the use phase to quantify the greenhouse gas emissions and the primary energy demand, fuel consumption values of the manufacturing industry are used which are determined according to defined cycles. It was revealed that the use phase of the crane is the decisive phase of line concern-ing the size of environmental aspects.

In conclusion it can be established that the environmental aspects of cranes in the use phase, which are decisively determined by final energy consumption, do not attain a relevant quantity in comparison to the total values in the European Union.

In the subproject material handling equipment for the storage and retrieval process at first a full approach is shown which enables an observation of many different intralogistic systems which include different material handling equipment. To however conduct an observation of the total system in a first step it is necessary to analyze individual material handling equip-ment concerning their environmental capability. Therefore in the subproject material handling equipment for the storage and retrieval process, the analysis of the most frequently used means of automated AS/RS, shuttle systems as well as rotary rack stocks is conducted.

Similar to the approach in the other subprojects the quantification of the most important envi-ronmental aspects is conducted on the complete life cycle for material handling equipment with the help of the EcoReport [Kem11a]. The results clearly show that in the use phase the size of the environmental aspects dominates. Using the help of the EcoReport representative figures are determined for the life phases production, distribution, and disposal. To however depict improvement potential for the use phase only a limited statement can be obtained with the help of the EcoReport. For this reason simulation models are created in MATLAB/Simulink which quantify the size of environmental aspects in the use phase espe-cially the final energy consumption. Based on the determined performance history and ener-gy consumption many further environmental aspects are determined with the help of con-version factors from accessible databases such as ProBas [Öko12a] or Eurostat [Eur13]. The created models are validated with the help of real applied systems.

In summary it can be also be stated for means of conveying in warehouse technology that the size of environmental aspects is highest decisively in the use phase. In comparison to total values of other product groups, e.g. electric motors or household washing machines, the means of conveying stacker cranes, shuttle systems and rotary rack stocks did also not at-tain relevant sizes with reference to this.

Based on the conducted investigations manufacturers of intralogistical facilities are able to recognize potentials for improvement concerning the size of occurring environmental aspects and optimize the machines. In this case elements for improvement are not limited to the de-sign of the machines but also take into consideration the processes concerning product groups which are incorporated into means of conveying in intralogistics. Furthermore the manufacturers of intralogistics facilities are provided with information concerning the rele-vance of environmental aspects in comparison to other product groups to better evaluate the

1 Management Report

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environmental performance of the observed products. In this respect, Tabelle 1 shows the en-ergy demands of selected means of material handling equipment in intralogistics and the comparison with the total demand for electrical energy in the European Union.

Tabelle 1: Overview of energy demand of selected means of material handling equipment in intralogistics

Means of conveying

Final energy demand [TWh]

Electric counterbalance truck 4,0

Reach truck 1,3

Industrial cranes 0,8

Serious lifting equipment 0,09

tower cranes 0,75

AS/RS 0,12

European Union [Eur12c] ca. 2850

Generally the project also provides the user with information of the size of the individual environmental aspects which he can further use for his own means such as e.g. marketing.

2 Einleitung

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2 Einleitung

In den letzten Jahren und Jahrzehnten hat innerhalb der Bevölkerung, aber auch in der Poli-tik ein sehr starker Umdenkprozess hinsichtlich umweltrelevanter Fragestellungen stattge-funden. Die Entdeckung des Ozonlochs in den 1980er Jahren, die zunehmende Verschie-bung der Klimazonen in Richtung der Erdpole und andere vom Menschen verursachte Um-weltverschmutzungen haben zu immer strikteren Gesetzen und Vorschriften geführt.

Ein besonders relevanter Aspekt an dieser Stelle ist der steigende Energiebedarf auf der ganzen Welt. Die damit verbundenen Umweltaspekte wie etwa der stetig wachsende CO2-Ausstoß führen zu einer starken Reglementierung der Energiebedarfe verschiedener techni-scher Produkte. In der Europäischen Union wird diesem Vorgehen durch die Rahmenrichtli-nie 2005/32/EG [EU05a] („Ökodesign-Richtlinie“) und deren Novellierung 2009/125/EG [EU09a] Rechnung getragen. Auf Basis dieser Richtlinie wurden in den letzten Jahren bereits einige Durchführungsmaßnahmen erlassen, um die gesteckten Klimaziele der EU hinsicht-lich der Senkung des Kohlenstoffdioxid-Ausstoßes um 20 % im Vergleich zum Bezugsjahr 1990 zu erreichen [bpb13].

2.1 Problemstellung

Die Rahmenbedingungen für die Entwicklung, die Herstellung, den Betrieb und die Entsor-gung von Fördermitteln in der Intralogistik können sich in dieser Hinsicht schnell ändern. Vor allem hinsichtlich der Energieeffizienz, des Energiebedarfs und den damit verbundenen Treibhausgasemissionen ist es denkbar, dass erhöhte Anforderungen an die Umweltleistung der Produkte gestellt werden. Die Dynamik dieses Veränderungsprozesses ist dabei von einer Vielzahl von Faktoren abhängig. Gründe für diesen Veränderungsprozess sind vielfälti-ger Natur und werden in einem ersten Schritt in vier Bereiche gegliedert:

Gesetzliche Rahmenbedingungen Auf Basis der bereits erwähnten Ökodesign-Richtlinie 2005/32/EG bzw. 2009/125/EG wur-den bereits eine Vielzahl von Vorstudien für energieverbrauchende bzw. energieverbrauchs-relevante Produkte durchgeführt, die im Erlass von Durchführungsmaßnahmen münden. So werden beispielsweise in der Verordnung EG/640/2009 [EG09b] sehr strenge Anforderungen an den Wirkungsgrad von Elektromotoren im Dauerbetrieb festgelegt. Die einzelnen Stufen dieser Festlegung greifen nach und nach in den Jahren 2011 bis 2017. Ziel dieser politischen Aktivität ist es, den Energiebedarf in der Europäischen Union deutlich zu senken und darüber hinaus die Klimaschutzziele zu erreichen.

Steigende Energiepreise und Energieknappheit Fortwährend steigende Preise sowohl für elektrische Energie als auch für Kraftstoffe und die Endlichkeit natürlicher Ressourcen zwingen die Industrie immer stärker dazu, ihre Anlagen energieeffizient und nachhaltig zu gestalten. In Abbildung 1 ist die Strompreisentwicklung für die Industrie in den Jahren 2005 bis 2011 dargestellt [Eur12a]. Die Abbildung zeigt den durchschnittlichen Preis in Euro pro kWh für den Endverbraucher in der Industrie ohne an-gewandte Steuern. Aus dieser Grafik wird ersichtlich, dass der Strompreis in den letzten Jah-ren deutlich gestiegen ist und somit ein zentrales Argument für den Einsatz energiesparen-

2 Einleitung

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der Technologien liefert. Auch im Bereich dieselmotorisch betriebener Geräte wie Diesel-stapler oder Fahrzeugkrane ist ein deutlicher Anstieg der Energiepreise zu verzeichnen.

Abbildung 1: Strompreisentwicklung Industrie in der EU 27 [Eur12a]

Kundenanforderungen Auch die Anforderungen der Kunden an die umweltgerechte und energieeffiziente Gestal-tung technischer Produkte sind deutlich gestiegen. An dieser Stelle findet ein deutlicher Um-denkprozess in weiten Teilen der Bevölkerung statt. Die Menschen erkennen, dass vor allem der zunehmende anthropogen verursachte CO2-Ausstoß und die damit zusammenhängende Klimaerwärmung ein großes Problem darstellen.

Green Logistics Der Trend zu mehr Nachhaltigkeit und Energieeffizienz hat auch vor der (Intra-) Logistik nicht haltgemacht. Diese Produkteigenschaften werden nicht nur von Seite der Kunden gefordert, sondern Unternehmen der Branche nutzen diese Tendenz auch verstärkt zu Marketingzwe-cken. Vor allem im Bereich der Transportlogistik haben sich bereits einige Unternehmen zu mehr Umweltschutz in ihrem Bereich verpflichtet, z. B. [DHL11]. Eine wissenschaftliche Untersuchung von Handlungsempfehlungen für eine „grüne Logistik“ erfolgt beispielsweise in [Gün09].

Wie hoch der Anteil der Fördermittel in der Intralogistik an den gesamten Umweltbelastungen in der Europäischen Union ist, ist bislang nicht grundlegend untersucht worden. An dieser Stelle liefert dieses Forschungsprojekt einen ersten Beitrag, um die Höhe der Umweltaspekte mit anderen Produkten der Logistik, aber auch mit Produkten des alltäglichen Gebrauchs vergleichen zu können.

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

Prei

s [€

/kW

h]

Jahr

2 Einleitung

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2.2 Ziele

Das primäre Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Ermittlung, Abschätzung und Beurtei-lung der Umweltaspekte von Flurförderzeugen, Kranen und Hebezeugen sowie Lagertech-nik.

Dazu wird eine weitreichende Liste von Umweltaspekten erstellt, die fördermittelspezifisch zugeordnet und bewertet werden. Auf diese Weise sollen die für die Intralogistik bzw. die einzelnen Fördermittel relevantesten Umweltaspekte identifiziert werden, um diese dann ge-zielt zu quantifizieren.

Als sekundäres Ziel ist ein Ansatz für ein Kennzahlensystem zu erarbeiten, durch das sich die Fördermittel der drei Teilprojekte untereinander vergleichen lassen. Angestrebt wurden leistungsbezogene Emissionskennzahlen, die die Treibhausgasausstöße auf eine geleistete logistische Arbeit beziehen. Aus diesen Erkenntnissen sollen ökologische Verbesserungs-potenziale in Logistiksystemen ermittelt werden.

2.3 Angestrebte Ergebnisse

Eine ganzheitliche Untersuchung von Umweltaspekten in der Intralogistik existiert zu Beginn des Forschungsvorhabens nicht. Deshalb liegt der Fokus auf der Beurteilung der Umweltas-pekte. Betrachtet werden die Produktgruppen „Flurförderzeuge“, „Krane & Hebezeuge“ und „Lagertechnik“. Die Ergebnisse sollen dabei nach Möglichkeit so gestaltet werden, dass nicht nur verschiedene Produkte einer Produktkategorie, sondern auch Produkte verschiedener Produktkategorien der Intralogistik untereinander verglichen werden können. Darüber hinaus soll die Möglichkeit bestehen, die Bewertungsergebnisse mit bereits bestehenden Umweltin-dikatoren von Systemen der Transportlogistik wie Bahn, Lkw, Schiff und Flugzeug gegen-überzustellen. Dieser ganzheitliche Ansatz eröffnet die Möglichkeit, Lieferketten vom Produ-zenten bis zum Konsumenten unter umwelttechnischen Aspekten zu beurteilen.

Um einen Vergleich und eine darauf begründete Beurteilung hinsichtlich der Ressourcen- und Energieeffizienz zur ermöglichen, ist es zunächst erforderlich, einen vollständigen Kata-log aller vorhandenen Umweltaspekte der zu untersuchenden Produkte zu erstellen. Dazu gehören die Identifizierung und die Quantifizierung ausgewählter Umweltaspekte für die je-weiligen Produkte mit Hilfe der entwickelten Methode. Um die Relevanz quantifizierten Um-weltaspekte beurteilen zu können, werden zum einen die Höhe der Umweltaspekte für den europäischen Bestand eines jeden Produktes abgeschätzt und zum anderen sinnvolle Rela-tivwerte bezüglich der Logistikleistung ermittelt. Zu diesem Zweck werden Statistiken des Europäischen Dachverbandes für Fördertechnik und Intralogistik (FEM) sowie weitere euro-päische und deutsche Datenbanken (Eurostat [Eur13] oder ProBas [Öko12a]) ausgewertet. Auf der Basis der Liste aller identifizierten sowie der ausgewählten quantifizierten Umweltas-pekte wird ein Ansatzpunkt zu einer kennzahlbasierten ökologischen Bewertung der Um-weltaspekte vorgestellt.

2 Einleitung

8

2.4 Innovativer Beitrag

Im Bereich der Logistik sind in der Vergangenheit zahlreiche Untersuchungen zu den Um-weltaspekten von Logistikketten durchgeführt worden. So existieren zahlreiche Vergleiche der mittleren CO2-Emissionen pro Tonnenkilometer der Verkehrsträger Bahn, Lkw, Schiff und Flugzeug in verschiedenen Szenarien, um die umweltfreundlichere Variante zu identifizieren [Sei07]. Berücksichtigung finden in diesem globalen Maßstab meist nur Wege von einer Länge mit mehr als 50 km. Bisherige umwelttechnische Untersuchungen auf dem Gebiet der Intralogistik nehmen vor allem die Immobilien in den Fokus. Hierbei geht es darum, die Energiebilanz von Gebäuden, in denen die Fördermittel der Intralogistik verwendet werden, zu bewerten. Dabei wird die eingesetzte Fördertechnik weitestgehend unberücksichtigt ge-lassen.

Durch die Quantifizierung der maßgeblichen Umweltaspekte auf Bestandsebene im Rahmen dieser Untersuchung entstehen Zahlen über die Höhe von Treibhausgasausstoß und Elektri-zitätsbedarf. Damit kann die ökologische Relevanz der Fördermittel in Relation zu anderen Bereichen der Logistik und anderen Branchen gesetzt werden.

Die im Rahmen des Forschungsprojektes ermittelten charakteristischen Umweltaspekte kön-nen zudem in die Entwicklung neuer, noch umweltgerechterer Geräte einfließen. Damit sind Voraussetzungen für eine effiziente Produktion und eine nachhaltige Entwicklung während des gesamten Lebenszyklus geschaffen und die Fördermittel in der Intralogistik können noch besser im innerbetrieblichen Umweltmanagement eingebunden werden. Die erarbeiteten Grundlagen bieten weiterhin die Möglichkeit auch weitere Fördermittel, wie z.B. Stetigförde-rer, hinsichtlich ihrer Umweltaspekte zu untersuchen und so das betrachtete Gesamtsystem zu erweitern.

2.5 Lösungsweg

In diesem Abschnitt werden die Vorgehensweise und deren Umsetzung in die einzelnen Arbeitspakete beschrieben. Dabei wird das Teilprojekt Flurförderzeuge am Lehrstuhl für Ma-schinenelemente und Technische Logistik an der Helmut-Schmidt-Universität Hamburg, das Teilprojekt Krane und Hebezeuge am Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik der Technischen Universität München und das Teilprojekt Lagertechnik am Institut für Förder-technik und Logistiksysteme des Karlsruher Instituts für Technologie bearbeitet. Die Bearbei-tung des Forschungsprojekts folgt dabei chronologisch den Arbeitspaketen, wobei die Re-cherche nach dem Stand der Technik und der Wissenschaft parallel und fortlaufend durchge-führt wird. Die Grundstruktur dieser Arbeitspakete wird auch in den Abschlussbericht über-nommen, wobei jede Forschungsstelle ihr Teilprojekt in den Bereichen Quantifizierung und Optimierungspotenzial separat ausarbeitet. Die Recherche zum Stand der Technik und zum Stand der Wissenschaft fließt zudem produktgruppenspezifisch in die einzelnen Teilprojekte ein.

AP 1: Stand der Technik und Forschung Als Basis für die Untersuchungen der Umweltaspekte von Fördermitteln in der Intralogistik dient eine detaillierte und ausführliche Literaturrecherche. Hierbei wird das Augenmerk auf Ergebnisse aus Studien und Forschungsprojekten gelegt sowie auf die aktuelle europäische

2 Einleitung

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und nationale Gesetzgebung und aktuell geltende Normen im Bereich Umwelt. Dabei gilt es, einen Einblick über den aktuellen Stand der Technik und der Forschung in Zusammenhang mit gegenwärtigen Fragestellungen der Umwelttechnik zu gewinnen. Deshalb bleibt die Re-cherche nicht auf den Bereich der Fördermittel in der Intralogistik beschränkt, sondern wird auch auf andere Bereiche ausgeweitet. Im Zuge dieser Recherche werden auch verschiede-ne Möglichkeiten, Herangehensweisen und Messmethoden zur Quantifizierung von Umwelt-aspekten untersucht.

AP 2: Analyse und Strukturierung der Umweltauswirkungen Auf Grundlage der recherchierten Normen, Gesetze und Forschungsprojekte erfolgt eine detaillierte Auflistung und Kategorisierung der identifizierten Umweltaspekte. Die Umweltas-pekte und ihre Wirkungsweise werden beschrieben und mögliche Einflussfaktoren auf die Höhe der Umweltaspekte untersucht. Die identifizierten Umweltaspekte werden den unter-suchten Produktgruppen der Intralogistik Flurförderzeuge, Krane und Hebezeuge und Lager-technik zugeordnet. Zudem wird in diesem Arbeitspaket der Produktlebenszyklus und die Systemgrenze festgelegt, in denen die Umweltaspekte quantifiziert werden. Dabei erfolgt eine problemspezifische Einteilung der untersuchten Produktgruppen in Untergruppen, da von den einzelnen Maschinen ein deutlicher Unterschied in der Art der Entstehung der Um-weltaspekte sowie in ihrer Höhe zu erwarten ist.

AP3: Quantifizierung der Umweltaspekte Zunächst werden in diesem Arbeitspaket die Umweltaspekte festgelegt, die im weiteren Ver-lauf mit Hilfe der entwickelten Methoden quantifiziert werden. Damit werden die als maßgeb-lich ermittelten Umweltaspekte gemessen, berechnet und abgeschätzt. Für die Quantifizie-rung der Umweltaspekte werden zudem Messwerte von Herstellern und Betreibern intralo-gistischer Anlagen berücksichtigt, um eine breite Datenbasis zur Verfügung zu haben. Die Quantifizierung der Umweltaspekte erfolgt auf dem gesamten Produktlebensweg von Her-stellung der Produkte bis zum Ende der Lebensdauer in den festgelegten Produktlebenspha-sen.

AP4: Bewertung und Vergleich der Umweltaspekte In einem ersten Schritt werden die ermittelten Umweltaspekte bewertet, um eine relative Hierarchisierung der gefundenen Umweltaspekte zu erreichen. Zur Bewertung werden zu-dem Vergleiche der maßgeblichen Umweltaspekte auf Populationsebene mit anderen Pro-duktgruppen getroffen, für die bereits Untersuchungen hinsichtlich der Höhe ihrer Umweltas-pekte vorliegen. Damit kann die Relevanz der Umweltaspekte, die von den Fördermitteln in der Intralogistik ausgehen, im Vergleich zu anderen Produktgruppen dargestellt werden. Zu-dem wird in diesem Arbeitspaket ein erster Ansatz zur Entwicklung einer kennzahlbasierten Bewertung der Umweltaspekte erarbeitet.

AP5: Entwurf von Vorschlägen für Verbesserungsmaßnahmen Auf Basis der als maßgeblich betrachteten Umweltaspekte werden an dieser Stelle erste Verbesserungsansätze an den untersuchten Maschinen vorgeschlagen, um die Höhe der Umweltaspekte in den relevanten Lebensphasen zu reduzieren. Dabei werden sowohl tech-nische Veränderungen an den Maschinen als auch Optimierungspotenziale an den Prozes-sen, in denen die Anlagen eingebunden sind, untersucht. Aufgrund des deutlich unterschied-

2 Einleitung

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lichen Einsatzes der Fördergeräte und der technologischen Ausgangsbasis sind die zu er-wartenden Verbesserungspotenziale der untersuchten Produktgruppen sehr unterschiedlich.

AP6: Projektdokumentation / Schlussbericht Die in den Arbeitspaketen durchgeführten Arbeiten und die gewonnenen Ergebnisse werden in einem ausführlichen Schlussbericht dokumentiert. Abbildung 2 zeigt die Umsetzung der beschriebenen Arbeitspakete in den Bericht. Nach dem Management Report in Kapitel 1 und der Beschreibung der Projektvorgehensweise in Kapitel 2 wird in Kapitel 3 der Stand der Technik und der Wissenschaft zum Thema Umweltaspekte dargelegt (Arbeitspaket 1). Aus-gehend von den in Arbeitspaket 2 durchgeführten Arbeiten werden in Kapitel 4 und Kapitel 5 die Analyse und Strukturierung sowie eine erste Bewertung der Umweltaspekte dargestellt. Die Ergebnisse der Arbeitspakte 3 und 5 werden aufgrund der deutlich unterschiedlichen Ausgangssituationen bei den Maschinen von jeder Forschungsstelle separat in Kapitel 6 dargelegt. In Kapitel 7 wird ein Ansatz zur kennzahlbasierten Bewertung der Höhe der Um-weltaspekte vorgestellt, bevor in Kapitel 8 die durchgeführten Arbeiten abschließend zu-sammengefasst werden.

Abbildung 2: Struktur des Schlussberichts

3 Stand der Technik und der Wissenschaft

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3.1 Stand der Technik

Dieses Kapitel beschreibt Fachbegriffe, rechtliche Vorgaben und Normen, die im Rahmen dieses Projektes recherchiert wurden, sowie Initiativen für umweltfreundliche Produkte und Nachhaltigkeit. Abschließend werden Beispiele für ähnliche Forschungsprojekte genannt.

3.2 Definitionen

Im Folgenden werden einige Begriffe definiert, die das Verstehen der Thematik dieses For-schungsprojektes vereinfachen sollen. Zu Beginn werden Begriff bezüglich der Umwelt erläu-tert und anschließend einige bestehende Methoden an denen sich das Vorgehen des Projek-tes teilweise orientiert hat.

Kennzahlen Zur Quantifizierung und Bewertung von Sachverhalten stellen im Allgemeinen Kennzahlen und Kenngrößen eine Grundlage dar. Eine Kenngröße besteht dabei aus einer Maßzahl und der dazugehörigen Einheit. Im Rahmen von Umweltmanagementsystemen ist eine Kennzahl die „messbare Darstellung des Zustands oder Status von Leistung, Management, oder Be-dingungen“ [DIN-12a]. Ein grundsätzliches Unterscheidungsmerkmal von Kennzahlen be-steht darin, ob es sich um eine relative oder eine absolute Kennzahl handelt.

Eine Möglichkeit, um den Energiebedarf eines Logistiksystems zu relativieren, ist die Defini-tion einer Logistikleistung. Diese Größe stellt die Verknüpfung der Anforderungen an das Logistiksystem dar. Anforderungen an ein Logistiksystem sind beispielsweise der Durchsatz des Systems oder die transportierten Massen. Die Kenngröße wird demnach aus dem Quo-tienten des Energiebedarfs und der Logistikleistung gebildet und der Bedarf an Energie da-mit bewertet.

Lebenswegbetrachtung Die Norm DIN EN ISO 14040 „Ökobilanz“ schreibt die Betrachtung des gesamten Lebens-weges eines Produktes vor. Der Lebensweg eines Produktes wird dabei definiert als „aufei-nander folgende und miteinander verbundene Stufen eines Produktsystems von der Roh-stoffgewinnung oder Rohstofferzeugung bis zur endgültigen Beseitigung“. Die Stufen werden auch als Lebensphasen bezeichnet.

Die Norm nennt folgende Lebensphasen als Beispiele: - „Gewinnung von Rohstoffen - Inputs und Outputs der wesentlichen Herstellungs- und Verarbeitungsschritte - Vertrieb/Transport - Erzeugung und Verwendung von Energieträgern, Elektrizität und Wärme - Verwendung und Instandhaltung von Produkten - Beseitigung von im Prozess anfallendem Abfall und von Produkten - Verwertung gebrauchter Produkte (einschließlich Wiederverwendung, Recycling und energetischer Verwertung) - Herstellung von Betriebsstoffen


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- Herstellung, Wartung und Außerbetriebsetzung der Produktionsanlagen - zusätzliche Prozesse, wie z. B. Beleuchtung und Heizung.“

Ökobilanz Eine Ökobilanz ist eine „Zusammenstellung und Beurteilung der Input- und Outputflüsse und der potenziellen Umweltwirkungen eines Produktsystems im Verlauf seines Lebensweges.“ [DIN09b] Mit einer Ökobilanz wird Unternehmen die Möglichkeit gegeben ihre Umweltaspek-te zu messen und nach außen zu kommunizieren. Damit beschäftigt sich diese Methodik mit einer ähnlichen Aufgabenstellung, wie sie dieses Projekt verfolgt und soll deshalb analysiert werden.

Die DIN EN ISO 14040/44 „Ökobilanz“ befassen sich mit der Bilanzierung der (potentiellen) Umweltauswirkungen von Produkten und Dienstleistungen. Die Normen verwenden eine weite Definition des Begriffes Produkt – eingeschlossen sind Hardware, Software, Dienstleis-tungen und verfahrenstechnische Produkte. Sie verfolgen u.a. die Prinzipien der Lebens-wegbetrachtung, Ganzheitlichkeit, Transparenz, Priorität des wissenschaftlichen Ansatzes, hat iterativen Charakter und ist ein auf den Nutzen eines Produktes bezogener Ansatz.

Diese Normen sollen den Unternehmen ermöglichen

• die Umweltwirkungen der Produktion und Verwendung ihrer Produkte besser zu ver-stehen,

• die Umwelteigenschaften ihrer Produkte zu verbessern, • Entscheidungsträgern und/oder Stakeholdern Informationen bereitstellen zu können

und zu Marketingzwecken die gewonnen Erkenntnisse über ihre Produkte nach außen kommuni-zieren zu können.

Umwelt Die Umwelt wird definiert als „Umgebung, in der eine Organisation tätig ist; dazu gehören Luft, Wasser, Boden, natürliche Ressourcen, Flora, Fauna, Menschen und deren wechsel-seitigen Beziehungen.“ Es wird darauf hingewiesen, dass sich der Begriff Umgebung auch auf das Innere einer Organisation beziehen kann [DIN09a].

Damit ist ein weiter Begriff „Umwelt“ definiert. In diesem Projekt werden Aspekte betrachtet, die die natürliche Umwelt betreffen. Sozial und andere den Menschen betreffende Aspekte, sowie das Innere eines Unternehmens betreffende Aspekte werden nicht betrachtet.

Umweltaspekt Ein Umweltaspekt ist ein „Bestandteil der Tätigkeiten oder Produkte oder Dienstleistungen einer Organisation, der auf die Umwelt einwirken kann.“ [DIN09a] Die Wirkungen auf die Umwelt können dabei sowohl positiv, als auch negativ sein. Positive Umweltaspekte werden innerhalb dieses Projektes nur betrachtet, falls die mit negativen Aspekten verrechnet wer-den können.

Umweltauswirkung „Jede Veränderung der Umwelt, ob ungünstig oder günstig, die sich ganz oder teilweise aus Umweltaspekten einer Organisation ergibt.“ [DIN09a] Umweltauswirkungen werden im Rah-men dieses Projektes nicht direkt betrachtet. Aufgrund der Höhe der betrachteten Umweltas-


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pekte ließe sich im Nachhinein teilweise auf mögliche Auswirkungen schließen, z.B. Anteil der Fördermittel an der Klimaerwärmung.

Umweltmanagementsysteme Ein der Ökobilanz verwandter Begriff ist das Umweltmanagementsystem. Dabei handelt es sich zwar eigentlich um einen weiter gefassten Begriff, da er ganze Organisationen betrifft, aber aufgrund der ähnlichen Aufgabenstellung wurden Umweltmanagementsysteme in die-sem Projekt analysiert.

Ein Umweltmanagementsystem ist der „Teil des gesamten Managementsystems, der die Organisationsstruktur, Planungstätigkeiten, Verantwortlichkeiten, Verhaltensweisen, Vorge-hensweisen, Verfahren und Mittel für die Festlegung, Durchführung, Verwirklichung, Über-prüfung und Fortführung der Umweltpolitik und das Management der Umweltaspekte um-fasst.“ [EMA09]

Die DIN EN ISO 14001 ist eine internationale Norm zur Standardisierung von Umweltma-nagementsystemen in Organisationen [DIN09a]. Sie wurde vereinbart, damit Organisationen einer strengeren Umweltgesetzgebung, wirtschaftspolitischen und anderen Maßnahmen zur Förderung des Umweltschutzes und der gestiegenen Aufmerksamkeit von Stakeholdern ge-recht werden können.

Unternehmen stellen in einem Umweltmanagementsystem die Auswirkungen ihrer Tätigkei-ten und Produkte auf die Umwelt möglichst umfassend dar. Dadurch lässt sich zudem die Erreichung der Ziele der eigenen Umweltpolitik bestimmen. Um das Umweltmanagementsys-tem möglichst objektiv nach außen kommunizieren zu können, wird es von einer dritten, un-abhängigen Stelle geprüft und zertifiziert.

Eine Alternative stellt die europäische Verordnung 1221/2009 „über die freiwillige Teilnahme von Organisationen an einem Gemeinschaftssystem für Umweltmanagement und Umweltbe-triebsprüfung und zur Aufhebung der Verordnung (EG)“ (EMAS-Verordnung) dar [EMA09].

In Umweltmanagementsystemen wird die Umweltleistung von Organisationen betrachtet. Diese ist definiert als die „messbaren Ergebnisse des Managements der Umweltaspekte einer Organisation durch diese Organisation.“ [EMA09]


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3.2.1 Regularien

Nachfolgend soll ein Überblick über die in Arbeitspaket 1 gefundenen Richtlinien, Verord-nungen, Deutsche Gesetze, Normen, Studien und sonstige Regularien im Gesamtzusam-menhang gegeben werden. Dabei wird innerhalb dieses Kapitels beispielhaft auf einige wich-tige Vertreter hingewiesen. Die ausführliche Gesamtliste befindet sich im Anhang (s. Kapitel 9.7 und 9.8).

3.2.1.1 Richtlinien

Grundlegendes Dokument zur umweltgerechten Gestaltung von Produkten ist die Ökode-sign-Richtlinie (Richtlinie 2005/32/EG „zur Schaffung eines Rahmens für die Festlegung von Anforderungen an die umweltgerechte Gestaltung energiebetriebener Produkte“ [EG05a]). Aufbauend auf diesem Dokument erfolgt 2009 eine Erweiterung um „energieverbrauchsrele-vante Produkte“ zu der Richtlinie 2009/125/EG [EG09a]. Allgemeines Ziel der Richtlinien ist, Produkte ganzheitlich innerhalb ihres Lebenszyklus umweltgerechter zu gestalten. In den Dokumenten selbst werden allerdings keine Veränderungsvorschläge erbracht, sondern nur allgemeine Aspekte berücksichtigt. Um spezifische Vorschläge für einzelne Produktgruppen zu benennen, werden zuerst in Vorstudien ausgewählte Produkte betrachtet und anschlie-ßend in Durchführungsmaßnahmen gesetzlich geregelt. Welche Produktgruppen dazu aus-gewählt werden, wird über europäische Arbeitspläne festgelegt. Entscheidend dafür sind unter anderem durchschnittliche Energieverbräuche und Jahresverkaufszahlen.

Im ersten Arbeitsplan für den Zeitraum 2009-2011 [KOM08] wurden auf Produktgruppen wie beispielsweise Werkzeugmaschinen, Klimatechnik oder Transformatoren eingegangen und umweltgerechte Maßnahmen und Möglichkeiten erarbeitet.

Der zweite Arbeitsplan, der für den Zeitraum 2012-2014 erarbeitet wurde, beinhaltet die Pro-duktgruppen Fenster, Dampfkessel, Stromkabel, Server von Unternehmen sowie Geräte zur Datensicherung und Zubehör, Weinkühlschränke, sowie wasserführende Produkte. Das Potenzial für Energieeinsparungen dieser Produktgruppen summiert sich Einschätzungen zufolge auf nahezu 3000 PJ pro Jahr bis 2030 [KOM12]. Eine Betrachtung der Fördermittel der Intralogistik erfolgt in diesem Zusammenhang bisher nicht.

Innerhalb der Vorstudien wir die „ Methodology for the Ecodesign of Energy-related Products (MEErP)” angewandt. Sie beinhaltet eine standardisierte vorgehensweise von 8 Stufen, die bearbeitet warden sollten. Im weiteren Verlauf des Forschungsprojektes wurden einige Me-thoden der MEErP Studie angewandt.

Die Richtlinie 1992/75/EWG „über die Angaben des Verbrauchs an Energie und anderen Ressourcen durch Haushaltsgeräte mittels einheitlicher Etiketten und Produktinformationen“ [EWG92] ist im Zusammenhang der Ökodesignrichtlinie zu sehen. In ihr wird eine Möglich-keit zur Bewertung und zum Vergleich unterschiedlicher Produkt gesetzlich festgelegt. Mit dem 1992 beschlossenen Energieverbrauchslabel werden heutzutage auch Produkte wie PKW oder Reifen versehen.

In der „Richtlinie 2006/42/EG über Maschinen“ [EG06b], die auch als Maschinenrichtlinie bekannt ist, wird der Aufbau, die Sicherheitsbetrachtung und die Kennzeichnung von Ma-schinen behandelt. Hierzu zählen auch die Fördermittel der Intralogistik. Eine Umweltverträg-


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lichkeitsprüfung oder Vorschläge zur Verbesserung der umweltgerechten Gestaltung der Produkte sind in ihr allerdings für keine Maschine enthalten.

Beispielhaft soll an dieser Stelle auch auf die Richtlinie 2005/88/EG [EG05b] eingegangen werden, die eine „umweltbelastende Geräuschemission von zur Verwendung im Freien vor-gesehenen Geräten und Maschinen“ beinhaltet. Innerhalb dieser Richtlinie wird z. B. der Umweltaspekt Lärm reglementiert.

Ähnlich wie das gegebene Beispiel existieren viele weitere Richtlinien, die eine Reglementie-rung einzelner Umweltaspekte im Allgemeinen beinhalten. Reglementierungen von Umwelt-aspekten von Fördermitteln der Intralogistik sind allerdings nicht bekannt.

Eine Möglichkeit Energieeffizienz einheitlich zu charakterisieren stellt die Richtlinie 2006/32/EG „über Endenergieeffizienz und Energiedienstleistung“ dar. Energieeffizienz wird hier als „das Verhältnis von Ertrag an Leistung, Dienstleistungen, Waren oder Energie zum Energieeinsatz“ definiert [EG06a].

KEffizienz= Ertrag (Leistung, Dienstleistung, Waren, Energie)Energieeinsatz

(1) Im Anhang befindet sich eine vollständige Liste aller Richtlinien, die im Zusammenhang von Umweltaspekten und Umweltauswirkungen betrachtet wurden.

3.2.1.2 Verordnungen

Verordnungen, die von der europäischen Kommission erlassen werden, stellen eine detail-lierte Beschreibung der Zusammenhänge zumeist aus Richtlinien dar. Die an dieser Stelle betrachteten Verordnungen im Zusammenhang der Ökodesignrichtlinie beinhalten meist eine Beschreibung der umweltgerechten Gestaltung der ausgewählten Produktgruppen.

Als Beispiele sollen in diesem Kontext folgende Verordnungen vorgestellt werden:

• Die „Verordnung 1061/2010 Kennzeichnung von Haushaltswaschmaschinen in Be-zug auf den Energieverbrauch“ [EU10c] reguliert die umweltgerechte Kennzeichnung von Haushaltswaschmaschinen über ein einheitliches EU Label und definiert einen standardisierten Zyklus, mit Hilfe dessen die unterschiedlichen Geräte verschiedener Hersteller bewertet und miteinander vergleichen werden können.

• In der „Verordnung 842/2008 über fluorierte Treibhausgase“ [EG08c] wird der Um-gang mit kritischen Stoffen und die Auswirkungen auf die Umwelt daraus beschrieben und reguliert.

• Die „Verordnung 640/2009 Festlegung von Anforderungen an die umweltgerechte Gestaltung von Elektromotoren“ [EG09b] soll als ein Beispiel für die Umsetzung der in der Ökodesignrichtlinie geforderten umweltgerechten Gestaltungen von ausgewähl-ten Produktgruppen dienen.

Weitere europäische Verordnungen befinden sich im Anhang.


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3.2.1.3 Deutsche Gesetze

Das nationale deutsche Gesetz zur umweltgerechten Gestaltung von energiebetriebenen Produkten, das die Umsetzung der europäischen Richtlinie 2009/125/EG darstellt, ist das „Gesetz über die umweltgerechte Gestaltung energiebetriebener Produkte“ (Energiebetrie-bene - Produkte - Gesetz - EBPG) [EVP08]. In diesem Gesetz sind die Artikel der Europäi-schen Kommission in nationales Recht umgesetzt worden.

Um ebenfalls eine einheitliche deutsche Lösung zur Kennzeichnung darzustellen, wurde die „Verordnung über die Kennzeichnung von Haushaltsgeräten mit Angaben über den Ver-brauch an Energie und anderen wichtigen Ressourcen“ eingeführt. Dadurch besteht nun die Möglichkeit die Haushaltsgeräte unterschiedlicher Hersteller über ein einheitliches Label zu bewerten und miteinander zu vergleichen [EnV12].

Um die Grenzwerte der Emissionen zu kontrollieren, existieren über das Bundesimmissions-schutzgesetz Grenzwerte für bestimmte Umweltaspekte für Deutschland, z.B. ist die Höhe des CO2-Austoßes eines PKW Neuwagens auf 120g/km reguliert [KOM07a], [KOM07b].

Ein erstes Gesetz zur Einsparung von Energie in einem bestimmten Bereich ist das „Gesetz zur Einsparung von Energie in Gebäuden – Energieeinsparungsgesetz - EnEG“.

Weitere deutsche Gesetze erscheinen kontinuierlich. Allerdings existieren auch hierzu keine Gesetze zur umweltgerechten Gestaltung von Komponenten oder Systemen der Lagertech-nik.

Eine ausführliche Liste der betrachteten deutschen Gesetze befindet sich im Anhang.

3.2.1.4 Normen

Grundsätzlich gibt es drei verschiedene Arten von Normen

Unter Typ A-Normen sind alle Sicherheitsgrundnormen zusammengefasst. Sie enthalten Grundbegriffe, Gestaltungsleitsätze und allgemeine Aspekte, die für alle Maschinen, Geräte und Anlagen gelten [DIN00].

Innerhalb der Typ B-Normen werden Sicherheitspakete oder eine Art von sicherheitsbeding-ten Einrichtungen, die für eine ganze Reihe von Maschinen, Geräten und Anlagen verwendet werden können, behandelt. Sie gelten auch als Sicherheitsgruppennormen [DIN00].

Die Typ C-Normen werden als Maschinensicherheitsnormen bezeichnet. Sie enthalten de-taillierte Sicherheitsanforderungen für eine bestimme Maschine oder Gruppen von Maschi-nen [DIN00].

Normen gelten als Erkenntnisquelle für technisch-ordnungsgemäßes Verhalten im Regelfall, sind allerdings nicht wie Gesetze, Verordnungen oder europäische Richtlinien zwingend ein-zuhalten.

Im betrachteten Zusammenhang können unterschiedliche Normen unterschieden werden:

• DIN Normen des Deutschen Instituts für Normung, • DIN EN Normen, die als europäische Normen in deutsche Normen überführt wurden,

sowie


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• DIN EN ISO Normen, die internationale Normen der Internationalen Organisation für Normung (ISO) sind und in europäische Normen überführt werden.

Tabelle 2 zeigt eine Zusammenfassung interessanter Normen.

Tabelle 2: Übersicht über ausgewählte DIN Normen

Bezeichnung Beschreibung DIN 53516 Betrachtung des Abriebs DIN EN 528 Regalbediengeräte – Sicherheitsanforderungen DIN EN 16001 Energiemanagementsystem

DIN EN 16258 Entwurf - Methode zur Berechnung und Deklara-tion des Energieverbrauchs und Treibhausgas-emissionen bei Transportdienstleistungen

DIN EN ISO 14001 Umweltmanagementsysteme DIN EN ISO 14020 Umweltkennzeichnung und -deklaration

DIN EN ISO 14040 Umweltmanagement (Ökobilanz) - Grundsätze und Rahmenbedingungen

DIN EN ISO 14044 Umweltmanagement – Ökobilanz – Anforderun-gen und Anleitungen,

DIN EN ISO 14067 Entwurf des Carbon Footprints DIN EN ISO 14069 Greenhouse Gases Accounting DIN EN ISO 14046 Treibhausgasbilanz

DIN EN ISO 11204

Akustik - Geräuschabstrahlung von Maschinen und Geräten – Bestimmung von Emissions-Schalldruckpegeln am Arbeitsplatz und an ande-ren festgelegten Orten unter Anwendung exakter Umgebungskorrekturen

Speziell hervorgehoben soll hier die DIN EN ISO 14040 [DIN09b] werden, die schon in Kapi-tel 3.2 vorgestellt wurde.

Auch VDI-Richtlinien oder FEM Richtlinien sind eine richtungsweisende, praktische Arbeits-unterlage. Mit ihren Beurteilungs- und Bewertungskriterien geben sie fundierte Entschei-dungshilfen und bilden einen Maßstab für einwandfreies technisches Vorgehen.

VDI Richtlinien werden vom Verein Deutscher Ingenieure (VDI) initiiert. Die FEM ist die Europäische Vereinigung der Förder- und Lagertechnik (nach dem französischen Namen des Verbands Fédération Européenne de la Manutention).


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Tabelle 3 stellt eine Übersicht über einige VDI und FEM Richtlinien dar.

Tabelle 3: Übersicht über ausgewählte VDI- und FEM Richtlinien

Bezeichnung Beschreibung VDI 2198 Typenblätter von Flurförderzeugen VDI 2361 Regalförderzeuge (regalabhängig) VDI 3561 2 Spielzeitermittlung

VDI 3561 4 Spielzeitermittlung von automatischen Kanallager-Systemen

VDI 4661 Energiekenngrößen Definition, Begriffe, Methodik FEM 9.581 Leistungsnachweis für Regalbediengeräte - Spielzeiten

Weitere Normen und Richtlinien sowie eine Übersicht der wichtigsten Patente befinden sich im Anhang dieser Arbeit.

3.2.1.5 Studien

Die Studie „Change to Green“, die Handlungsfelder und Perspektiven für eine nachhaltige Logistik und Geschäftsprozesse betrachtet, zeigt die Präsenz des Themas aus Sicht der Hersteller. Dabei stehen unterschiedliche Anregungen im Mittelpunkt. Zum einen fehlen den Herstellern geeignete Lösungen eine grüne Strategie in ihren Unternehmen umzusetzen, außerdem wird derzeit ökologisches Denken nicht automatisch auch als ökonomisch sinnvoll anerkannt. Hilfreich für diese Anerkennung wären einheitliche Kennzahlen, um ökologische Aspekte auch wirtschaftlich begründen zu können. Unter den 45 kleinen, mittleren und gro-ßen Unternehmen ergab sich außerdem, dass 56% der befragten Unternehmen eine grüne Strategie verfolgen, 95% der Unternehmen eine nachhaltige Unternehmensstrategie für wichtig bis sehr wichtig halten und 52% der Unternehmen stellen finanzielle Mittel für die Umsetzung einer grünen Unternehmensstrategie bereit [Gün09].

3.2.2 Sonstiges

Private Initiativen

Blue Competence Blue Competence ist eine Nachhaltigkeitsinitiative des Verbands Deutscher Maschinen- und Anlagenbauer (VDMA) [BLU12]. Sie beteiligt sich an zahlreichen Diskussionen und veröffent-licht Meinungen, die der Durchsetzung nachhaltiger Lösungen in Ökonomie, Ökologie und Gesellschaft dienen sollen. Verantwortung wird als wichtigster Aspekt und als „Rückgrat“ von Nachhaltigkeit beschrieben. Sie soll die „Wertebasis und Kompass“ der Nachhaltigkeit dar-stellen. Dabei wird Nachhaltigkeit als der Ausgleich und die Integration ökonomischer, ökolo-gischer und gesellschaftlicher Ziele definiert.

An Blue Competence können sich Unternehmen und andere Organisationen beteiligen, die die gemeinsamen Ziele erreichen wollen. Ihre Teilnahme können sie dann über ein speziel-les Label nach außen kommunizieren [BLU12].


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Der Blaue Engel

Der Blaue Engel ist ein Zeichen zur Deklaration umweltfreundlicher Produkte und Dienstleis-tungen. Dazu werden von einer unabhängigen Jury für jede Produktgruppe umweltrelevante Kriterien beschlossen. Jedes Produkt wird nun anhand dieser spezifischen Kriterien bewer-tet. Zudem stellt die Initiative vielfältige Informationen zu allen Produkten auf ihrer Internet-seite zur Verfügung [Bla12].

Den Blauen Engel dürfen nur Produkte tragen, die „in einer ganzheitlichen Betrachtung um-weltverträglicher, gebrauchstauglicher und gesundheitsschonender sind“ als vergleichbare Produkte. In 2012 waren dies ca. 13.000 Produkte in 120 verschiedenen Produktgruppen von ca. 1.260 Unternehmen [Bla12].

Um dem Verbraucher anzuzeigen, in welchem Bereich das jeweilige Produkt besser ist, als vergleichbare Alternativen, zeigt der Blaue Engel dies direkt an. Hierzu gibt es vier unter-schiedliche Label, die dem Produkt entweder die Eigenschaft „schützt das Klima“, „schützt Umwelt und Gesundheit“, „schützt das Wasser“ oder „schützt die Ressourcen“ zuweisen [Bla12].

Energy Star

Der Energy Star ist ein Umweltzeichen, das gemeinsam von der US-Umweltschutzbehörde und dem US-Energieministerium herausgegeben wird. Es wird in den USA für energiespa-rende Geräte, Baustoffe und Immobilen verliehen. Beworben wird es damit, dass der Energy Star der Allgemeinheit Geld sparen und die Umwelt mit energieeffizienten Produkten und Tätigkeiten schützen wird [ENE12a].

Zudem existiert ein europäisches Label (genaue Bezeichnung: EU Energy Star). Es weist umweltfreundliche Bürogeräte, wie z.B. Monitore, Drucker oder Kopierer, aus. Die Internet-seite www.eu-energystar.org stellt zudem eine Datenbank mit Geräten zur Verfügung, die dieses Label tragen und die in der EU erhältlich sind [ENE12b].

EU Blume

Das EU-Öko-Siegel (die EU-Blume) wird Produkten und Dienstleistungen mit reduziertem Einfluss auf die Umwelt zuerkannt. Das EU-Öko-Siegel wird durch die Europäische Kommis-sion verwaltet und wird durch alle EU Mitgliedsstaaten und EFTA Staaten unterstützt. Die Kriterien für das Öko-Siegel werden im EU Eco-Labelling Board (EUEB) diskutiert. Mitglieder des EUEBs sind auch Vertreter der Industrie, der Umweltschutzorganisationen, Verbrau-cherverbände und Vertreter der KMU (Kleine und mittlere Unternehmen.)


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Weitere freiwillige Firmenbezogene Initiativen

Ökobilanz Jungheinrich

Die Jungheinrich AG veröffentlichte 2011 unter dem Titel „Das Jungheinrich Umweltprädikat“ eine Ökobilanz nach ISO 14040/44. Darin hat Jungheinrich den gesamten Lebenszyklus ihrer in 2010 produzierten Flurförderzeuge untersucht. Alle Energieverbräuche, z.B. zur Roh-stoffbereitstellung, für den Transport zum Kunden und für den Kraftstoffverbrauch in der Nut-zung wurden dabei in CO2-Emissionen umgerechnet [Jun12].

Die Jungheinrich AG hat in ihrer Ökobilanz ermittelt, dass die Nutzungsphase den größten Anteil am CO2-Ausstoß im Leben ihrer Flurförderzeuge habe. Als weiteres Ergebnis weist Jungheinrich aus, dass ihre Flotte von 2000 bis 2010 bezogen auf den gesamten Lebenszy-klus Einsparungen im Kohlendioxidausstoß von ungefähr 25% realisiert habe [Jun12].

3.3 Stand der Wissenschaft

3.3.1 Forschungsprojekte Energieeffizienz

Die Entwicklung energieeffizienter Strategien von Fördermitteln der Intralogistik ist Bestand-teil mehrerer laufender Forschungsprojekte. Die TU Dresden betrachtete mit ihrem Projekt eStra (Simulationsbasierte Entwicklung energieeffizienter Steuerungs-Strategien für förder-technische Systeme) geführt verfahrbare, elektrisch angetriebene Unstetigförderer im Lager- und Kommissioniervorgang. Ziel ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Charakterisierung der Leistungsaufnahme von Fördertechnik-Komponenten [Sch11b].

Im Projekt energieeffizientes Regalbediengerät der TU München [Ert12] wird detailliert ein Regalbediengerät nach unterschiedlichen Möglichkeiten der Energieeffizienzsteigerung untersucht. Ebenfalls beschäftigt sich das Projekt energieeffiziente Lagerstrategien und Lastverteilung der Uni Magdeburg [Sch12c] mit der Betrachtung des Regalbediengerätes, um vor allem energieeffiziente Lagerstrategien zu entwickeln. Schwerpunkt des GreenRBG der Uni Stuttgart [Som12] ist ebenso das Regalbediengerät.

Ein weiteres Forschungsprojekt der Uni Stuttgart ist Energieeffizienz von Intralogistikres-sourcen am Beispiel des Tragkettenförderers. Dabei wird beleuchtet durch welche Methoden der Energiebedarf ermittelt werden kann und wie Abhängigkeiten und Wechselwirkungen der Einflussgrößen bestimmt werden. Die ermittelten Erkenntnisse bilden die Grundlage für die Erstellung eines Kostenmodells, das die real auftretenden Lebenszykluskosten für Energie und Instandhaltung transparenter als bestehende Kostenmodelle darstellt. Mit dem Modell sollen Energie- und Instandhaltungskosten über den Lebenszyklus verringert werden, indem die Instandhaltungsmaßnahmen aus Gesamtkostensicht optimal geplant werden [Hop12].

In einem weiteren Projekt der TU München wird schwerpunktmäßig das Thema „CO2 neutra-les Distributionszentrum“ bearbeitet. Dabei sollen Handlungsempfehlungen bereitgestellt werden durch eine ganzheitliche Betrachtung der Energiebedarfe und Energiekreisläufe in Logistikzentren. Diese sollen einen Beitrag dazu leisten, das Optimum zwischen der einge-setzten Fördertechnik, energieeffizienter Bauweise und Gebäudetechnik zu finden. Um unterschiedliche Rahmenbedingungen zu berücksichtigen, die je nach Branche / Artikelspek-trum zum Tragen kommen, sollen einzelne wiederkehrende Bausteine identifiziert, klassifi-


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ziert und optimiert werden, aus welchen unter Berücksichtigung deren Wechselwirkungen energieeffiziente Logistikzentren konzeptioniert werden können [Gün12].

In ähnlicher Form verfolgt das Effizienzcluster LogistikRuhr folgende Ziele [Hom13]:

• Findung von umwelt- und ressourcenschonende sowie nachhaltige Lösungen entlang der gesamten logistischen Kette von Einkauf/Beschaffung über Lagerung, Distribution bis hin zu Reverse Logistics,

• Stärkung des Know-hows und Zertifizierung der Unternehmenskompetenz im Bereich Nachhaltigkeit,

• ökonomische und ökologische Konzepte und intelligenter Technologieeinsatz in der Instandhaltung und der Intra-/Logistik,

• standardisierte Verfahren zur Rückgewinnung von Rohstoffen zur Schließung von Stoffkreisläufen.

3.3.2 Forschungsprojekte Kennzahlen

Methoden zur Erstellung von Kennzahlen und Kennzahlsystemen existieren bereits für spe-zielle Branchen und Systeme [Sch06].

Ein Schwerpunkt der Bewertung der Umweltaspekte, insbesondere des Energiebedarfs, ist die Untersuchung von Gebäuden [IBO12], [VDI07b]. Die in den Dokumenten erstellten Kennzahlen legen den Fokus vor allem auf die Energieverbraucher wie Licht oder Heizung / Kühlung, die in der Nutzungsphase des Gebäudes anfallen.

Eine detaillierte Betrachtung der technischen Anlagen existiert in diesem Zusammenhang nicht. Ein erster Ansatz hierfür ist die Bewertung der Energieeffizienz von Stetigförderern, für die an der TU Graz Kennzahlen entwickelt werden [Jod12]. Als Energieeffizienzkennzahl für die Fördertechnik wird die Kennzahl

KEffizienz = Transportweg [m]Energieeinsatz [kWh]

(2)

empfohlen [Jod12]. Stetigförderer zeichnen sich vor allem durch einen konstant laufenden Betrieb über längere Zeit mit einem Antrieb für eine Fahrrichtung aus. Hubbewegungen tre-ten hier nur in kleineren Höhen und anteilsmäßig eher selten auf. Im beantragten For-schungsvorhaben soll geprüft werden, inwiefern diese Kennzahlen in die Methode zur Be-wertung der Umweltauswirkungen von Ökokennzahlen integriert werden können.

Die TU Chemnitz entwickelte für die sächsische Energieagentur – SAENA GmbH in Dresden einen Energiekennzahlenkatalog. Die Nutzung dieser Kennzahlen wird als ergänzendes Ins-trument bei der Beratung insbesondere von kleinen und mittleren Unternehmen Sachsens bei der Verbesserung der Energieeffizienz gesehen. Diese Kennzahlen gelten allerdings nur für gesamtbetriebliche vergleiche, anlagenvergleiche oder Gebäudevergleiche. Ein detaillier-ter Fokus z.B. Energiebedarf pro Arbeitsspiel ist in diesem Zusammenhang nicht möglich [Löf11].

Um eine zusätzliche Bewertung der Aufgaben eines Distributionszentrums hinsichtlich Kos-ten, Leistung und Qualität zu ermöglichen, kann auf das Distribution Center Reference Model (DCRM), das am IFL entwickelt wurde, zurückgegriffen werden. Die Zielsetzung des DCRM


22

ist dabei eine standardisierte systematische Vorgehensweise zum objektiven Analysieren, Vergleichen und Bewerten von Distributionszentren für Stückgüter zu erfüllen. Der Fokus liegt hier wieder auf den Aufgaben, weniger auf der technischen Umsetzung oder Ausfüh-rung [Wis09].

4 Analyse und Strukturierung der Umweltaspekte

23


Im Rahmen des Forschungsprojekts wird auf Basis der aktuellen Gesetzgebung und der Daten von Umweltverbänden eine weitreichende Liste der Umweltaspekte erstellt, die von Fördermitteln in der Intralogistik zu erwarten sind. Diese Umweltaspekte werden in einem ersten Schritt in fünf übergeordnete Kategorien geclustert:

• Emissionen in die Luft • Emissionen in den Boden • Emissionen in das Wasser • Verbrauch von Ressourcen • Entstehung von Abfällen

Nachfolgend erfolgt eine Beschreibung der Umweltaspekte. Darin wird eine genaue Defini-tion des jeweiligen Umweltaspekts gegeben und seine Wirkungsweise bzw. die potenziellen Auswirkungen auf die Umwelt erläutert. Die Methoden zur Quantifizierung und Bewertung werden in Kapitel 5 vorgestellt.

4.1 Emissionen in die Luft

Die Emissionen in die Luft tragen zahlenmäßig den größten Anteil an den über 30 identifi-zierten Umweltaspekten von Fördermitteln in der Intralogistik. Diese Emissionen entstehen meist durch Verbrennungsprozesse in Maschinen oder in Kraftwerken bei der Bereitstellung der elektrischen Energie. Neben diesen Entstehungsarten können auch Produktionsschritte direkt für die Entstehung dieser Umwelaspekte verantwortlich sein. In der EG-Richtlinie 2008/50/EG „über Luftqualität und saubere Luft für Europa“ [EG08a] werden hinsichtlich ei-niger Schadstoffe bereits enge Grenzwerte vorgegeben. Eine Übersicht über die rechtlichen Rahmenprotokolle zur Reinhaltung der Luft kann [Haa08] entnommen werden. In den fol-genden Abschnitten erfolgt eine Beschreibung der Umweltaspekte, die in die Luft einwirken hinsichtlich ihrer Entstehung, ihrer Wirkungsweise und der zahlenmäßigen Entwicklung in der Europäischen Union. Die folgende Auflistung gibt einen Überblick über die betrachteten Emissionen in die Luft.

• Treibhausgase • Flüchtige organische Verbindungen • Anhaltende organische Stoffe • Schwermetalle • Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe • Versauerungspotenzial • Feinstaub • Staub • Lärm • Geruch • elektromagnetische Felder • Wärme • Licht


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Treibhausgase und Erderwärmungspotenzial Der Ausstoß von anthropogen verursachten Treibhausgasen leistet einen Beitrag zum Treib-hauseffekt und trägt damit auch zur globalen Erwärmung bei. Unter dem Treibhauseffekt versteht man, dass bestimmte Spurengase in der Atmosphäre für die Strahlung der Sonne durchlässig sind, aber die von der Erde zurückgestrahlte Wärme zum Teil absorbieren, so dass diese Wärmestrahlung nicht an den Weltraum abgegeben wird. Damit erfolgt eine Er-wärmung der Erdoberfläche über die gewünschte Temperatur von durchschnittlich ca. 15°C in Bodennähe [UBA12a]. Das in den letzten Jahren am meisten in der öffentlichen Diskus-sion stehende Treibhausgas ist Kohlenstoffdioxid (CO2). Im Kyoto-Protokoll [UNF12] werden folgende sechs Gase als maßgebliche Treibhausgase genannt:

• Kohlenstoffdioxid: CO2

• Teilhalogenierte Fluorkohlenwasserstoffe: H-FKW / HFC

• Methan: CH4

• Perfluorierte Kohlenwasserstoffe: FKW / PFC

• Distickstoffoxid: N2O

• Schwefelhexafluorid: SF6 Kohlenstoffdioxid entsteht in erster Linie bei der Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Brenn-stoffen mit Sauerstoff als Oxidator und bei weiteren industriellen Prozessen [Kem11a]. Hin-sichtlich der Fördermittel in der Intralogistik muss bei der Quantifizierung unterschieden wer-den, ob der Treibhausgasausstoß durch Verbrennungsmotoren direkt an der Maschine er-folgt oder ob diese Emissionen der vorgelagerten Energiebereitstellung in Kraftwerken ent-stammen. Nach [Klö09] gilt für die Bestimmung der Menge CO2 bei der Verbrennung von Kohlenwasserstoffen der in Gleichung (3) dargestellte Zusammenhang. C H n m4 O → nCO m2 H O (3)

Den größten Anteil an der emittierten Masse von Treibhausgasen hat in der Europäischen Union Kohlenstoffdioxid [EEA12a]. Die weiteren genannten Treibhausgase werden nach ihrer Wirkung in ein Kohlenstoffdioxid-Äquivalent umgerechnet. Für diese Umrechnung wer-den zeitbezogene Umrechnungsfaktoren verwendet, die alle Treibhausgase auf Kohlenstoff-dioxid zurückführen. Der Zeitbezug ergibt sich aus dem Betrachtungszeitraum, der i.d.R mit 100 Jahren festgelegt wird (GWP-100). Beispielsweise besitzt der (GWP-100) Umrech-nungsfaktor für Methan (CH4) einen Wert von 25. Das bedeutet, dass ein Kilogramm freige-setztes Methan in einem Zeitraum von 100 Jahren 25-mal stärker auf den Treibhauseffekt wirkt, als ein Kilogramm Kohlenstoffdioxid. Abbildung 3 zeigt die Entwicklung der Treibhaus-gasemissionen in der Europäischen Union seit dem Jahr 1990 nach [EEA12a] in CO2-Äquivalenten.


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Abbildung 3: Entwicklung der Treibhausgasemissionen in der Europäischen Union nach [EEA12a]

In dieser Abbildung zeigen die rot gefärbten Balken die Treibhausgasemissionen ohne die Berücksichtigung von Landnutzung, Landnutzungsänderung und Forst (engl. LULUCF = Land Use, Land Use Change, Forestry), wohingegen in den blau dargestellten Balken diese, als CO2-Speicher fungierenden Anteile, berücksichtigt werden. Als genereller Trend ist ein deutlicher Rückgang der Treibhausgasemissionen seit dem Jahr 1990 in der Europäischen Union zu verzeichnen. Der Anstieg der Treibhausgasemissionen von 2009 auf 2010 lässt sich auf die Wirtschaftskrise und den damit überproportionalen Rückgang von 2008 auf 2009 zurückführen. Mit dem generellen Rückgang sind auch die Anforderungen des Kyoto-Protokolls hinsichtlich der Senkung von Treibhausgasemissionen an die Euorpäische Union erfüllt, da hier lediglich eine Abnahme von 8 % bis zum Jahr 2012 im Vergleich zum Bezugs-jahr 1990 vereinbart ist. Möglichkeiten zur Quantifizierung der Treibhausgasemissionen im Rahmen des vorliegenden Forschungsberichts bestehen mit Hilfe von ProBas [Öko12a] oder der MEErP-Studie [Kem11a].

Flüchtige organische Verbindungen In der EG-Richtlinie 2001/81/EG [EG01] werden flüchtige organische Verbindungen (engl. VOC = Volatile Organic Compounds) definiert als „jede organische Verbindung, die sich aus menschlicher Tätigkeit ergibt, mit Ausnahme von Methan, die durch Reaktion mit Stickstoff-oxiden in Gegenwart von Sonnenlicht photochemische Oxidantien erzeugen kann.“ Als Quel-le für die Emission von flüchtigen organischen Verbindungen gelten nach [Haa08] der Ein-satz von Lösemitteln in Lacken und Farben sowie die ottomotorische Verbrennung und Ver-dampfungsverluste bei der Betankung. Einige dieser Verbindungen wie beispielsweise Ben-zene (C6H6) oder 1,3-Butadien wirken dirket toxisch auf die menschliche Gesundheit, andere sind Ausgangsstoffe für die Bildung von bodennahem Ozon [Kem11a]. In der Europäischen Union sind die Emissionen von flüchtigen organischen Verbindungen seit dem Jahr 1990 deutlich zurückgegangen (siehe Abbildung 4).

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JahrTreibhausgasemissionen ohne LULUCF Treibhausgasemissionen mit LULUCF


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Abbildung 4: Emission von flüchtigen organischen Bestandteilen ohne Methan nach [EEA12c]

Dieser Rückgang ist unter anderem auf die Verwendung von lösemittelfreien Farben und Lacken nach der EG-Richtlinie 2004/42/EG [EG04c] und die Begrenzung von Benzol in Be-zinkraftstoff auf 1 % zurückzuführen. Im Rahmen der vorliegenden Untersuchung werden flüchtige organische Verbindungen mit Hilfe der MEErp-Studie [Kem11a] oder mit Hilfe von ProBas [Öko12a] quantifiziert.

Anhaltende organische Stoffe Anhaltende organische Stoffe (engl. POP = Persistent Organic Pollutants) sind nach [LfU12] organische Stoffe, die nur sehr langsam, bisweilen in Zeiträumen von mehereren Jahrzehn-ten abgebaut werden können. Nach [Kem11a] entstehen diese Schadstoffe bei Verbren-nungsprozessen, bei der Stahlherstellung und im Straßenverkehr. Anhaltende organische Schadstoffe besitzen die Eigenschaft, gasförmig oder mit Staubpartikeln über weite Distan-zen transportiert werden und sich in Lebewesen anreichern zu können. Aufgrund dieser pro-blematischen Eigenschaften werden Stoffe wie Dioxine oder Furane und weitere Chemika-lien, die als „dreckiges Dutzend“ bekannt sind, durch die Stockholmer Übereinkunft verboten [BmU12]. Seit 1990 sind in der Euorpäischen Union vor allem die Emissionen von Dioxinen und Furanen deutlich zurückgegangen [EEA12c]. Zur Qantifizierung anhaltender organischer Stoffe wird für die vorliegende Untersuchung auf die MEErP-Studie [Kem11a] oder ProBas [Öko12a] zurückgegriffen.

Schwermetalle Als maßgebliche Schwermetallemissionen werden in [Kem11a] die Einträge von Blei, Cad-mium und Quecksilber betrachtet. Nach [UBA13b] können durch die Aufnahme von Schwermetallen in den Organismus des Menschen Schäden an Organen, wie beispielsweise Leber oder Nieren, auftreten. Zudem wirken einige Schwermetalle krebserregend. In Abbil-dung 5 ist die Entwicklung der Emissionen der genannten Schwermetalle in der Europäi-schen Union seit 1990 nach [EEA12c] dargestellt. Diese Grafik zeigt einen sehr deutlichen Rückgang bei Bleiemissionen, wohingegegen die Emissionen von Cadmium und Quecksilber seit auf nidriegem Niveau 1990 stagnieren.

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Abbildung 5: Schwermetallemissionen in der Europäischen Union seit 1990 [EEA12c]

Die Quantifizierung der Schwermetallemissionen in die Luft wird im Rahmen des vorliegen-den Berichts mit Hilfe der MEErP-Studie [Kem11a] oder ProBas [Öko12a] durchgeführt.

Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (engl. PAH = Polycyclic Aromatic Hydrocar-bons) sind eine Gruppe chemischer Stoffe, die seit Langem im Fokus der politischen und öffentlichen Diskussion stehen. Die Beschreibung der Entstehung, der Wirkungsweise und der Eigenschaften dieser Stoffe erfolgt in enger Anlehnung an [UBA10]. Polyzyklische aro-matische Kohlenwasserstoffe bestehen in ihrem Aufbau aus miteinander verbundenen Ben-zolringen. Sie entstehen bei Verbrennungsprozessen von organischen Brennstoffen und sind durch mehrere schädliche Eigenschaften gekennzeichnet:

• persistent

• bioakkumulierend

• toxisch Aus diesem Grund sind polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe eine bedeutende Schadstoffgruppe und werden in der EU-Richtlinie 2008/50/EG [EG08a] behandelt. Insge-samt sind die Emissionen seit dem Jahr 1990 in der Europäischen Union deutlich zurückge-gangen (siehe Abbildung 6)

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Abbildung 6: Entwicklung der Emissionen von PAKS in der Europäischen Union [EEA12c]

Grenzwerte für PAKs in Produkten existieren bis heute lediglich für Autoreifen [UBA10]. Zur Quantifizierung dieser Stoffe wird im Rahmen der vorliegenden Untersuchung die MEErP-Studie [Kem11a] oder ProBas [Öko12a] herangezogen.

Versauerungspotenzial Das Versauerungspotenzial (engl. AP = Acidifying Potential) setzt sich maßgeblich aus den Schadstoffen Schwefeldioxid (SO2), Stickoxiden (NOx) und Ammoniak (NH3) zusammen. Diese Schadstoffe werden durch unterschiedliche Prozesse in die Luft abgegeben und wir-ken versauernd auf Böden und Gewässer. Folgen dieser Versauerung sind unter anderem die Verschlechterung der Bodenstruktur, die Schädigung von Bodenlebewesen und der Nährstoffverlust für die Pflanzen [Nit04]. Das Versauerungspotenzial wird analog zu den Treibhausgasemissionen als aggregierter Wert in SO2-Äquivalenten angegeben. In [Kem11a] werden Umrechnungsfaktoren für den Beitrag von Stickoxiden und Ammoniak zum Gesamt-versauerungspotenzial genannt:

• NOx: 0,7 kg SO2-Äquivalent / kg NOx

• NH3: 1,88 kg SO2-Äquivalent / kg NH3 Schwefeldioxidemissionen entstehen vornehmlich bei der Verbrennung von schwefelhaltigen Brennstoffen wie Steinkohle, Braunkohle oder Heizöl. Schwefeldioxid führt zu Versauerung und schädigt Pflanzen direkt. Beim Menschen kann Schwefeldioxid zu Reizungen der Lunge führen und gilt als Vorläufer für Feinstaub [Haa08]. Ammoniak ist ein stechend riechendes Reizgas und wird hauptsächlich durch die Landwirtschaft verursacht. Insobesondere die Tierhaltung und die Düngung spielen an dieser Stelle eine zentrale Rolle. Industrielle Quellen von Ammoniak sind die Verbrennung fossiler Brennstoffe und die chemische Industrie [Str04]. Ammoniak ist zum einen Nährstofflieferant in Ökosystemen zum anderen trägt er zu ihrer Versauerung bei. Ammoniak ist zudem durch eine kurze Verweilzeit in der Atmosphäre in der Nähe des Verursachers gekennzeichnet, bevor er in Ammonium umgewandelt wird. Diese Verbindungen sind in der Lage auch weite Entfernungen zurückzulegen, und werden durch Regen aus der Luft ausgewaschen. Direkte Schäden entstehen an der Vegetation vor allem bei Waldbäumen, die Ammoniak über ihre Blätter bzw. Nadeln aus der Luft auskäm-men und dadurch absterben [Str04]. Als dritter Schadstoff liefern die Stickoxidemissionen

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(NOx) einen Beitrag zum Gesamtversauerungspotenzial, das in die Luft abgeben wird. Ursa-che für die Entstehung von Stickoxiden sind Verbrennungsvorgänge in Motoren oder Feue-rungsanlagen. Stickoxide entstehen bei der Verbrennung mit hohen Temperaturen unter Luftzutritt. Im Bereich der mobilen Arbeitsmaschinen nach der EG-Richtlinie 97/68/EG [EG97] und dem Straßenverkehr [EG07] sind bereits Richtlinien zur Reduktion dieser Emis-sionen erlassen worden. Stickoxide wirken indirekt als Vorläufer von Feinstaub und die damit verbundenen Risiken. In Abbildung 7 ist die Entwicklung der vorgestellten Luftschadstoffe in der Europäischen Union von 1990 bis 2010 nach [EEA12c] dargestellt.

Abbildung 7: Emissionen von versauernden Stoffen in die Luft nach [EEA12c]

Aus dieser Abbildung wird ersichtlich, dass die Emissionen vor allem von Stickoxiden und Schwefeloxiden deutlich zurückgegangen sind, während die Ammoniakemissionen nur eine geringfügige Abnahme erfahren haben. Dies liegt vor allem an der Tatsache, dass ein großer Teil der Ammoniakemissionen in der Landwirtschaft entstehen und es hier wenige Ansatz-punkte zur Minimierung gibt. Die Quantifizierung des Versauerungspotenzials erfolgt in der vorliegenden Untersuchung mit Hilfe des EcoReports auf Basis der MEErP-Studie [Kem11] oder mit Hilfe von ProBas [Öko12a], wobei ProBas zur Berechnung des Gesamtversaue-rungspotenzials auf weitere versauernd wirkende Schadstoffe zurückgreift.

Feinstaub „Als Feinstaub, Schwebstaub oder englisch „Particulate Matter“ (PM) bezeichnet man Teil-chen in der Luft, die nicht sofort zu Boden sinken, sondern eine gewisse Zeit in der Atmo-sphäre verweilen“ [UBA09]. Feinstaub wird mit Hilfe seines aerodynamischen Durchmessers charakterisiert. In der EG-Richtlinie 2008/50/EG [EU08a] sind die beiden gängigen Größen-klassen für Feinstaub definiert:

• PM10: „Partikel, die einen größenselektierenden Lufteinlass gemäß der Referenzme-thode für die Probenahme und Messung von PM10, EN 12341, passieren, der für einen aerodynamischen Durchmesser von 10 µm eine Abscheidewirksamkeit von 50 % aufweist“.

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Ammoniak NH3 Schwefeloxide SOx Stickoxide NOx


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• PM2,5: „Partikel, die einen größenselektierenden Lufteinlass gemäß der Referenzme-thode für die Probenahme und Messung von PM2,5, EN 14907, passieren, der für einen aerodynamischen Durchmesser von 2,5 µm eine Abscheidewirksamkeit von 50 % aufweist“.

Feinstaub entstammt primär aus Verbrennungsprozessen in Verbrennungsmotoren (Diesel-motoren). Im urbanen Umfeld ist daher auch der Straßenverkehr einer der größten Verursa-cher von Feinstaubemissionen. Durch die Einführung sog. Umweltzonen wird von politischer Seite her versucht, den verkehrsbedingten Emissionen von Feinstaub gegenzusteuern [Bim12]. Im Gegensatz zu normalem Staub, beispielsweise aus Abrieb, sind Feinstaubparti-kel deutlich kleiner in ihrem Durchmesser und können damit in die Atemwege von Menschen und Tieren gelangen. Als besonders gefährlich in dieser Hinsicht werden ultrafeine Partikel gesehen, die bis in die Lunge und von dort aus in den Blutkreislauf vordringen können. In Abbildung 8 ist die Entwicklung der europäischen Feinstaubemissionen von 1990 bis 2008 nach [EEA12b] dargestellt.

Abbildung 8: Entwicklung der Feinstaubemissionen in der Europäischen Union [EEA12b]

Aus dieser Abbildung geht hervor, dass die Feinstaubemissionen in der Europäischen Union seit dem dem Jahr 1990 deutlich zurückgegangen sind. Die Quantifizierung der Feinstaub-emissionen im Rahmen der vorliegenden Studie erfolgt wahlweise mit dem EcoReport [Kem11a] oder mit Hilfe von Probas [Öko12a].

Staub Quellen für die Entstehung von Staub bzw. Grobstaub sind häufig Verbrennungs- und Ver-schleißprozesse. „Verschleiß ist der fortschreitende Materialverlust aus der Oberfläche eines festen Körpers (Grundkörper), hervorgerufen durch tribologische Beanspruchungen, d. h. Kontakt- und Relativbewegung eines festen, flüssigen oder gasförmigen Gegenkörpers [Czi-2010]“. Bekannte Verschleißquellen sind Bremsen oder auch Reifen. Das bei diesen Prozes-sen abgetragene Material liegt meist staubförmig vor und kann durch Luftbewegung trans-portiert werden. Eine grundsäztliche Unterscheidung erfolgt hinsichtlich der Korngröße ver-schiedener Stäube. Im Unterschied zu Feinstaub mit Partikelgrößen kleiner als 10 µm, sind Grobstäube in der Regel nicht lungengängig, sondern werden von den äußeren Schleimhäu-ten aufgehalten. Abbildung 9 zeigt die Entwicklung der Gesamtstaubemissionen inklusive Feinstaub in der Bundesrepublik Deutschland seit 1990 nach [UBA12b].

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Abbildung 9: Gesamtstaubemissionen in Deutschland nach [UBA12b]

Anhand dieser Abbildung ist deutlich erkennbar, dass die Gesamtstaubemissionen seit dem Basisjahr 1990 deutlich zurückgegangen sind. Emissionsgrenzwerte für Staub exisitieren auf europäischer Ebene beispielsweise für Feuerungsanlagen in der EU-Richtlinie 2010/75/EU [EU10b]. Die direkte Entstehung von Staub an den Fördermitteln in der Intralogistik durch Verschleiß spielt mit Ausnahme von Reifen kaum eine Rolle. Diese Aussage kann vor allem aus der Tatsache abgeleitet werden, dass das Ersatzteilgeschäft im Vergleich zum eigentli-chen Bau der Anlagen keine wesentliche Rolle spielt. Somit werden die Emissionen von Grobstaub in die Luft an dieser Stelle nicht weiter betrachtet.

Lärm Hinsichtlich der Emission von Lärm an die Umgebung werden seit einigen Jahren Vorschrif-ten zur Minderung dieses Umgebungslärms erlassen. Nach der EG-Richtlinie 2002/49/EG [EG02] ist Umgebungslärm definiert als „unerwünschte oder gesundheitsschädliche Geräu-sche im Freien, die durch Aktivitäten von Menschen verursacht werden, einschließlich des Lärms, der von Verkehrsmitteln, Straßenverkehr, Eisenbahnverkehr, Flugverkehr sowie Ge-länden für industrielle Tätigkeiten gemäß Anhang I der Richtlinie 96/61/EG des Rates vom 24. September 1996 über die integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltver-schmutzung (2) ausgeht.“ Diese Richtlinie gilt jedoch nicht für Lärm, der am Arbeitsplatz ent-steht. Zum Schutz vor Lärm am Arbeitsplatz gilt in der Europäischen Union die Richtlinie 2003/10/EG [EG03], die den Arbeitnehmer durch die Festlegung von wöchentlichen Exposi-tionsgrenzwerten schützt. Auf Maschinenebene sind in der EG-Richtlinie 2000/14/EG [EG00a] für eine Reihe von im Freien eingesetzten Maschinen ebenfalls Emissionshöchst-grenzen festgelegt. Darunter fallen auch die in diesem Forschungsprojekt betrachteten Fahr-zeugkrane und Turmdrehkrane. Aufgrund der eindeutigen Gesetzeslage hinsichtlich Lärm-schutz wird auf eine weitere Betrachtung dieses Umweltaspektes in der vorliegenden Unter-suchung verzichtet.

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Geruch Geruchsbelästigungen durch intralogistische Anlagen sind zum einen im Schadensfall oder bei Unfällen und zum anderen bei Herstellungsprozessen zu erwarten. Da aber Unfälle im Rahmen der vorliegenden Untersuchung nicht betrachtet werden, sind Gerüche aus dieser Quelle als möglicher Umweltaspekt aus dem Untersuchungsrahmen ausgeschlossen. Das Bundes-Immissionsschutzgesetz – BImSchG [Bim12] zählt Geruchsstoffe zu den luftverun-reinigenden Emissionen. Nach diesem Gesetz sind sämtliche genehmigungspflichtigen An-lagen (z. B. Betriebsstätten oder Maschinen) so zu errichten und zu betreiben, dass „schädli-che Umwelteinwirkungen und sonstige Gefahren, erhebliche Nachteile und erhebliche Beläs-tigungen für die Allgemeinheit und die Nachbarschaft nicht hervorgerufen werden können.“ Damit müssen sämtliche Geruchsbelastungen in der Außenluft, die durch Maschinen und Anlagen verursacht werden können, von vornherein vermieden werden. In der Herstellungs-phase der betrachteten Fördermittel können von Farben und Lacken unangenehme Gerüche ausgehen. Diese Gerüche sind zumeist auf das Vorhandensein von flüchtigen organischen Verbindungen zurückzuführen. Die Auswahl von lösemittelfreien Lacken kann in dieser Hin-sicht zu einer Verbesserung beitragen [Str05]. Belastungen durch Geruch werden aufgrund der rechtlichen Rahmenbedinungen innerhalb der vorliegenden Untersuchung nicht weiter betrachtet.

Elektromagnetische Felder Die Anwesenheit elektromagnetischer Felder kann zu unerwünschten Störungen der Funk-tionen elektrisch betriebener und gesteuerter Maschinen führen. Eine elektromagnetische Störung ist nach der EG-Richtlinie 2004/108/EG [EG04a] „jede elektromagnetische Erschei-nung, die die Funktion eines Betriebsmittels beeinträchtigen könnte. Eine elektromagneti-sche Störung kann ein elektromagnetisches Rauschen, ein unerwünschtes Signal oder eine Veränderung des Ausbreitungsmediums selbst sein“. Um elektromagnetische Störungen zu umgehen, fordert diese Richtlinie zum einen, dass Maschinen und Anlagen so konstruiert sein müssen, dass sie keine elektromagnetischen Störungen an anderen Geräten verursa-chen und zum anderen, dass sie selbst gegen elektromagnetische Störungen unempfindlich sind. Hinsichtlich möglicher gesundheitsschädlicher Wirkungen von elektromagnetischen Feldern werden bereits in der EG-Richtlinie 2004/40/EG [EG04b] Vorgaben zur Einhaltung von Expositionsgrenzwerten und Auslösewerten am Arbeitsplatz gemacht. Aufgrund der ge-setzlichen Regelungen zum Schutz vor elektromagnetischen Feldern werden diese im Rah-men der vorliegenden Untersuchung nicht weiter in Betracht gezogen.

Kohlenstoffmonoxid Kohlenstoffmonoxid ist ein farbloses, toxisch wirkendes Gas, das bei der Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Brennstoffen unter Sauerstoffmangel entsteht. Bis in die 1980er Jahre waren vor allem verkehrsbedingte Kohlenstoffmonoxidemissionen aus Ottomotoren ein Pro-blem. Durch die Einführung von Katalysatoren zur Abgasnachbehandlung ist diese Emis-sionsquelle aber mittlerweile deutlich kleiner geworden [Haa08]. Dieser Rückgang wird auch in den Kohlenstoffmonoxidemissionen in der Europäischen Union widergespiegelt (siehe Abbildung 10)


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Abbildung 10: Entwicklung der Kohlenstoffmonoxidemissionen in der Europäischen Union [EEA12c]

Diese Abbildung zeigt einen deutlichen Rückgang der Kohlenstoffmonoxidemissionen um ca. 50 % seit dem Jahr 1990 [EEA12c]. Im Bereich mobiler Arbeitsmaschinen [EG97] und Landmaschinen [EG00b] werden bereits strenge Grenzwerte von den in diesen Maschinen eingesetzten Motoren gefordert. Aufgrund der starken Reglementierung dieses Umweltas-pekts durch die Legislative wird in Rahmen der vorliegenden Untersuchung nicht weiter auf die Emission von Kohlenstoffmonoxid in die Luft eingegangen.

Wärme Abwärme von Maschinen und Anlagen entwickelt sich im Betrieb vor allem durch die Verlus-te der in den Geräten eingesetzten Komponenten. Beispielsweise wird ein großer Teil der Verlustleistung von Elektromotoren und Verbrennungsmotoren in Wärme umgewandelt und an die Umgebung abgegeben. Die Erwärmung durch die Verluste ist eine lokal begrenzete Wirkung, die aber auf die Auslegung von Kühlsystemen große Auswirkungen haben kann und somit in der nachgelagerten Stufe zusätzlich Einfluss auf den Energiebedarf eines Intra-logistiksystems hat. Die Entstehung von Wärme als Umweltaspekt wird an dieser Stelle nicht weiter quantifiziert. Die Energie, die in Form von Wärme dem mechanischen Prozess verlo-ren geht, wird aber mit in die Betrachtung des Energiebedarfs aufgenommen.

Licht Licht zählt nach dem Bundes-Immisionsschutzgesetz [Bim12] auch zu den beachtenswerten Emissionen. Licht tritt vor allem durch Arbeitsscheinwerfer oder das Fahrlicht an mobilen Maschinen in die Umwelt ein und in den Produktionsstätten der Anlagen auf. Da aber Licht in gewisser Hinsicht zur Durchführung der an die Maschine gestellten Aufgaben zwingend not-wendig ist, wird es im Rahmen der vorliegenden Untersuchung nicht weiter betrachtet.

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4.2 Emissionen in den Boden

Versauerung (SO2e) Von Bodenversauerung spricht man, wenn der Boden-pH Wert nicht mehr neutral gehalten werden kann. Hier können Prozesse von außen oder bodenintern dazu führen, dass dieser Wert sinkt. Geschieht dies, wird von einer erhöhten Konzentration von SO2e gesprochen. Lang anhaltender Säurestress führt zur Minderung der Vitalität von Pflanzen (zum Beispiel Bäumen) und zu eingeschränkter Abwehrkraft gegenüber natürlichen Stressfaktoren [UBA13a]. Die Fördermittel der Intralogistik verursachen keine direkten Ausstöße, die zu einer Erhöhung der Konzentration von SO2e in Böden führen. Eine Anreicherung kann an dieser Stelle nur über die Entstehung von SO2e in der Luft und Ablagerungen auf dem Boden führen. Da das Versauerungspotential in Luft über ProBas [Öko12a] oder das EcoReport der MEErP Studie [Kem11a] quantifiziert wird, wird die Versauerung in Boden damit vernachläs-sigt.

Schwermetalle Schwermetalle können zum einen natürlich in Böden vorkommen. Vorliegende Konzentratio-nen resultieren dabei vorrangig aus der Verwitterung von Gesteinen. Darüber hinaus wird jedoch eine Vielzahl von Stoffen durch menschliche Tätigkeiten in Böden eingetragen. Daher finden sich in Böden, die diesen Einflüssen ausgesetzt sind, z. B. in Gebieten mit hohen und langjährigen Immissionen, häufig erhöhte Schadstoffgehalte. Trotz zahlreicher Bemühungen, diese Einträge zu begrenzen, übersteigen sie auch in heutiger Zeit immer noch die mögli-chen Austräge um ein Vielfaches. [UBA13b] In Böden vorliegende Schadstoffe können unter bestimmten Bedingungen auch Wirkungen auf andere Umweltmedien und letztlich auf die Gesundheit von Menschen, Tieren und Pflan-zen haben. Je nach Nutzung der Böden kommen hier unterschiedliche Wirkungspfade zum Tragen [UBA13b]:

• der Direktpfad (z. B. auf belasteten Böden spielende Kinder) • der Pflanzenpfad (z. B. bei der Erzeugung pflanzlicher Lebensmittel oder von Tierfut-

ter auf belasteten Böden) • der Grundwasserpfad

Schwermetalle in Böden werden innerhalb des Forschungsprojektes nicht direkt quantifiziert. Da bei der Herstellung der Fördermittel der Intralogistik, z. B. in Kühlwasser, Schwermetalle evtl. ins Wasser gelangen können, erfolgt ausschließlich eine Quantifizierung er Umweltas-pektes „Schwermetalle in Wasser“.

Flächennutzung und Flächennutzungsänderung Flächennutzung und Flächennutzungsänderung entstehen hauptsächlich durch Gebäude. Vor allem in der Entstehungsphase des Gebäudes ist dieser Umweltaspekt wichtig. Je nach Größe des Distributionszentrums kommt es zu einer entsprechenden Bodenbeanspruchung und damit auch zur Beeinflussung der Umwelt auf diesem Gebiet. Temporär kann dieser Umweltaspekt Schaden verursachen. Aufgrund allerdings nicht vor-handener Daten wird die Flächennutzung und Flächennutzungsänderung nicht weiter be-trachtet und im Rahmen des Forschungsprojektes nicht quantifiziert.


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Nährstoffanreicherung Unter Eutrophierung versteht man ganz allgemein die Anreicherung von Nährstoffen in Öko-systemen. In natürliche und naturnahe Landökosysteme gelangen Nährstoffe vor allem durch die Ablagerung von Stickstoffverbindungen aus der Luft. Menschliche Aktivitäten stel-len eine entscheidende Quelle für diese Stickstoffverbindungen dar. Stickstoff wird dabei aus der Atmosphäre z. B. über Regen, Schnee, Gase, trockene Partikel, Nebel oder Raureif in naturnahe Ökosysteme eingetragen [UBA13c]. Ähnlich der Betrachtung der Versauerung in Boden, verursachen die Fördermittel der Intra-logistik keine direkten Ausstöße, die zu einer Erhöhung der Nährstoffanreicherung führen. Eine Anreicherung kann allerdings über die Luft, der anschließenden Ablagerung im Wasser und abschließend im Boden führen. Die Nährstoffanreicherung in Wasser wird mit Hilfe von ProBas [Öko12a] oder dem EcoReport der MEErP-Studie [Kem11a] quantifiziert. Da sich damit Rückschlüsse auf die Nährstoffanreicherung in Boden ziehen lassen, wird dieser Um-weltaspekt nicht weiter betrachtet.

Erschütterungen, Schwingungen Bei stark schwingenden Maschinen oder bei Schwingungen, die von Verkehrsmitteln verur-sacht werden, können Schäden an Bauwerken oder Maschinen auftreten. Ferner führen Er-schütterungen zu Belästigungen von Menschen in der Wohnung oder am Arbeitsplatz. Durch das Bundesimmissionsschutzgesetz [BIm12] oder der Geräte- und Maschinenlärm-schutzverordnung [BIm02] sind Schwingungen und Erschütterungen von Maschinen im Fo-kus der Gesetzgebung. Aufgrund der starken Reglementierung dieses Umweltaspekts durch die Legislative wird in Rahmen der vorliegenden Untersuchung nicht weiter auf die Erschüt-terungen und Schwindungen eingegangen.

4.3 Emissionen in das Wasser

Versauerung (SO2e) Als Versauerung im Wasser wird die Abnahme des pH-Wertes des Meerwassers bezeichnet. Verursacht wird sie durch die Aufnahme von Kohlenstoffdioxid (CO2) aus der Erdatmosphä-re. Der Vorgang zählt neben der globalen Erwärmung zu den Hauptfolgen der menschlichen Emissionen des Treibhausgases Kohlenstoffdioxid. Während Kohlenstoffdioxid in der Atmo-sphäre physikalisch zu steigenden Temperaturen auf der Erde führt, wirkt es im Meerwasser chemisch. Die Versauerung durch Gase lässt sich ausschließlich auf CO2 zurückführen, die Emissionen anderer Treibhausgase wie Methan oder Lachgas tragen nicht dazu bei. [Kem11a] Im Rahmen der vorliegenden Untersuchung werden Versauerungen mit Hilfe des EcoRe-ports der MEErP-Studie [Kem11a] oder mit Hilfe von ProBas [Öko12a] quantifiziert. Schwermetalle

Schwermetalle im Wasser treten hauptsächlich über die Entsorgung von Abfällen auf. Durch europäische Richtlinien, wie beispielsweise 2008/105/EG „über die Umweltquali-tätsnormen im Bereich Wasserpolitik“, werden gefährliche Stoffe beurteilt und in ihren Risiken, die sie für mögliche Auswirkungen im Bereich Wasser haben, eingestuft. Neben der reinen Entsorgung können Schwermetalle allerdings auch über Industrieanlagen oder über den privaten Gebrauch ins Wasser gelangen. Enthaltene Elemente sind dabei


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Quecksilber, Cadmium, Blei und Nickel [EG08b]. Gemessen wird diese wichtige Gruppe der Emissionen ins Wasser über ein Quecksilber/20 Äquivalent pro Produkt, indem durch eine festgelegt Menge der wichtigsten Schwermetalle das Gesamtpotential erkennbar wird (siehe Tabelle 4) [Kem11a].

Tabelle 4: Charakterisierungsfaktoren für die Schwermetallemissionen in das Wasser

Der Umweltaspekt Schwermetalle in Wasser werden innerhalb des Forschungsprojektes mit Hilfe des EcoReport der MEErP-Studie [Kem11a] oder ProBas [Öko12a] quantifiziert.

Nährstoffanreicherung

Sie entsteht über die Auswaschung landwirtschaftlichen Bodens in Seen oder Flüsse, die dann über Verdampfung in die Wolken und über den Regen wieder auf den Boden zu-rückkehren. Gemessen werden Nährstoffanreicherungen in Phosphaten PO4 Äquivalent in mg PO4 (siehe Tabelle 5) [Kem11a].

Tabelle 5: Charakterisierungsfaktoren für die Nährstoffanreicherung im Wasser

Nährstoffanreicherung in Wasser wird mit Hilfe des EcoReport der MEErP-Studie [Kem11a] oder ProBas [Öko12a] quantifiziert. Ein Rückschluss auf die Nährstoffanreicherung in Boden ist damit möglich.

Persistente organische Verbindungen POP Persistente organische Verbindungen sind in der Umwelt schwer abbaubare, gleichzeitig bioakkumulative und toxische Stoffe. Die allermeisten persistente organische Verbindungen sind nicht nur in einem, sondern in mehreren Umweltmedien zu finden. Bei Raumtemperatur sind sie zum Großteil gasförmig und damit in der Atmosphäre zu erwarten, während ein ebenfalls großer Anteil auf Vegetationsoberflächen kondensiert und in den Böden oder im Meer oder Oberflächenwasser einschließlich deren Sedimente gespeichert sein mag [Lam07]. Persistente organische Verbindungen setzen sich nach [Kem11a] folgendermaßen zusammen (siehe Tabelle 6).

Tabelle 6: Zusammensetzung von persistenten organischen Verbindungen


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Persistente organische Verbindungen waren bis 2011 Bestandteil der MEErP-Studie. [Kem11a] Aufgrund ihrer geringen Höhe im Bezug zum europäischen Gesamtverbrauch waren sie in der neuen Studie nicht mehr im Fokus der Betrachtungen. Deshalb werden auch im Rahmen des Forschungsprojektes persistente organische Verbindungen in Wasser nicht weiter quantifiziert.

Abwasseraufkommen Abwasser kann viele unterschiedliche Materialien enthalten, die auch schon in kleinen Mengen große Schäden verursachen. Eine genauere Betrachtung des Abwasserauf-kommens ist notwendig. Ähnlich den Quantifizierungsmöglichkeiten der POP können geeignete Filter die unterschiedlichen Stoffe eingesetzt werden. Da u.a. in der europäischen Richtlinie 1991/271/EWG [EWG91a] Industrieabwässer strikt geregelt sind, erfolgt in der vorliegenden Untersuchung keine weitere Quantifizierung des Abwasseraufkommens.

Wärme in Wasser Durch das Ausstoßen von Treibhausgasen in die Luft (siehe Kapitel 4.1) wird zusätzlich zur Bodentemperatur, auch die Wassertemperatur erhöht. Da aber die Treibhausgase in Luft mit Hilfe des EcoReports der MEErP-Studie [Kem11a] oder mit Hilfe von ProBas [Öko12a] quan-tifiziert werden, erfolgt hierzu keine weitere Betrachtung. Daneben wird Wasser auch als Kühlmittel eingesetzt. Wird dieses erwärmt wieder zurück ins Ökosystem gepumpt, so können auch Flüsse, Seen und Meere eine erhöhte Temperatur als Folge mit sich ziehen. In der Wasserrahmenrichtlinie 2000/60/EG [EG00c] und der Fischge-wässerqualitätsrichtlinie 2006/44/EG [EG06c] werden Grenzwerte für die Temperaturerhö-hungen angegeben. Durch diese streikte Regelung der Legislativen wird eine weitere Unter-suchung des Umweltaspekts im Rahmen des Forschungsprojektes nicht durchgeführt. Es erfolgt damit keine Quantifizierung.


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4.4 Verbrauch von Ressourcen

Verschleiß „Verschleiß ist der fortschreitende Materialverlust aus der Oberfläche eines festen Körpers (Grundkörper), hervorgerufen durch tribologische Beanspruchungen, d.h. Kontakt- und Rela-tivbewegung eines festen, flüssigen und gasförmigen Gegenkörpers.“ [Czi10]

Daraus folgen weitere Umweltaspekte, da u.a. die verschlissenen Bauteile ersetzt werden müssen. Dies zieht die Produktion und den Transport des neuen, sowie die Entsorgung des alten Bauteils nach sich.

Der Austausch von Teilen aufgrund von Verschleiß spielt im Vergleich zum Kerngeschäft der OEM keine entscheidende Rolle. Daher wird der Verschleiß als eigener Umweltaspekt inner-halb dieses Projektes nicht betrachtet.

Rohstoffe (einschl. Primärenergie) Als Rohstoffe werden bestimmte natürliche Ressourcen bezeichnet. Dazu gehören fossile Energieträger, Metallerze und andere Mineralien sowie Biomasse. Rohstoffe, die sich inner-halb menschlicher Zeitmaßstäbe regenerieren können, werden als erneuerbare Ressourcen bezeichnet. Der Begriff ist vom Begriff der "erneuerbare Energiequellen" zu unterscheiden [KOM03]. Weitere natürliche Ressourcen, die aber nicht als Rohstoffe gelten sind Umweltmedien wie Luft, Wasser, Boden, strömende Ressourcen (z.B. Wind-, geothermische, Gezeiten- und Solarenergie) und Raum (z.B. Landnutzung, Infrastruktur, Industrie, Mineralgewinnung, Land- und Forstwirtschaft) [KOM03]. Energie kommt u.a. in der Natur vor und lässt sich allgemein in vier Stufen einteilen [RET09]: 1. Direkt in der Natur vorkommende Energie bezeichnet man als Primärenergie 2. Wird diese (z.B: in Raffinerien) umgewandelt, bezeichnet man sie als Sekundärenergie 3. Energie am Ort des Verbrauchers wird als Endenergie bezeichnet 4. Wird die Endenergie genutzt (z.B. für Heizung), wird daraus Nutzenergie

Hilfsstoffe (Lacke, …) Hilfsstoffe sind Arbeitsmittel, die bei der Produktion von Produkten als nicht wesentlicher Bestandteil in das Erzeugnis eingehen. Hierzu zählen z. B. Schweißdrähte, Schrauben, Nä-gel und Lacke [WIR06]. Roh- und Hilfsstoffe werden innerhalb dieses Projektes nicht separat quantifiziert. Die Menge ist einerseits schwer festzustellen. Andererseits wird davon ausgegangen, dass die Menge zu einem Großteil durch äußere Parameter festgelegt ist (z.B. Auslegung nach Sicherheits-parametern) und somit grundsätzlich nicht zu ändern ist.

Betriebsstoffe (inkl. Elektrizität und Kraftstoffe) Betriebsstoffe dienen der Aufrechterhaltung der ordnungsgemäßen Funktionsfähigkeit von Kraftfahrzeugen. Dazu zählen u.a. Hydraulikflüssigkeiten, Kühl- und Schmierstoffe sowie Kraftstoffe [BAR82]. Da viele Fördermittel elektrische Energie zum Betrieb nutzen, wird diese zu den Kraftstoffen gezählt.


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Energieträger sind Stoffe, der Energieinhalt für Energieumwandlungsprozesse nutzbar ist. So kann man potentielle und kinetische Energie aus Wasser gewinnen, chemische Energie aus Erdgas, nukleare Energie aus Uran [SCH07]. Als Betriebsstoffe werden Kraftstoffe sowie elektrische Energie quantifiziert. Die weiteren Betriebsstoffe, wie Hydraulikflüssigkeiten sowie Kühl- und Schmierstoffe, werden nur bei größeren Mengen in Betracht gezogen.

4.5 Entstehung von Abfall

Nach § 3 Abs. 1 des Kreislaufwirtschaftsgesetzes sind Abfälle „alle Stoffe oder Gegenstän-de, derer sich ihr Besitzer entledigt, entledigen will oder entledigen muss. Abfälle zur Verwer-tung sind Abfälle, die verwertet werden; Abfälle, die nicht verwertet werden, sind Abfälle zur Beseitigung.“ Das Kreislaufwirtschaftsgesetz verfolgt folgende Hierarchie bei der Abfallbehandlung (§ 6 KrWG): 1. Vermeidung, 2. Vorbereitung zur Wiederverwendung, 3. Recycling, 4. sonstige Verwertung, insbesondere energetische Verwertung und Verfüllung, 5. Beseitigung. Eine erfolgreiche Abfallvermeidung bedeutet das Nichtauftreten von Abfall. Daher stellt diese keinen Umweltaspekt dar. Folglich werden im Rahmen dieses Projektes folgende Abfallarten unterschieden:

• Recyclingfähig Recycling ist die stoffliche Verwertung von Abfällen und bezeichnet das Gewinnen von Rohstoffen aus Abfällen. Es führt die Stoffe zurück in den Wirtschaftskreislauf und führt zur Verarbeitung dieser Stoffe in neuen Produkten. Daher ist anzustreben, dass das Recycling eines Stoffes so oft wiederholt wird, wie es technisch machbar und ökonomisch sinnvoll ist [För12].

• Sonstige Verwertung Die sonstige Verwertung stellt das Gewinnen von Energie aus Abfällen dar. Stoffe die nicht stofflich verwertet d.h. recycelt werden, können z.B. durch Verbrennung in Energie umgewandelt werden [För12].

• Wiederverwendung Bezeichnet den Einsatz eines Abfallmaterials, ohne dass dieser physikalisch oder chemisch aufbereitet werden muss. Das führt, verglichen mit dem Recycling, zu einem geringen Material- und Energieaufwand [För12].

• Beseitigung (nicht zu verwertendes Material) Beseitigung meint das Lagern von Abfällen, die nicht in die Verwertung, Wiederver-wendung oder das Recycling geführt werden, auf Deponien.


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Abfall lässt sich teilweise mit Hilfe des EcoReports auf Basis der MEErP-Studie [Kem11a/b] quantifizieren. Es werden von dem Tool zwei Massenangaben ausgegeben: Für Abfall der auf Deponien abgeladen wird und gefährlichen Abfall, der in die Müllverbrennung geht.

5 Methoden zur Analyse und Bewertung der Umweltaspekte

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In diesem Kapitel werden unterschiedliche Werkzeuge zur Ermittlung und Bewertung von Umweltaspekten auf dem gesamten Produktlebensweg vorgestellt. Auf Basis dieser vorge-stellten Methoden erfolgt die weitere Untersuchung der Umweltaspekte von Fördermitteln in der Intralogistik.

5.1 Methoden zur Lebenszyklusanalyse

Zur Ermittlung der Umweltaspekte werden im Folgenden zwei sehr ähnliche Möglichkeiten zur Lebenszyklusanalyse allgemein vorgestellt. Zum einen handelt es sich um die vollständi-ge Ökobilanz nach [DIN09b] und zum anderen um den EcoReport auf Basis der MEErP-Studie [Kem11a]. Der EcoReport gilt dabei als vereinfachte Ökobilanz, bei der mit deutlich weniger Eingabeparametern gearbeitet werden kann, um die Umweltaspekte in den maß-geblichen Produktlebensphasen zu ermitteln.

5.1.1 Die Ökobilanz

Als gängige Methode zur Abschätzung und Beurteilung der Umweltaspekte und Umweltaus-wirkungen hat sich die Methode der Ökobilanz in den letzten Jahren etablieren können. Die [DIN09b] definiert in ihrer Einleitung den Begriff Ökobilanz wie folgt: „Die Ökobilanz bezieht sich auf die Umweltaspekte und potenziellen Umweltwirkungen (z. B. Nutzung von Ressour-cen und die Umweltauswirkungen von Emissionen) im Verlauf des Lebensweges eines Pro-duktes von der Rohstoffgewinnung über Produktion, Anwendung, Abfallbehandlung, Recy-cling bis zur endgültigen Beseitigung.“ In der Ökobilanz werden sämtliche Stoff- und Ener-gieströme über die Systemgrenze des betrachteten Produkts bilanziert. Die Ökobilanz ist damit ein ganzheitlicher Ansatz, der die Umweltaspekte auf dem gesamten Produktlebens-zyklus von der Wiege bis zu Bahre erfasst und bewertet. Abbildung 11 zeigt als Basis für die Ökobilanz einen derartigen Produktlebenszyklus nach [Klö09] in vereinfachter Form.

Abbildung 11: vereinfachter Lebensweg eines Produkts nach [Klö09]

Die Hauptlebensphasen sind die Rohstoff- und Energieträgergewinnung, die Herstellung sowohl der Zwischenprodukte als auch des Endprodukts, dessen Nutzung und die endgülti-ge Beseitigung des Produkts nach der Nutzung. Die Transporte und deren Umweltaspekte

Rohstoff- und Energieträgergewinnung

Transporte

Transporte

Transporte

Transporte

Herstellung der Zwischenprodukte

Herstellung des Endprodukts

Ge- bzw. VerbrauchNutzungsphase

Beseitigung bzw. Verwertung


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und -wirkungen, die in oder zwischen den Lebensphasen anfallen, werden gesondert be-trachtet. Für die Fördermittel in der Intralogistik werden die gewählten Produktlebenszyklen in Kapitel 6 vorgestellt. Die Ökobilanz unterstützt den Anwender nach [DIN09b] bei den fol-genden Problemstellungen:

• Aufzeigen von Verbesserungsmöglichkeiten der Produkte auf dem gesamten Le-bensweg

• Information von Entscheidungsträgern

• Auswahl der relevanten Indikatoren der Umwelteigenschaften

• Marketing Abbildung 12 zeigt nach [DIN09b] die Phasen einer Ökobilanz, in denen die Problemstellun-gen gelöst werden und die Wechselwirkungen der einzelnen Phasen.

Abbildung 12: Phasen der Ökobilanz nach [DIN09b]

Die erste Phase einer Ökobilanz besteht in der Festlegung des Ziels und des Untersu-chungsrahmens. Eine iterative Anpassung dieser Inhalte während der Durchführung der Ökobilanz ist in der Norm ausdrücklich gestattet. In diesem Schritt muss das zu untersu-chende Produktsystem exakt definiert und die Systemgrenze für die Betrachtung festgelegt werden. Hierfür werden Abschneidekriterien für wenig relevante Inputs bestimmt, d. h. In-puts, die nach [DIN06] hinsichtlich Masse, Energie oder Umweltrelevanz keine maßgebliche Rolle spielen. Häufig wird nach [Klö09] 1 % Anteil am Gesamtinput als Abschneidekriterium gewählt. In diese Phase der Ökobilanz fällt auch die Festlegung einer funktionellen Einheit. In [DIN09b] wird die funktionelle Einheit definiert als „quantifizierter Nutzen eines Produktsys-tems für die Verwendung als Vergleichseinheit.“ Die funktionelle Einheit bezieht sich damit konkret auf den Nutzen des Produkts und macht verschiedene Produkte hinsichtlich eines Basisnutzens vergleichbar. Im Rahmen der Zielfestlegung müssen folgende Fragen nach [Klö09] beantwortet werden:

Auswertung

Direkte Anwendungen• Entwicklung und Ver-

besserung von Produkten• strategische Planung• politische Entscheidungs-

prozesse• Marketing• Sonstige

Sachbilanz

Wirkungs-abschätzung

Festlegung des Zielsund des

Untersuchungs-rahmens


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• Was wird untersucht?

• Warum wird die Ökobilanz durchgeführt?

• Für wen wird die Studie durchgeführt?

• Sind vergleichende Aussagen geplant? Schlussendlich müssen sich die Ergebnisse, die in einer Ökobilanz erzielt werden, an diesen Fragestellungen messen lassen. Die zweite Phase einer Ökobilanz ist die Sachbilanz. Nach [DIN09b] ist die Sachbilanz der „Bestandteil einer Ökobilanz, der die Zusammenstellung und Quantifizierung von Inputs und Outputs eines gegebenen Produktes im Verlauf seines Lebens umfasst.“ Als Inputs in das betrachtete System werden alle Stoff- und Energieströme über die einzelnen Prozessmodule bilanziert. Prozessmodule sind beispielsweise die einzelnen Herstellungsschritte auf dem Weg zum Endprodukt. Hauptaugenmerk bei der Bilanzierung ist die Zusammenstellung der notwendigen Daten für die Berechnung der Ströme in den einzelnen Modulen. Gleichungen zur Betrachtung der Energieströme sowie Daten zum Energieinhalt verschiedener Energie-träger können [Klö09] entnommen werden. Im Hinblick auf die Anzahl der Inputs und Outputs sind zwei Arten von Prozessmodulen zu unterscheiden. Zum einen gibt es den Multi-Input-Prozess, bei dem mehrere Teilströme als Input für ein Prozessmodul in ein Folgeprodukt bzw. einen Output münden. Im Gegensatz dazu spaltet sich bei einem Multi-Output-Prozess ein Vorprodukt bzw. ein Ausgangsstrom innerhalb eines Prozessschrittes in mehrere Outputs auf. Die Schwierigkeit dabei ergibt sich in der richtigen Bilanzierung der dabei entstehenden Koppelprodukte (siehe [Klö09]). Gemäß [DIN09b] ist die Wirkungsabschätzung als dritte Phase der „Bestandteil der Ökobi-lanz, der dem Erkennen und der Beurteilung der Größe und Bedeutung von potenziellen Umweltwirkungen eines Produktsystems im Verlauf des Lebenswegs des Produktes dient.“ In dieser Phase erfolgt eine Abschätzung der Umweltauswirkungen, die von dem betrachte-ten Produkt ausgehen. In der Auswertephase der Ökobilanz werden aus den Ergebnissen der Sachbilanz und der Wirkungsabschätzung Empfehlungen erarbeitet, die der Zielsetzung der Ökobilanz entspre-chen [Klö09]. Nach [DIN09b] ist die Auswertephase definiert als „Bestandteil der Ökobilanz, bei dem die Ergebnisse der Sachbilanz oder der Wirkungsabschätzung oder beide bezüglich des festgelegten Ziels und Untersuchungsrahmens beurteilt werden, um Schlussfolgerungen abzuleiten und Empfehlungen zu geben. Bestandteile der Auswertephase sind nach [DIN06]:

• „Identifizierung der signifikanten Parameter auf der Grundlage der Ergebnisse der Sachbilanz- oder Wirkungsabschätzungs-Phase der Ökobilanz“

• „Eine Beurteilung, die die Vollständigkeit-, Sensitivitäts- und Konsistenzprüfung be-rücksichtigt.“

• „Schlussfolgerungen, Einschränkungen und Empfehlungen“ Soll die Ökobilanz veröffentlicht werden und vergleichende Aussagen zu anderen Produkten enthalten, so ist nach [DIN09b] zwingend eine kritische Prüfung der Studie vorgeschrieben. Die kritische Prüfung dient letztendlich zur Überprüfung, ob die Ökobilanz die gestellten An-forderungen hinsichtlich der Methoden, der Daten, der Auswertung und der Berichterstattung erfüllt [DIN06]. Im Rahmen der vorliegenden Untersuchung wird keine vollständige Ökobilanz der Produkt-gruppen Flurförderzeuge, Krane und Hebezeuge und Lagertechnik erstellt, wohl aber auf


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einige Methoden, die auch Inhalt einer Ökobilanz sind, zurückgegriffen. Vor allem die Phase Sachbilanz und die damit verbundenen Stoff- und Energieströme in der Nutzungsphase wer-den ausführlich behandelt. Auf Basis der Auswertung dieser Ströme werden denkbare Emp-fehlungen für die Optimierung der Geräte unter produktspezifischen Restriktionen unter-sucht.

5.1.2 MEErP / EcoReport-Tool

Grundsätzlich ist zur Untersuchung der Umweltaspekte von Fördermitteln in der Intralogistik die in Kapitel 5.2.1 vorgestellte, vollständige Ökobilanz ein geeignetes Werkzeug, jedoch sind die Anforderungen an Daten und die für die Durchführung benötigte Zeit innerhalb die-ses Forschungsprojekts nicht darstellbar. Da in der Ökodesign-Richtlinie 2005/32/EG [EG05a] bzw. deren Novellierung 2009/125/EG [EG09a] ebenfalls eine vollständige Betrach-tung der Umweltaspekte auf dem gesamten Produktlebensweg gefordert ist, wird ein im Rahmen der MEErP-Studie [Kem11a] entwickeltes Programm zur Ausarbeitung von Vorstu-dien auf Basis der Ökodesign-Richtlinie zur Verfügung gestellt, das auch für eine erste Le-benswegbetrachtung von Fördermitteln in der Intralogistik verwendet werden kann. Bei die-sem Programm handelt es sich um eine vereinfachte Ökobilanz, die bereits auch für die Untersuchung von Werkzeugmaschinen [Sch12b] verwendet wurde, so dass zu erwarten ist, dass auch die Fördermittel in der Intralogistik damit ausreichend genau abgebildet werden können. Das Tool ist als Microsoft Excel-Anwendung ausgeführt, wodurch es einfach be-dienbar ist. Daneben wird eine ausführliche Dokumentation im Rahmen der MEErP-Studie [Kem11a] zur Verfügung gestellt, in der neben den Basisdaten für die einzelnen Werkstoffe und Prozesse auch die Berechnungsgrundlagen für die Höhe der Umweltaspekte auf Basis der Eingabegrößen zu finden sind. Der EcoReport stellt für ca. 100 Werkstoffe und Prozesse Einheitswerte für die Umweltaspekte zur Verfügung, die multipliziert mit den Massenanteilen die Höhe der Umweltaspekte des gesamten Produkts ergeben. Im Rahmen der vorliegenden Untersuchung wird der EcoReport dazu verwendet, die maß-geblichen Lebensphasen hinsichtlich der Höhe der Umweltaspekte zu identifizieren. Als Ein-gabeparameter für diese Betrachtung dient für die Herstellungsphase und das Ende der Le-bensdauer eine deutlich vereinfachte Stückliste, mit den in der Maschine verwendeten Mate-rialen und Massenanteilen. Abbildung 13 zeigt den Eingabebereich für die Stückliste in den EcoReport.

Abbildung 13: "Inputs"-Arbeitsmappe für ein Produkt für die Materialauswahl und Fertigung im EcoRe-port

In der ersten Spalte wird der Name des Bauteils bzw. der Baugruppe eingegeben und in der zweiten Spalte die zugehörige Masse in [g]. In der dritten Spalte erfolgt auf Basis der im EcoReport hinterlegten Werkstoffkategorien (z. B. Kunststoffe, Metalle, …) die Auswahl der für das betreffende Bauteil zutreffenden Kategorie. Die genaue Auswahl des Werkstoffs oder des Prozesses erfolgt separat in der vierten Spalte. Die Höhe der Umweltaspekte in den Le-


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bensphasen Distribution und Verpackung wird auf Basis des verpackten Volumens berech-net. Ein maßgeblicher Inputparameter in der Nutzungsphase ist neben dem verbrauchten Wasser und Wärme der Bedarf an elektrischer Energie. Auf Basis dieser Eingabegrößen berechnet der EcoReport die maßgeblichen Umweltaspekte und stellt sie in der „Results“-Arbeitsmappe dar (siehe Abbildung 14).

Abbildung 14: "Results"- Arbeitsmappe für ein einzelnes Produkt im EcoReport

Die Zeilen 1 bis 10 zeigen die in einem Produkt verwendeten Materialanteile nach den Kate-gorien. In der EcoReport-Version aus dem Jahr 2011 ist es zusätzlich möglich, Basisdaten für weitere Materialien einzugeben und damit die Anwendbarkeit des Tools zu steigern. In den Zeilen 11 bis 25 wird die Höhe der Umweltaspekte nach den Lebensphasen geordnet für ein Produkt dargestellt. Diese Auswertung hilft beim Erkennen der relevanten Produktle-bensphasen. Beispielhaft ergibt sich aus der Eingabe für ein Paletten-Regalbediengerät fol-gende Darstellung der prozentualen Verteilung der Umweltaspekte über die Lebensphasen (siehe Abbildung 15).


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Abbildung 15: Verteilung der Umweltaspekte auf die einzelnen Lebensphasen

Mit dem EcoReport ist eine effiziente Möglichkeit gegeben, die Umweltaspekte von den För-dermitteln in der Intralogistik auf dem gesamten Produktlebensweg mit wenigen Eingabe-parametern abzuschätzen. Die Verwendung des EcoReports wird anwendungsspezifisch für die untersuchten Produktgruppen in Kapitel 6 genauer erläutert.

5.2 ABC-Analyse

Umweltaspekte und deren Wirkungen sind ein sehr komplexes Themenfeld. Es existieren nicht nur unzählige Umweltaspekte, die wiederum zu zahlreichen Wirkungen führen können. Auch Art und Ausmaß dieser Aspekte können sehr unterschiedlich sein. In vielen Fällen sind sie nicht exakt bewertbar und nicht miteinander zu vergleichen. Aufgrund der großen Anzahl verschiedener Umweltaspekte war es in diesem Projekt aller-dings essentiell, im Vorfeld der Untersuchungen einen Eindruck über die mutmaßlich wich-tigsten Umweltaspekte der Fördermittel in der Intralogistik zu erlangen, um diese fokussiert betrachten zu können. Bei der Suche nach einer geeigneten Methode wurden u. a. die ver-bal-argumentative Bewertung [BMU95], die ABC-Methode [Hal92], die Immissionsgrenz-wertmethode [BUS84], die Stoffflussmethode [BUW90], die auswirkungsorientierte Klassifi-zierung [Hei92], die EPS-Methode [Ste92], sowie die ABC-Methode nach [Bun01] als mögli-che Ansätze identifiziert. Sämtliche Methoden sind ursprünglich nicht direkt für die beabsichtigte Anwendung vorge-sehen. Daher ist eine Methode aufgestellt worden, die Aspekte der o. g. Methoden nutzt. Die Bewertungskriterien sind dabei in Anlehnung an [Bun01] aufgestellt worden und sollen einer-seits die Sicht der Öffentlichkeit und andererseits die Sicht der Hersteller der Fördermittel bezogen auf die Umweltaspekte wiedergeben. Bei der so entstandenen Methode handelt es sich um eine umfassende und systematische Herangehensweise. Sie lässt eine Bewertung der Umweltaspekte zu und berücksichtigt, dass eine genaue und vergleichende Bewertung der Umweltaspekte nicht möglich ist. Daher beabsichtigt diese Methode auch nicht, exakte Rechenergebnisse zu liefern. Sie fußt auf den zu dem Zeitpunkt bereits durchgeführten Recherchen nach Literatur und gesetzlichen Vor-


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gaben sowie der Aufarbeitung der gesamten Umweltaspekte der betrachteten Produktgrup-pen. Hauptziel der Methode ist die Bildung einer Menge an Umweltaspekten, bei der die relevan-ten Umweltaspekte von den übrigen Aspekten abgegrenzt werden können. So lässt sich der Fokus auf die Umweltaspekte lenken, die möglichst hohe Auswirkungen verursachen und gleichzeitig ein hohes Verbesserungspotential bieten. Die Methode ist wie folgt durchgeführt worden: Die einzelnen Umweltaspekte sollen anhand von fünf Bewertungskriterien bewertet werden (s. Tabelle 7). Den einzelnen Bewertungskrite-rien wurden je Umweltaspekt linear verteilte Gewichtungen in Anlehnung an [Lin09] zuge-wiesen. Den jeweiligen Kriterien wird je nach Relevanz der Zahlenwert 9, 6 oder 3 zugewie-sen. Abschließen werden die Zahlenwerte addiert und die Umweltaspekte nach dem Ergeb-nis absteigend sortiert. Auf diese Weise sind pro Umweltaspekt maximal 45 Punkte zu erzie-len. Aspekte mit bis zu 80 % dieses Wertes (>= 36 Punkte) werden als Kategorie A klassifi-ziert. Aspekte mit 79 bis 60 % dieses Wertes (= 35 bis 27 Punkte) werden als Kategorie B klassifiziert. Die restlichen Aspekte (< 26 Punkte) werden der Kategorie C zugewiesen.

Bewertungskriterien Die einzelnen Umweltaspekte werden nach den Bewertungskriterien „Aktuelle nationale und europäische Gesetzgebung“, „Sicht von Umweltverbänden und Öffentlichkeit“, „Beeinfluss-barkeit“, „Aggregation“ und „Erwartete Höhe bezogen auf Europa“ bewertet (s. Tabelle 7). Diese fünf Kriterien und die Grundlagen für die Bewertungen werden im Folgenden be-schrieben. Die Einstufung jedes Kriteriums wird zudem am Beispiel des Umweltaspekts Treibhausgasemissionen verdeutlicht. Die Bewertung aller Umweltaspekte kann (mit kurzer Begründung) dem Anhang entnommen werden.

Tabelle 7: Die Bewertungskriterien dieser ABC-Bewertung

1 Aktuelle nationale und europäische Gesetzge-bung

2 Sicht von Umweltverbänden und Öffentlichkeit 3 Beeinflussbarkeit 4 Aggregation 5 Erwartete Höhe bezogen auf Europa

Aktuelle nationale und europäische Gesetzgebung Produkte bzw. Branchen können vom Gesetzgeber mit Auflagen belegt werden. Sollten Vor-gaben existieren, werden im Idealfall alle Vorschriften, Grenzwerte etc. eingehalten. Im Ex-tremfall werden diese nicht eingehalten oder sogar missachtet. Sollten alle Vorgaben erfüllt werden bzw. sind keine Verschärfungen der bestehenden Vor-schriften zu erwarten, wird diesem Kriterium eine 3 zugewiesen. Sollten Verschärfungen be-stehender Auflagen oder neue Vorgaben zur erwarten sein, wird eine 6 vergeben. Bei einer Missachtung bzw. bei Nichteinhaltung bestehender Vorgaben wird dem Kriterium eine 9 zu-gewiesen. Beispiel Treibhausgasemissionen: Bei diesem Umweltaspekt sind in der Zukunft neue ge-setzliche Vorgaben zu erwarten. Aktuell ist nicht bekannt, dass Grenzwerte für die Intralogis-


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tik bestehen, die überschritten werden. Aus diesen Gründen ist dieser Umweltaspekt in die-sem Kriterium mit 6 bewertet worden.

Die Sicht von Umweltverbänden und Öffentlichkeit Umweltverbände haben einen kritischen Blick und kommunizieren Umweltprobleme in die Öffentlichkeit. Falls über einen Umweltaspekt keine (wesentliche) öffentliche Kritik bekannt ist, wird diesem Kriterium eine 3 zugewiesen. Sollten ökologische Anspruchsgruppen vor einer Verharmlosung warnen und schärfere Bestimmungen fordern, wird diesem Kriterium eine 6 zugewiesen. Bei verstärkter und dauerhafter Kritik wird diesem Kriterium eine 9 zuge-wiesen. Beispiel Treibhausgasemissionen: Der Ausstoß von Treibhausgasen steht bei Umweltver-bänden und der sonstigen Öffentlichkeit stets stark in der Kritik. Daher wird diesem Kriterium eine 9 zugewiesen.

Beeinflussbarkeit Bei einem beeinflussbaren Umweltaspekt handelt es sich um einen Aspekt, der grundsätzlich gesenkt oder vermieden werden kann. Ist dies uneingeschränkt möglich, d. h., könnte man ihn ohne Restriktionen senken bzw. vermeiden, wird diesem Kriterium eine 9 zugewiesen. Ist eine Beeinflussung eines Umweltaspektes grundsätzlich möglich, unterliegt aber Beschrän-kungen (d. h., eine Vermeidung ist ausgeschlossen), wird diesem Kriterium eine 6 zugewie-sen. Im ungünstigsten Fall kann der Umweltaspekt gar nicht direkt beeinflusst werden. Dann handelt es sich zwar u. U. um einen wichtigen Umweltaspekt, aber da keine Möglichkeit zu Veränderungen in Art und Höhe dieses Aspekts besteht, wird ihm der Wert 3 zugewiesen. Beispiel Treibhausgasemissionen: Der Ausstoß von Treibhausgasen lässt sich von den Her-stellern u. a. über den Verbrauch von Kraftstoff bzw. elektrischer Energie beeinflussen. Aller-dings ist dieser Umweltaspekt nicht vermeidbar, da alle Energieträger (direkt oder indirekt) Treibhausgasemissionen verursachen. Daher wird dieses Kriterium mit 6 bewertet.

Aggregation Es gibt verschiedene Arten von Umweltaspekten. Einige lassen sich in ihrer Höhe, Menge oder Intensität addieren und andere nicht. Verspricht eine solche kumulative Betrachtung ein relativ aussagekräftiges Ergebnis, wird diesem Umweltaspekt eine 9 zugewiesen. Sollte es grundsätzlich machbar sein, aber es ließe sich kein verlässliches Ergebnis erwarten, wird diesem Kriterium eine 6 zugewiesen. Ist eine Addition nicht möglich, wird dem Umweltaspekt in diesem Kriterium eine 3 zugewiesen. Beispiel Treibhausgasemissionen: Es existieren Umrechnungsfaktoren, um aus einer Einheit elektrischer Energie bzw. Kraftstoff Treibhausgasemissionen zu berechnen. Die Emissionen einzelner Geräte oder Systeme lassen sich addieren und gut zu einem Gesamtausstoß in Europa aggregieren. Daher wird diesem Kriterium eine 9 zugewiesen.

Erwartete Höhe bezogen auf Europa Zur Bewertung der Umweltaspekte gehört eine quantitative Vorhersage über die Höhe des jeweiligen Aspekts. Dazu wird die erwartete Höhe des jeweiligen Umweltaspekts einerseits der Gesamtmenge des jeweiligen Umweltaspekts in Europa und andererseits der Menge anderer Branchen gegenübergestellt. Sollte eine geringe Höhe erwartet werden, wird diesem Kriterium eine 3 zugewiesen. Bei einer moderaten erwarteten Höhe wird diesem Kriterium


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eine 6 zugewiesen und bei einer signifikanten zu erwarteten Höhe, wird diesem Kriterium eine 9 zugewiesen. Beispiel Treibhausgasemissionen: Die Höhe der Treibhausgasemissionen, die in der Intralo-gistik verursacht werden, wird als moderat eingestuft. Verglichen mit anderen Branchen, In-dustrien etc. werden vergleichbare Emissionen, allerdings bezogen auf den Gesamtausstoß an Treibhaugasen in Europa wird kein hoher Anteil erwartet. Daher wird den Treibhausgasen hier der Wert 6 zugewiesen.

Auswertung der Ergebnisse In der abschließenden Auswertung werden die Umweltaspekte in Kategorien gebündelt, die Umweltaspekte mit ähnlicher Relevanz bezogen auf dieses Bewertungsverfahren repräsen-tieren. In der Kategorie A werden Umweltaspekte zusammengefasst, die mindestens 80 % der Gesamtpunktzahl erreicht haben und als relevanteste Umweltaspekte identifiziert wur-den. Dabei handelt es sich um den Verbrauch von Betriebsstoffen (inkl. Elektrischer Energie bzw. Kraftstoffen), die Rohstoffbereitstellung (inkl. Primärenergie) und die Treibhausgas-emissionen (GWP100). In Kategorie B befinden sich alle Umweltaspekte, die 60 bis 79 % der Gesamtpunktzahl erreicht haben. Dazu gehören Feinstaub, Flächennutzung und Flächen-nutzungsänderung, der Ausstoß von POP in die Luft und nicht verwertbarer Abfall. Die restli-chen Umweltaspekte (<60 % der Gesamtpunktzahl) werden in der Kategorie C erfasst. Im weiteren Verlauf des Projektes werden nur die Umweltaspekte aus Kategorie A betrachtet. Kurz zusammengefasst sieht das Ergebnis des Clusterings wie folgt aus (s. Tabelle 8):


50

Tabelle 8: Klassifizierung der Umweltaspekte von Fördermitteln der Intralogistik

Kategorie A Kategorie B Kategorie C Betriebsstoffe (inkl. Elektrizi-tät, Kraftstoffe)

Feinstaub Flüchtige organische Verbin-dungen in die Luft

Rohstoffbereitstellung (inkl. Primärenergie)

Flächennutzung und Flä-chennutzungsänderung

Schwermetalle in die Luft

Treibhausgasemissionen Persistente organische Schadstoffe in die Luft

Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe in die Luft

Nicht verwertbarer Abfall SO2e in die Luft Kohlenmonoxid in die Luft Elektromagn. Felder Abwasseraufkommen Wärme in Wasser Wärme in die Luft Versauerung (SO2e) in

Wasser Schwermetalle in Wasser Nährstoffanreicherung in

Wasser Persistente organische

Schadstoffe in Wasser Versauerung (SO2e) in Bo-

den und Fläche Schwermetalle in Boden und

Fläche Schwermetalle in Boden und

Fläche Erschütterungen, Schwin-

gungen in Boden und Fläche Verschleiß Verwertbarer Abfall Wiederverwendbarer Abfall Recyclingfähiger Abfall Staub in die Luft Lärm Licht Nährstoffanreicherung in

Boden und Fläche Hilfsstoffe (Lacke, …) Geruch


51

Sensitivtätsanalyse Die Relevanz der Beeinflussbarkeit eines Umweltaspekts könnte auch entgegengesetzt interpretiert werden. Einerseits könnten beeinflussbare Umweltaspekte – wie in dieser Be-wertung angewendet – hoch bewertet werden, da hier die Möglichkeit besteht, aktiv Verbes-serungen zu erzielen. Andererseits könnten aber auch Umweltaspekte als kritisch und somit hoch bewertet werden, bei denen keine Möglichkeit besteht, etwas zu unternehmen. In die-sem Fall wäre man diesen Umweltaspkten hilflos ausgeliefert. In diesem Projekt sollen zwar vorrangig die Umweltaspekte mit der größten Relevanz allgemein für die Intralogistik identifi-ziert werden, in diesem Zusammenhang spielt aber die Möglichkeit der Branche, aktiv etwas im Bereich der genannten Umweltaspekte unternehmen zu können, eine entscheidende Rol-le. Eine Sensitivitätsprüfung soll die Auswirkungen auf das Gesamtergebnis bei veränderter Bewertung von Kriterium 3 (die Bewertung erfolgt umgekehrt, d. h. Wechsel der Bewer-tungszahlen von 9 zu 3 bzw. von 3 zu 9) zeigen. Tabelle 9 zeigt das Ergebnis der Bewertung nach Umkehrung der Bewertungszahlen von Kriterium 3.


52

Tabelle 9: Klassifizierung der Umweltaspekte bei verändertem Kriterium 3

Kategorie A Kategorie B Kategorie C Betriebsstoffe (inkl. Elektrizi-tät, Kraftstoffe)

Feinstaub Flüchtige organische Verbin-dungen in die Luft

Rohstoffbereitstellung (inkl. Primärenergie)

Schwermetalle in die Luft Flächennutzung und Flä-chennutzungsänderung

Treibhausgasemissionen Persistente organische Schadstoffe in die Luft

Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe in die Luft

Nicht verwertbarer Abfall SO2e in die Luft Elektromagn. Felder Versauerung (SO2e) in

Wasser Abwasseraufkommen

Schwermetalle in Wasser Wärme in Wasser Nährstoffanreicherung in

Wasser Wärme in die Luft

Persistente organische Schadstoffe in Wasser

Erschütterungen, Schwin-gungen in Boden und Fläche

Versauerung (SO2e) in Bo-den und Fläche

Verschleiß

Schwermetalle in Boden und Fläche

Verwertbarer Abfall

Nährstoffanreicherung in Boden und Fläche

Kohlenmonoxid in die Luft

Wiederverwendbarer Abfall Recyclingfähiger Abfall Staub in die Luft Lärm Licht Hilfsstoffe (Lacke, …) Geruch Es zeigt sich, dass sich zwar durch das Umdrehen der Bewertungszahlen das Gesamt-ergebnis verändert, die Zusammensetzung der Kategorie A davon allerdings nicht betroffen ist. Die Kategorie A enthält weiterhin die Treibhausgasemissionen, die Rohstoffbereitstellung sowie den Bedarf an Betriebsstoffen bzw. elektrische Energie und Kraftstoffe. Somit wird die zweite Herangehensweise in diesem Projekt nicht weiter verfolgt und die Kategorie A im wei-teren Verlauf in den Fokus gestellt.

6 Teilprojekte

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6 Teilprojekte

In den folgenden Kapiteln wird ein Überblick über die Ergebnisse aus den Teilprojekten ge-geben. Dabei wird speziell auf die Quantifizierung der Umweltaspekte eingegangen und denkbare Ansätze vorgeschlagen, wie Verbesserungsmaßnahmen an den Maschinen an sich oder an den Prozessen zu einer Steigerung der Umweltverträglichkeit der Fördermittel in der Intralogistik beitragen können.

6.1 Teilprojekt Flurförderzeuge

6.1.1 Einleitung

Im folgenden Kapitel werden Methoden zu Berechnung der Umweltaspekte von Flurförder-zeugen vorgestellt. Aufgrund der Bewertung der Umweltaspekte (s. Kapitel 5.2) handelt es sich dabei insb. Treibhausgasemissionen. In den einleitenden Kapiteln werden Flurförder-zeuge beschrieben, die Systemgrenze für die Betrachtung im Projekt definiert sowie die Be-rechnung des europäischen Flurförderzeugbestandes erläutert. Dann wird kurz auf die Re-cherche nach Verbrauchsangaben und Eigengewichten eingegangen.

Anschließend werden drei Methoden mit unterschiedlichen Herangehensweisen beschrie-ben. Die Methode ECO2Flur (s. Kapitel 6.1.3) untersucht alle Ffz, die in einem Jahr in (ex-emplarischen) Herstellerwerken produziert wurden, auf ihre Kohlenstoffdioxidemissionen in Produktion und Nutzung. Die zweite Methode bedient sich dem EcoReport-Tool aus der MEErP-Studie der Europäischen Kommission (s. Kapitel 5.1.2). Nach Eingabe von Daten zum Produkt und seinen Nutzungseigenschaften, gibt es verschiedene Umweltaspekte, da-runter z.B. Treibhausgasemissionen und Schadstoffe, aus. Abschließend werden in der Me-thode ETFE (s. Kapitel 6.1.5) die Treibhausgasemissionen aller Ffz in Europa berechnet.

6.1.2 Flurförderzeuge

Flurförderzeuge sind auf dem Boden fahrende, schienenungebundene Fördermittel für den innerbetrieblichen Transport. Je nach Bauart dienen sie dem Befördern, Ziehen, Schieben, Heben, Stapeln, Ein- und Auslagern in Regale oder zum Be- und Entladen von Verkehrsmit-teln [VDI07a] [Bru04]. Dazu gehören handgeführte Fahrzeuge und Geräte, die durch einen miktfahrenden Bediener bedient werden, sowie Fahrerlose Transportsysteme (FTS). Für mitfahrende Bediener gibt es Geräte mit Sitz, mit Stand sowie mit festen und klappbaren Plattformen.

Eingeteilt werden Flurförderzeuge u.a. in der VDI-Richtlinie 3586 [VDI07a] und der Norm DIN ISO 5053 [DIN94] z.B. nach ihrer Bedienungsart, der Bauform oder der Art des Fahr- und Hubantriebs.

Zu den Flurförderzeugen gehören z.B. (s. Abbildung 16):

- Gegengewichts-Gabelstapler - Schubgabel- und Schubmaststapler - Handgabelhubwagen - Nieder- und Hochhubwagen

6 Teilprojekte

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- Schmalgangstapler - Van Carrier / Portalstapler - Wagen, Schlepper und Schubschlepper

a)

b)

c)

d)

Abbildung 16: Beispiele für unterschiedliche Flurförderzeuge a) Elektro-Gegengewichtsstapler RX 60 von STILL mit einer Traglast von bis zu 3,5 t b) Schubmaststapler ETM 320 von Junheinrich mit einer Traglast von 2 t c) Hochhubwagen L10B von Linde mit einer Traglast von 1 t d) Schlepper TC 3000 von Crown mit einer Zugkraft von 3 t

Dabei unterscheiden sich Flurförderzeuge sehr stark in ihren Merkmalen. So wird z.B. der Antrieb auf verschiedenste Weise realisiert: Einige Geräte werden handbetrieben, andere werden von einem Elektromotor unterstützt oder betrieben, wieder andere Geräte werden von Verbrennungsmotoren angetrieben. Diese Antriebsarten lassen sich außerdem kombi-nieren, so werden Hybrid-Antriebe z.B. von zwei Motoren, in der Regel von einem Elektro- und einem Verbrennungsmotor, angetrieben. Hinzu kommt, dass neben den beschriebenen etablierten Antriebsarten zusätzlich eine Vielzahl von Prototypen neuartiger Antriebe in der Entwicklung und der Erprobung sind [Fre08].

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Bei handbetriebenen oder handgeführten Geräten geht der Bediener vor bzw. hinter dem Ffz. Darüber hinaus existieren Geräte mit Fahrerstand (auch in Form einer festen oder klappbaren Plattform) oder Fahrersitz. Andere Ffz hingegen - als fahrerlose Transportsyste-me bezeichnet - benötigen keinen Bediener und fahren autonom.

Es existieren je nach Einsatz verschiedene Arten von Hubgerüsten. Diese unterscheiden sich u.a. in Traglast, Hubhöhe, Freihub und Freisicht. Zudem gibt es neben den klassischen Gabeln auch diverse weitere Lastaufnahmemittel.

6.1.2.1 Systemgrenzen

Die Systemgrenze der Betrachtung wird in diesem Projekt analog zur DIN EN ISO 14040/44 um das Produktsystem „Flurförderzeug“ gelegt. Bei dem betrachteten Produkt handelt es sich um das einzelne Fahrzeug selbst. Zum Produktsystem von Flurförderzeugen gehören zudem Elemente vor- und nachgelagerter Lebensphasen, die zur Produktion, zur Nutzung und zur Entsorgung ebendieser Flurförderzeuge benötigt werden. Dabei handelt es sich z.B. um die Produktionswerke der Hersteller oder die für die Auslieferung der Ffz benötigten Lkw.

Lebenszyklussystemgrenzen

Der Lebenszyklus eines Flurförderzeugs soll grundsätzlich vollständig betrachtet werden und wird in die Phasen nach Abbildung 17 eingeteilt. Die einzelnen Modelle die in diesem Projekt entwickelt worden sind, befassen sich teilweise nicht mit sämtlichen dieser Lebensabschnit-te. Die genauen Lebenszyklussystemgrenzen werden in jedem Modell separat beschrieben.

Abbildung 17: Die Lebensphasen eines Flurförderzeugs Quelle: I.A.a. [DIN09b]

Geographische Systemgrenzen

In der Methode ECO2Flur (s. Kapitel 6.1.3) werden alle Flurförderzeuge betrachtet, die in einem (der drei betrachteten) Werke hergestellt wurden. Die zweite Methode verwendet das EcoReport-Tool (s. Kapitel 5.1.2) und bezieht sich jeweils auf ein konkretes Flurförderzeug. In der Methode ETFE (s. Kapitel 6.1.5) werden alle Flurförderzeuge innerhalb von Europa betrachtet. Dazu gezählt werden Länder der Europäischen Union (EU-27) ergänzt um die Schweiz.

Zeitliche Systemgrenzen

Die zeitlichen Systemgrenzen variieren je nach Methode (s. Tabelle 10). Die Produktion wird in den Modellen ECO2Flur und ETFE für alle in einem exemplarischen Jahr (hier: 2010) in einem Werk bzw. in Europa hergestellten Fahrzeuge betrachtet. Im EcoReport-Tool werden die Umweltaspekte für die Produktion und eine Nutzungsdauer von 8 Jahren mit je 1.250 Betriebsstunden sowie der Entsorgung eines bestimmten Flurförderzeugs angegeben.

Rohstoff-bereitstellung

Fertigung Distribution Nutzung Recycling Beseitigung

6 Teilprojekte

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Tabelle 10: Zeitliche Systemgrenzen der einzelnen Methoden

Produktion Nutzung Entsorgung ECO2Flur Alle in eine Hersteller-

werk in einem exempla-rischen Jahr hergestell-ten Ffz.

Ein durchschnittliche Nutzungsdauer von 8 Jahren für die in einem Jahr in einem Werk hergestellten Ffz.

Wird in diesem Mo-dell nicht betrachtet.

EcoReport-Tool

Bezogen auf ein kon-kretes Ffz.

Bezogen auf eine durchschnittliche Le-bensdauer von 8 Jah-ren des konkreten Ffz (10.000 Betriebsstun-den).

Bezogen auf ein konkretes Ffz.

ETFE Alle in einem exempla-rischen Jahr (hier: 2010) in Europa abge-setzten Ffz.

Ein für ein exemplari-sches Jahr (hier: 2010) in Europa berechneter Bestand (s. Kapitel 6.1.2.3) an Ffz.

Wird in diesem Mo-dell nicht betrachtet.

6.1.2.2 Einteilung der Flurförderzeuge

Im Folgenden wird eine Aufteilung der Flurförderzeuge aufgeführt, die sich an der Klassifizie-rung nach dem europäischen Verband für Fördertechnik (FEM) orientiert (s. Tabelle 11). Diese Liste wurde zu Beginn der Betrachtung aus verschiedenen Gründen angepasst:

- Einige Geräte kommen nicht im europäischen Markt vor (z.B. sind Stand-up Trucks typische Geräte des amerikanischen Marktes). Daher wurden solche Typen nicht be-trachtet.

- Einige Geräte werden in den vom VDMA bereitgestellten Daten nicht durchgehend aufgeführt. So wurden z.B. Doppelstockwagen mit Hochhubwagen zusammengelegt.

- In Absprache mit dem Projektbegleitenden Ausschuss wurden alle Containerstapler und geländegängige Geräte (Klasse 7) aus der Betrachtung ausgeschlossen, da be-kannt ist, dass für sie kein VDI-Zyklus (s. Kapitel 6.1.2.4) existiert.

- Zudem wurden handbetriebene oder semi-angetriebene Geräte nicht betrachtet.

Die im späteren Verlauf nicht gesonderdert betrachteten Ffz-Typen sind in der Tabelle durchgestrichen dargestellt.

6 Teilprojekte

57

Tabelle 11: In Anlehnung Ffz-Klassifizierung der Klassen 1 bis 6 nach FEM

Klasse 1: 1 Stand-up Trucks

Elektro-Gegengewichtsstapler (3-rädrig) Elektro-Gegengewichtsstapler (4-rädrig) Klasse 2: 2 Vertikalkommissionierer Schmalgangstapler Kommissionierstapler Seitenstapler Mehrwegestapler 3 Schubmaststapler Schubgabelstapler 4 Hochhubwagen, Stand/Sitz Niederhubwagen, Stand/Sitz Doppelstockwagen, Stand/Sitz Klasse 3: 5 Niederhubwagen, handgeführt Niederhubwagen ergonomisch, handgeführt Niederhubwagen mit fester Plattform Niederhubwagen mit klappbarer Plattform Niederhubwagen, handgeführt/mit Sitz 6 Hochhubwagen, handgeführt Hochhubwagen mit Plattform Doppelstockwagen mit Plattform Doppelstockwagen ohne Plattform Schubstapler, handgeführt Gegengewichtsstapler, handgeführt 7 Horizontalkommissionierer Schlepper, handgeführt Klasse 4/5: 8/9 Gegengewichtsstapler (Benzin) Gegengewichtsstapler (Benzin, LPG) 8/10 Gegengewichtsstapler (dieselbetrieben) Leercontainerstapler Containerstapler Leercontainer-Reach Stacker Container-Reach Stacker Intermodal Reach Stacker Seitenstapler Klasse 6: 11 Schlepper, Stand/Sitz Klasse 7: 12 Stapler mit vertikalem Mast

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Variable Schubstapler Klasse 8: 13 Handgabelhubwagen Handgabelhubwagen (semipowered) Handgabelhochhubwagen Handgabelhochhubwagen (semipowered)

6.1.2.3 Bestand der Flurförderzeuge in Europa (EU-27 + Schweiz)

Die Berechnung des Bestandes an Flurförderzeugen in Europa (EU-27 plus Schweiz) basiert auf jährlichen Absatzzahlen. Diese Absatzzahlen nach FEM-Statistik für 2002 bis 2010 wur-den vom VDMA bereitgestellt. Sie liegen in ähnlicher Form wie in Tabelle 11 dargestellt vor, allerdings zusätzlich unterteilt in mehrere Traglastklassen.

Zur Berechnung des Bestandes aller Flurförderzeuge in Europa wurden folgende Annahmen getroffen: So wurde als Erfahrungswert der am Projekt beteiligten Flurförderzeughersteller angenommen, dass ein durchschnittliches Flurförderzeug 10.000 Betriebsstunden in seinem Leben läuft. Diese verteilen sich im Schnitt auf 8 Jahre (nach Afa-Tabelle) [AfA12].

Der Teilbestand jedes Flurförderzeugtyps wird berechnet, indem der durchschnittliche Zu-gang an Flurförderzeugen des Typs k mit deren Lebensdauer in Jahren , multipliziert wird. Das Addieren aller Teilbestände (gegeben über die Anzahl N an Ffz-Typen) ergibt den Gesamtbestand L: ∑ ∙ , (4)

Die Berechnung ergibt einen Bestand von 2.019.478 Flurförderzeuge der FEM-Klassen 1 bis 5 in Europa (EU-27 plus Schweiz). In dieser Menge sind Geräte mit einer speziellen Ver-wendung, wie z.B. Containerstapler, bereits nicht mehr enthalten.

Der Bestand wurde nun unter der Nebenbedingung, dass die Mehrheit der Ffz in Europa im Modell enthalten sein muss, wie folgt angepasst:

- Folgende Fahrzeuge wurden aus der Betrachtung herausgenommen: o Geräte ab einer Traglast von 10t, o Ffz-Typen für die in der VDI-Richtlinie 2198 kein VDI-Zyklus vorgesehen ist,

sowie o Typen, die einen Anteil von < 5 % am Gesamtbestand aufweisen.

Somit ergibt sich ein Bestand von 1.756.998 Flurförderzeugen in Europa. Dabei handelt es sich um ca. 87,2 % des zuvor berechneten Bestandes.

6 Teilprojekte

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6.1.2.4 Energie- bzw. Kraftstoffverbrauch von Flurförderzeugen

Die VDI-Richtlinie 2198 „Typenblätter für Flurförderzeuge“ schreibt einen einheitlichen Auf-bau der technischen Datenblätter von Flurförderzeugen vor [VDI02]. Diese standardisierte Tabelle enthält technische Daten des jeweiligen Fahrzeugs, wie z.B. Art des Fahrzeugs, Traglast und Masse. Unter dem Gliederungspunkt 6.6 befindet sich eine Angabe zum Ver-brauch (von elektrischer Energie bzw. Kraftstoff).

Diese Angabe beruht auf einem in dieser Richtlinie definierten Arbeitsspiel, dem sog. VDI-Zyklus (s. Abbildung 1). In diesem Arbeitsspiel sind die Punkte A und B in einer Entfernung l voneinander entfernt (l beträgt z.B. bei Gegengewichtsstaplern 30 m). Das Flurförderzeug hat zu Beginn an Punkt A die Nennlast (z.B. bei Gegengewichtsstaplern auf 2 m) zu heben und anschließend wieder zu senken, aber nicht abzusetzen. Anschließend parkt es rück-wärts aus und fährt vorwärts zu Punkt B (dort Einfahren mit zweifachem Lastabstand c). Dort hebt es die Last erneut, senkt sie wieder und fährt zurück zu Punkt A. Dies hat das Fahrzeug innerhalb von 60 Minuten 60-mal zu wiederholen.

Der Zyklus ist mit Nennlast zu fahren. Neigbare Hubgerüste sind für das Heben und Senken senkrecht zu stellen, zum Fahren sind sie zu neigen. Bei Ffz ohne oder mit eingeschränkter Hubfähigkeit entfällt dieser Vorgang bzw. wird bis zur max. Höhe ausgeführt.

2c2c

Strecke l

HinwegRückweg

Abbildung 18: Schematische Darstellung des VDI-Zyklus‘ Quelle: I.A.a. [VDI02]

6 Teilprojekte

60

6.1.3 Ermittlung des CO2-Ausstoßes im Lebenszyklus von Flurförderzeugen (ECO2Flur)

In diesem Kapitel wird die Methode zur Ermittlung des CO2-Ausstoßes im Lebenszyklus von Flurförderzeugen (im Folgenden ECO2Flur genannt) beschrieben, die am Lehrstuhl für Ma-schinenelemente und Technische Logistik (MTL) an der Helmut-Schmidt-Universität durch-geführt wurde. Ihr Ziel ist die Berechnung der gesamten CO2-Emissionen (Produktion und Nutzung) der Flurförderzeuge, die in einem Jahr in drei exemplarischen Herstellerwerken produziert wurden. Sie wird auch als eine Möglichkeit des Vergleichs der Relevanz der ein-zelnen Lebensphasen von Ffz herangezogen.

ECO2Flur fußt auf einer Datensammlung bei den am Projekt teilnehmenden Ffz-Herstellern. Ergänzt wurde sie durch eine intensive Datenrecherche zu Fahrzeugdaten und Umrech-nungsfaktoren zur Berechnung des CO2-Ausstoßes aus Verbrauchsangaben der Hersteller, pro bereitgestelltem kg Rohstoff sowie dem Transport der produzierten Geräte zum Kunden (CO2-Ausstoß der durchschnittlich benötigten Tonnenkilometer). Zur vereinfachten Darstel-lung wurden die in Abbildung 17 abgebildeten Lebensphasen zusammengefasst (s. Abbil-dung 19). In dem Modell ECO2Flur werden die Lebensphasen Produktion und Nutzung von konkreten Flurförderzeugen betrachtet. Die grau dargestellten Phasen werden nicht betrach-tet (Begründung s.u.).

Abbildung 19: Zusammengefasste Darstellung der Lebensphasen eines Flurförderzeugs

Kurzbeschreibung der einzelnen Lebensphasen

1. Rohstoffbereitstellung Die Fertigungstiefe der Ffz-Hersteller ist relativ gering und gleichzeitig sehr inhomogen, d.h. nicht alle Komponenten werden selbst gefertigt und nicht alle Arbeitsschritte werden in den Werken der Ffz-Hersteller, sondern bei deren Zulieferern, durchgeführt. Welche Komponenten oder Prozesse dies betrifft, ist je nach Hersteller verschieden. Um die Gewinnung und Bearbeitung von Rohstoffen und die Tätigkeiten der Lieferanten in die Betrachtung mit einzubeziehen, wurden für die Werkstoffbestandteile der Ffz CO2-Faktoren recherchiert, die der Umrechnung von Rohstoffgewicht in CO2-Emissionen die-nen (s. Tabelle 13).

2. Fertigung Von den Herstellern sind im Rahmen der Datenerhebung von ECO2Flur folgende Daten je eines ihrer Werke gemeldet worden:

a. Ausbringungsmenge und Modellbezeichnung der Ffz eines Referenzjahres (teil-weise inkl. technischer Daten)

b. Werte zu Energie(träger)verbrauch, Wasserverbrauch etc. im gleichen Zeitraum


Fertigung Distribution Nutzung

Produktion Nutzung

Recycling Beseitigung

Entsorgung

6 Teilprojekte

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3. Distribution

Es sind in Abstimmung mit dem Projektbegleitenden Ausschuss pro Ffz durchschnittlich 750 km als Transport per Lkw zum Kunden angenommen worden. Dazu wurden die Eigengewichte der Ffz mit einem Faktor von 104 g CO2 pro Tonnenkilometer veran-schlagt [Öko12j].

4. Nutzung Die Nutzungsphase wurde anhand von aus den Typenblättern recherchierten Ver-brauchswerten berechnet. Die Lebensdauer wurde in Abstimmung mit dem Projektbeglei-tenden Ausschuss mit durchschnittlich 10.000 Betriebsstunden angenommen.

5. Recycling und Beseitigung Diese beiden Lebensphasen stellen die Entsorgung der Flurförderzeuge dar. Im Zuge der Methode ECO2Flur wurde beschlossen diesen Lebensabschnitt vorerst nicht zu betrach-ten. Das liegt daran, dass im Rahmen dieses Projektes keine einheitliche Entsorgung al-ler Flurförderzeuge festgestellt werden konnte. Diese Phase soll in weiteren Modellen aber durchaus betrachtet werden und lässt sich zudem nachträglich in dieses Modell ein-pflegen.

6.1.3.1 Datengrundlage

In allen Lebensphasen werden Energie bzw. Energieträger und Rohstoffe benötigt. Um alle Teilergebnisse abschließend addieren und miteinander vergleichen zu können, werden alle Energie- (z.B. Elektrizität) und Energieträgerbedarfe (z.B. Kohle), die Bereitstellung der Roh-stoffe (z.B. Stahl) etc. der einzelnen Lebensphasen in den verursachten Kohlenstoffdioxid-ausstoß umgerechnet.

Folgende Daten wurden den Berechnungen zugrunde gelegt. (Die jeweiligen Werke der Her-steller werden anonymisiert ausgegeben. Zudem werden die von den Herstellern für die Werke gemeldeten Daten nicht angegeben, weil daraus Rückschlüsse auf die jeweilige Quel-le gezogen werden können.)

1. Hauptbestandteile von Flurförderzeugen

Zur Berechnung der CO2-Emissionen in der Produktion wurden von den am Projekt beteilig-ten Herstellern Werte für die durchschnittliche Werkstoffzusammensetzung einzelner Flurför-derzeugtypen bereitgestellt. Diese wurde den Berechnungen für alle Ffz gleichermaßen zu-grunde gelegt (s. Tabelle 12).

6 Teilprojekte

62

Tabelle 12: Roh- bzw. Werkstoffanteile je Flurförderzeugtyp

Stapler (Verbrenner)

Stapler (Elektrisch)

Schubmast-stapler

Nieder-hubwagen

Hoch-hubwagen

Stahl 40% 33% 50% 45% 45% Batterie 1% 31% 35% 35% 35% Öl + Reifen 3% 2% 2% 1% 1% Metall-Composite

4% - - - -

Kunststoffe 3% 1% 1% 5% 5% Metall-Kunst.-Composite

3% 3% 5% 6% 6%

Gusseisen 40% 28% 5% 6% 6% Aluguss 4% - - - - Kupfer 1% 1% 1% 1% 1% Sonstige 1% 1% 1% 1% 1%

2. CO2-Umrechnungsfaktoren

Tabelle 3 stellt Umrechnungsaktoren für die einzelnen Roh- bzw. Werkstoffe dar. Dieses Vorgehen lässt die Berechnung der CO2-Emissionen aus der Masse bereitgestelltem Roh- bzw. Werkstoff zu.

Tabelle 13: Umrechnungsfaktoren je Roh- bzw. Werkstoffkategorie in CO2-Ausstoß

CO2-Ausstoß [kg CO2/kg]

Quelle

Stahl 1,37 [Öko12b] Batterie 1,053 [Öko12b], [Öko12c], [Öko12d] (gewichteten Mittelwert

berechnet) Öl + Reifen 3,35 [Öko12e] Metall-Composite

1,63 [Öko12b], [Öko12f] (gewichteten Mittelwert berechnet)

Kunststoffe 2,67 [Öko12f] Metall-Kunst.-Composite

2,02 [Öko12b], [Öko12f] (gewichteten Mittelwert berechnet)

Gusseisen 0,906 [Öko12g] Aluguss 9,77 [Öko12h] Kupfer 3,67 [Öko12i] Sonstige 3,67 (höchster Wert der oben genannten, exkl. Aluguss)

6 Teilprojekte

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Tabelle 14 stellt Umrechnungsfaktoren zur Berechnung der Kohlenstoffdioxidemissionen bzw. dessen Äquivalent aus den unterschiedlichen Energieformen dar, die in den Hersteller-werken konsumiert werden.

Tabelle 14: CO2-Faktoren je Energieform / pro Transport

CO2-Ausstoß in [kg] Quelle

Elektrizität pro kWh 0,387 [Öko12l] Erdgas pro kWh 0,219 [Öko12m] Fernwärme pro kWh 0,234 [Öko12n] Heizöl pro kWh 0,298 [Öko12o] Diesel pro Liter 2,92 Stöchiometr. Umsatz plus [Öko12k] Lkw pro tkm 0,104 [Öko12j]

3. Ffz-Eigengewichte

Die Eigengewichte der Fahrzeuge wurden im Rahmen der Datenerhebung für ECO2Flur teil-weise von den Herstellern bereitgestellt. Ein anderer Teil wurde analog zu den Verbrauchs-angaben aus den Typenblättern entnommen. Bei Angabe der Modellbezeichnung, die meh-rere Traglastklassen beinhaltet und die sich laut den Daten der Hersteller nicht trennen lie-ßen, wurden die jeweils höheren Eigengewichte verwendet.

4. CO2-Ausstoß der Fertigung

Aus den von den Herstellern gemeldeten Daten (insbesondere Art und Ausbringungsmenge der Ffz sowie Energieträgerverbräuche) wurde der CO2-Ausstoß des jeweiligen Werkes be-rechnet.

5. VDI-2198-Verbrauchsangaben

Die Verbrauchsangaben wurden aus den Typenblättern der einzelnen Ffz-Modelle entnom-men. Sie können dann mit einem Faktor (je Kraftstoffart) in CO2-Emissionen umgerechnet werden.

Bei elektrisch betriebenen Flurförderzeugen dienen Batterien als Energiespeicher. Diese Batterien müssen einerseits geladen und andererseits muss ihnen der benötigte Strom ent-nommen werden. Beide Aspekte sind mit Verlusten verbunden und unterliegen einem be-stimmten Wirkungsgrad. Daher ist für eine bestimmte Menge an Strom aus der Batterie eine größere Menge an Endenergie („Strom aus der Steckdose“) notwendig. Um dies mit einzu-berechnen, wurden die Energieverbrauchsangaben nach VDI-Richtlinie 2198 mit dem sog. Ladekoeffizienten multipliziert. Der Ladekoeffizient bei elektrisch angetriebenen Ffz berech-net sich, indem man den für die Batterie spezifischen Ladefaktor durch den Wirkungsgrad des Ladegerätes teilt [VDI08]. Es wurde grundsätzlich ein Ladekoeffizient von 1,6 ange-nommen.

6 Teilprojekte

64

6.1.3.2 Berechnungen der CO2-Ausstöße der einzelnen Lebensphasen

Herstellung Der CO2-Ausstoß der betrachteten Ffz in der Produktion ( , ) wird wie folgt be-rechnet:

- Für die Fertigung Energieträgerverbräuche (z.B.: Kohle) und andere Energieformen (z.B. Fernwärme, Elektrizität) mit spezifischen Umrechnungsfaktoren in CO2-Emissionen umgerechnet und aufsummiert werden: , ∑ (5)

- Zur Berechnung der CO2-Emissionen aus der Rohstoffbereitstellung wird für die An-

zahl der Ffz-Typen N und die Anzahl der verschiedenen Roh- bzw. Werkstoffe R fol-gendes aufsummiert: Für jeden Ffz-Typ k wird die Anzahl , mit dem Eigengewicht pro Fahrzeug sowie dem aus Tabelle 12 angegebenen Werkstoffanteilen (für Roh- bzw. Werkstoff i) und Tabelle 13 berechneten Umrechnungsfaktor von „kg Roh-stoff in CO2-Emission“ ( , ∙ , multipliziert.

, ∑ ∑ , , , (6)

- Abschließend wird für die Distribution die Anzahl , jedes betrachteten Ffz-Typs k mit dem Eigengewicht m jedes Ffz-Typs, der durchschnittlich zurückgelegten Strecke

und einem Umrechnungsfaktor für „Kilometer Lkw-Transport in CO2-Ausstoß“ multipliziert:

, ∑ , (7)

Zusammengefasst werden die gesamten CO2-Emissionen der Produktion wie folgt berech-net: , ∑ ∑ , ∑ , ∙ , (8)

6 Teilprojekte

65

Nutzung

Die Nutzungsphase wird wie folgt berechnet: Der CO2-Ausstoß der betrachteten Ffz über eine angenommene Betriebszeit von 10.000 wird berechnet, indem

- die Anzahl , jedes genutzten Ffz Typs k, - mit seinem Kraftstoffbedarf (einschl. Elektrizität) nach VDI 2198 , , - den Betriebsstunden pro Jahr , , - den Betriebsjahren , , - einem dem Energieträger spezifischen Faktor zur Umrechnung von Kraftstoff in

CO2(g)-Masse / / , , - und bei elektrischen Antrieben mit einem Ladekoeffizienten

multipliziert wird. Dies wird für die Anzahl der betrachteten Ffz-Typen N aufsummiert.

, ∑ , ∗ , ∗ , ∗ , ∗ / / , ∗ (9)

6.1.3.3 Ergebnisse

Im folgenden Kapitel werden die Ergebnisse von ECO2Flur dargestellt (s. Tabelle 15). Ge-zeigt werden die Teil- und Gesamtergebnisse für jedes betrachtete Werk. Zusätzlich wird der prozentuale Anteil der einzelnen Lebensphasen der angegeben.

Tabelle 15: Ergebnisse

Kohlendioxid-Ausstoß in kt

Anteil am Gesamtausstoß

Werk 1 „Rohstoffbereitstellung“ 65,7 10,74 %

13,20 % „Fertigung“ 11,2 1,84 % „Distribution“ 3,8 0,62 % „Nutzung“ 531,0 86,80 % 86,80 % Werk 2 „Rohstoffbereitstellung“ 51,7 15,78 %

18,58 % „Fertigung“ 6,2 1,90 % „Distribution“ 2,9 0,90 % „Nutzung“ 266,7 81,42 % 81,42 % Werk 3 „Rohstoffbereitstellung“ 179,6 8,09 %

9,17 % „Fertigung“ 15,0 0,68 % „Distribution“ 8,9 0,40 % „Nutzung“ 2.015,0 90,83 % 90,83 %

6 Teilpr

Abbilduphisch.

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6 Teilprojekte

67

Tabelle 16: Ergebnisse ohne Lebensphase "Fertigung"



Werk 1 „Rohstoffbereitstellung“ 65,7 10,94 % 11,57 % „Distribution“ 3,8 0,63 % „Nutzung“ 531,0 88,43 % 88,43 % Werk 2 „Rohstoffbereitstellung“ 51,7 16,08 % 17,00 % „Distribution“ 2,9 0,91 % „Nutzung“ 266,7 83,0 % 83,00 % Werk 3 „Rohstoffbereitstellung“ 179,6 8,15 % 8,55 % „Distribution“ 8,9 0,40 % „Nutzung“ 2.015,0 91,45 % 91,45 %

Erhöhen der CO2-Emissionen in der Produktionsphase

Da die Fertigungstiefe der Ffz-Hersteller relativ gering ist, die CO2-Emissionen der Rohstoff-bereitstellung per Umrechnungsfaktor berechnet wurden und außerdem der Transport zum Kunden auf einer angenommenen Entfernung basiert, beinhaltet das Ergebnis der Produk-tionsphase eine gewisse Unsicherheit. Tabelle 17 soll verdeutlichen, inwiefern sich die Rele-vanz der einzelnen Lebensphasen im Lebenszyklus der Ffz ändert, wenn die CO2-Emissionen in der Produktion steigen. Dazu wurden die Emissionen der Produktion um 25 % gesteigert. Es zeigt sich, dass die Herstellung dann mit ca. 11 bis 22 % noch immer einen geringen Anteil am Lebenszyklus der Ffz hat.

Tabelle 17: Ergebnisse mit erhöhter Lebensphase „Produktion“ (hier +25 %)



Werk 1 Produktion gesamt 100,88 15,96 % „Nutzung“ 531,0 84,04 % Werk 2 Produktion gesamt 76,1 22,19 % „Nutzung“ 266,7 77,81 % Werk 3 Produktion gesamt 254,4 11,21 % „Nutzung“ 2.015,0 88,79 %

6 Teilprojekte

68

Analog zu Tabelle 17 wird in Tabelle 18 der Ausstoß der Produktion um 50 % erhöht. Nun liegt die gesamte Produktion bei ca. 13 bis 25 %. Noch immer ist die Nutzungsphase klar die bedeutendere Lebensphase.

Tabelle 18: Ergebnisse mit erhöhter Lebensphase „Produktion“ (hier +50 %)

Kohlendioxid-Ausstoß in Mt


Werk 1 Produktion gesamt 121,1 18,56 % „Nutzung“ 531,0 81,44 % Werk 2 Produktion gesamt 91,3 25,50 % „Nutzung“ 266,7 74,50 % Werk3 Produktion gesamt 305,3 13,16 % „Nutzung“ 2.015,0 86,84 %

6 Teilprojekte

69

6.1.4 Bewertung des Lebenszyklus‘ konkreter Flurförderzeuge

Das EcoReport-Tool, das im Rahmen der Vorstudie für eine „Methodology for the Eco-Design of energy-related Products“ (MEErP) entwickelt wurde (s. auch Kapitel 5.1.2), ermög-licht die Bestimmung festgelegter Umweltaspekte über den gesamten Lebenszyklus von elektrisch betriebenen Produkten durch die Eingabe Ihrer Werkstoffzusammensetzung und energiebezogene Nutzungseigenschaften.

Zur Eingabe der Eingangsdaten in das Tool werden die von den Herstellern gemeldeten Werkstoffanteile zugrunde gelegt. Aus den Daten zur Fahrzeugmasse und zum Verbrauch aus dem Typenblatt einzelner Modell ergeben sich die Eingabeparameter. Um Mittels dieses Tools die Umweltaspekte der gesamten Flurförderzeugflotte in Europa zu berechnen, sind detaillierte Daten zu den Fahrzeugen (z.B. exakte Menge einzelner Modelle) notwendig. Die-se Daten konnten u.a. aus Zeitgründen innerhalb dieses Projektes nicht erhoben werden. Die Ergebnisse aus diesem Tool lassen aber u.a. eine Plausibilitätsprüfung der Methoden ECO2Flur (s. Kapitel 6.1.3) und ETFE (s. Kapitel 6.1.5) zu, indem das Verhälntnis des CO2-Ausstoßes in der Produktion zu dem in der Nutzung einzelner Flurförderzeuge ermittelt wird.

Das EcoReport-Tool ermittelt Ergebnisse zu folgenden Lebenswegabschnitten von Flurför-derzeugen (s. Abbildung 21). Es werden die Produktions- und die Entsorgungsphase über Werkstoffanteile berechnet, die Nutzungsphase über einen eingegebenen Verbrauch elektri-scher Energie und einer Nutzungsdauer (hier Verbrauch nach VDI-Zyklus multipliziert mit einem Ladekoeffizient).

Abbildung 21: Der Lebenszyklus von Flurförderzeuge im Eco-Report-Tool

6.1.4.1 Methodisches Vorgehen

Die Liste der Roh- bzw. Werkstoffanteile (s. Tabelle 12 in Kapitel 6.1.3.1) muss allerdings angepasst werden, da einige der genannten Werkstoffe nicht im EcoReport-Tool vorkom-men. Trotzdem bleiben ca. 98% des Ffz-Eigengewichts erhalten:

- Streichen von Öl und Reifen - Änderung von Kunststoff-Composite in Kunststoff



Produktion Nutzung


Entsorgung

6 Teilprojekte

70

Es können nur elektrisch betriebene Geräte betrachtet werden. Zusätzlich ist die MEErP eigentlich für Maschinen mit elektrischem Netzbetrieb vorgesehen. Daher wird der im Ty-penblatt angegebene Energieverbrauch mit der Einrechnung der Wirkungsgrade von Batterie und Ladegeräte in die benötigte Endenergie umgerechnet.

Für jeden elektrisch betriebenen Flurförderzeugtyp aus Tabelle 12 wird ein konkretes Gerät recherchiert. Aus dem Typenblatt werden Eigengewicht und Verbrauch in das EcoReport-Tool übernommen.

6.1.4.2 Evaluierung pro Flurförderzeugtyp

Für die Berechnung jedes Flurförderzeugtyps wird ein exemplarisches Ffz-Modell ausge-wählt. Dazu werden Fahrzeuge ausgewählt, bei denen möglichst alle benötigten Daten vor-liegen. Da pro Ffz-Typ vom Eigengewicht mit Hilfe von Werkstoffanteilen auf die Umweltas-pekte geschlossen wird, sind die Ergebnisse verschiedener Ffz eines Typs ausschließlich vom Eigengewicht abhängig.

6.1.4.2.1 Elektro-Gegengewichtsstapler

Zur Darstellung eines Elektro-Gegengewichtsstaplers im EcoReport-Tool wurde das Modell EFG 425 der Jungheinrich AG ausgewählt. Er hat laut Typenblatt ein Eigengewicht von 4,75 t und einen Verbrauch von 7,6 kWh / h. Mit der Einbeziehung eines Ladekoeffizients von 1,6 ergibt sich ein Verbrauch von 12,16 kWh / h. Tabelle 19 gibt die Werkstoffzusammensetzung wieder, die in das EcoReport-Tool eingege-ben wurde. Zusätzlich wurden zur Bestimmung der Umweltaspekte der Nutzungsphase der Verbrauchswert inkl. Ladekoeffizient und einer Nutzungsdauer von 8 Jahren sowie 1.250 Betriebsstunden pro Jahr eingegeben.

Tabelle 19: Eingabedaten ins EcoReport-Tool für JAG EFG 425

Beschreibung der Komponenten in [g] Kategorie

1 Stahl 1567500,0 3-Ferro 2 Batterie / Schwefelsäure 1472500,0 8-Extra 3 Gusseisen 1330000,0 3-Ferro 4 Kunststoff 190000,0 1-BlkPlastics 5 Kupfer 95000,0 4-Non-ferro 6

7 Eingegebenes Gewicht und Anteil am Gesamtgewicht 4655000,0

98,0 % des Gesamtge-wichts

8 Gesamtgewicht 4750000,0

6 Teilprojekte

71

Das EcoReport-Tool gibt ein umfassendes Ergebnis verschiedener Ressourcen und Emis-sionen wieder (s. Tabelle 20). In der linken Spalte sind die verbrauchten Ressourcen bzw. die Emissionen aufgetragen. Nach rechts werden die Mengen der einzelnen Umweltaspekte in den Lebensphasen Produktion, Nutzung und Lebensende angegeben.

Tabelle 20: Umweltaspekte laut EcoReport-Tool für JAG EFG 425

Lebensphasen --> PRODUKTION NUTZUNG LEBENSENDE GESAMT Ressourcen und Emissionen

Rohstoffe Fertigung Gesamt Beseitigung Recycling

Gesamtenergie (GER) MJ 64.877 10.682 75.559 1.095.049 853 -49.808 1.121.653

davon Elektrizität (in primären MJ)

MJ 9.876 6.431 16.306 1.094.499 0 -7.359 1.103.446

Wasser (Prozess) ltr 2.299 97 2.396 23 0 -1.728 691

Wasser (Kühlung) ltr 13.418 3.033 16.451 48.774 0 -5.907 59.318

Abfall, ungef. / Deponie g 1.684.04

933.470 1.717.520 580.821 19.556

-1.593.130

724.766

Abfall, gefährl./ Verbrennung g 868 0 868 17.276 0 -149 17.995

Emissionen (Luft) Treibhausgase in GWP100

kg CO2 eq.

5.925 593 6.518 46.775 6 -4.860 48.439

Versauerung, Emissionen g SO2 eq.

49.403 2.555 51.958 207.214 70 -42.297 216.946

Flüchtige organische Verbin-dungen (VOC)

g 1.760 1 1.761 24.459 0 -1.147 25.073

Anhaltende organische Schad-stoffe (POP)

ng i-Teq

27.146 0 27.146 2.825 11 -25.788 4.194

Schwermetalle mg Ni eq.

11.922 0 11.922 11.185 18 -11.326 11.799

PAHs mg Ni eq.

686 3 689 2.560 0 -604 2.646

(Fein-)Staub (PM)

g 21.890 394 22.285 4.597 228 -20.230 6.879

Emissions (Wasser)

Schwermetalle mg Hg/20

12.605 0 12.605 4.837 5 -11.975 5.472

Eutrophierung g PO4 115 6 121 208 4 -105 228

Die verschiedenen Umweltaspekte treten in den einzelnen Lebensphasen unterschiedlich stark auf. Abbildung 22 gibt die relative Verteilung der Umweltaspekte auf die einzelnen Le-bensphasen wieder. Die in grau dargestellte Nutzungsphase („Use“) ist in vielen Fällen rela-tiv gesehen die Lebensphase, in der der größte Teil der einzelnen Umweltaspekte verursacht wird. In einigen Fällen hat die Produktion einen größeren Anteil. In diesen Fällen ist die Gut-schrift aus dem (grün dargestellten) Recycling in der Regel aber auch verhältnismäßig groß.

6 Teilprojekte

72

Abbildung 22: Verteilung der einzelnen Umweltaspekte des JAG EFG 425 über die Lebensphasen

Hohe Umweltaspekte in der Produktion sind tendenziell mit einer hohen Gutschrift in der Entsorgung verbunden. Die Vorteile, die man in der Entsorgungsphase realisieren kann, in-dem man z.B. Werkstoffe verwertet und nicht aus primären Quellen erschließt, ermöglichen auch Einsparungen von Umweltaspekten (z.B. Energieverbrauch und CO2-Ausstoß) in der Produktion. Daher wurden in einem weiteren Schritt die Gutschriften aus der Entsorgung mit den Aufwendungen der Produktion verrechnet. So entsteht folgendes Diagramm (s. Abbil-dung 23), das die Nutzungsphase der zusammengefassten Produktions- und Entsorgungs-phase gegenüberstellt.

Diese Darstellung veranschaulicht, dass die Nutzungsphase bei den meisten der angegebe-nen Umweltaspekte klar den größten Anteil verursacht. Bei Prozesswasser ist dies nicht der Fall. Dieses wird allerdings in der Nutzung grundsätzlich nicht benötigt.

Diese Methode belegt die Erkenntnisse aus der Methode ECO2Flur bezogen auf den Aus-stoß von Kohlenstoffdioxid/Treibhausgasen. Zudem lässt sich feststellen, dass sich diese Erkenntnis grundsätzlich auch auf die andere Umweltaspekte übertragen lässt.

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6 Teilprojekte

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Abbildung 23: Verteilung der einzelnen Umweltaspekte des JAG EFG 425 über die Lebensphasen (bei kombinierter Produktions- und Recyclingphase)

6.1.4.2.2 Schubmaststapler

Zur Darstellung eines Schubmaststaplers im EcoReport-Tool wurde das Modell ETV 214 der Jungheinrich AG ausgewählt. Er hat laut Typenblatt ein Eigengewicht von 2,95 t und einen Verbrauch von 3,94 kWh / h. Mit der Einbeziehung eines Ladekoeffizients von 1,6 ergibt sich ein Verbrauch von 6,304 kWh / h.

Tabelle 21 gibt die Werkstoffzusammensetzung wieder, die in das EcoReport-Tool eingege-ben wurde. Zusätzlich wurden zur Bestimmung der Umweltaspekte der Nutzungsphase der Verbrauchswert inkl. Ladekoeffizient und einer Nutzungsdauer von 8 Jahren sowie 1.250 Betriebsstunden pro Jahr eingegeben.

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Nutzung

Produktion + Entsorgung

6 Teilprojekte

74

Tabelle 21: Eingabedaten ins EcoReport-Tool für JAG ETV 214



7 Eingegebenes Gewicht und Anteil am Gesamtgewicht 2891000,0 98,0%

8 Gesamtgewicht 2950000 Tabelle 22 stellt die Ergebnisse des EcoReport-Tools für den Schubmaststapler ETV 214 dar. In der linken Spalte sind die verbrauchten Ressourcen bzw. die Emissionen aufgetra-gen. Nach rechts werden die Mengen der einzelnen Umweltaspekte in den Lebensphasen Produktion, Nutzung und Lebensende angegeben.

Tabelle 22: Umweltaspekte laut EcoReport-Tool für JAG ETV 214

Lebensphasen --> PRODUKTION NUTZUNG LEBENSENDE GESAMT Ressourcen und Emissionen

Rohstoffe Fertigung Gesamt Beseitigung Recycling Gesamtenergie (GER) MJ 40.292 6.634 46.926 567.763 530 -30.933 584.286


MJ 6.133 3.994 10.127 567.421 0 -4.570 572.978

Wasser (Prozess) ltr 1.428 60 1.488 14 0 -1.073 429

Wasser (Kühlung) ltr 8.333 1.884 10.217 25.299 0 -3.669 31.848

Abfall, ungef. / Deponie g 1.045.88

320.787 1.066.670 302.838 12.145 -989.418 392.236

Abfall, gefährl./ inciner-ated

g 539 0 539 8.957 0 -92 9.404


kg CO2 eq. 3.680 368 4.048 24.255 4 -3.018 25.289

Versauerung, Emissionen g SO2 eq. 30.682 1.587 32.269 107.475 44 -26.269 113.519

Flüchtige organische Verbindungen (VOC)

g 1.093 0 1.094 12.682 0 -712 13.063

Anhaltende organische Schadstoffe (POP)

ng i-Teq 16.859 0 16.859 1.492 7 -16.016 2.342

Schwermetalle mg Ni eq. 7.404 0 7.404 5.811 11 -7.034 6.192

PAHs mg Ni eq. 426 2 428 1.328 0 -375 1.381

(Fein-)Staub (PM)

g 13.595 245 13.840 2.405 142 -12.564 3.823

Emissions (Wasser) Schwermetalle mg Hg/20 7.829 0 7.829 2.521 3 -7.437 2.915


6 Teilprojekte

75

Abbildung 24 gibt die relative Verteilung der Umweltaspekte auf die einzelnen Lebensphasen graphisch wieder. Genau wie bei dem betrachteten Gegengewichtsstapler ist die grau dar-gestellte Nutzungsphase („Use“) in vielen Fällen die relativ gesehen relevanteste Lebens-phase. In einigen Fällen hat die Produktion einen größeren Anteil. In diesen Fällen ist wiede-rum die Gutschrift aus dem grün dargestellten Recycling in der Regel auch verhältnismäßig groß.

Abbildung 24: Verteilung der einzelnen Umweltaspekte des JAG ETV 214 über die Lebensphasen

In Abbildung 25 sind die Produktions- und Recyclingphase analog zum Vorgehen beim be-trachteten Gegengewichtsstapler in Kapitel 6.1.4.2.1 verrechnet worden. Auch bei diesem Ffz-Typ verursacht die Nutzungsphase bei den angegebenen Umweltaspekten grundsätz-lich, insb. beim Verbrauch von Energie und dem Ausstoß von Treibhausgasen, den größten Anteil.

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Abbildung 25: Verteilung der einzelnen Umweltaspekte des JAG ETV 214 über die Lebensphasen (bei kombinierter Produktions- und Recyclingphase)

6.1.4.2.3 Niederhubwagen

Zur Darstellung eines Niederhubwagens im EcoReport-Tool wurde das Modell EJE 120 der Jungheinrich AG ausgewählt. Er hat laut Typenblatt ein Eigengewicht von 0,441 t und einen Verbrauch von 0,44 kWh / h. Mit der Einbeziehung eines Ladekoeffizients von 1,6 ergibt sich ein Verbrauch von 0,704 kWh / h.


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Tabelle 23: Eingabedaten ins EcoReport-Tool für JAG EJE 120




8 Gesamtgewicht 441000,0 Tabelle 24 stellt die Ergebnisse des EcoReport-Tools für den Niederhubwagen EJE 120 dar. In der linken Spalte sind die verbrauchten Ressourcen bzw. die Emissionen aufgetragen. Nach rechts werden die Mengen der einzelnen Umweltaspekte in den Lebensphasen Pro-duktion, Nutzung und Lebensende angegeben.

Tabelle 24: Umweltaspekte laut EcoReport-Tool für JAG EJE 120

Lebensphasen --> PRODUKTION NUTZUNG LEBENSENDE GESAMT Ressourcen und Emissionen Rohstoffe Fertigung Gesamt Beseitigung Recycling Gesamtenergie (GER) MJ 6.023 992 7.015 63.420 79 -4.624 65.890


MJ 917 597 1.514 63.369 0 -683 64.200

Wasser (Prozess) ltr 213 9 222 2 0 -160 64

Wasser (Kühlung) ltr 1.246 282 1.527 2.828 0 -548 3.807

Abfall, ungef. / Deponie g 156.351 3.107 159.458 34.215 1.816 -147.910 47.579


g 81 0 81 1.000 0 -14 1.067


kg CO2 eq. 550 55 605 2.710 1 -451 2.865

Versauerung, Emissionen g SO2 eq. 4.587 237 4.824 12.014 7 -3.927 12.917


g 163 0 163 1.417 0 -106 1.474


ng i-Teq 2.520 0 2.520 173 1 -2.394 300

Schwermetalle mg Ni eq. 1.107 0 1.107 652 2 -1.052 709

PAHs mg Ni eq. 64 0 64 148 0 -56 156

(Fein-)Staub (PM)

g 2.032 37 2.069 274 21 -1.878 486

Emissions (Wasser) Schwermetalle mg Hg/20 1.170 0 1.170 284 0 -1.112 343


6 Teilprojekte

78

Abbildung 26 gibt die relative Verteilung der Umweltaspekte auf die einzelnen Lebensphasen wieder. Genau wie bei dem betrachteten Gegengewichtsstapler ist die grau dargestellte Nut-zungsphase („Use“) in vielen Fällen die relativ gesehen relevanteste Lebensphase. In eini-gen Fällen hat die Produktion einen größeren Anteil. In diesen Fällen ist die Gutschrift aus dem grün dargestellten Recycling in der Regel aber auch verhältnismäßig groß.

Abbildung 26: Verteilung der einzelnen Umweltaspekte des JAG EJE 120 über die Lebensphasen

In Abbildung 27 sind die Produktions- und Recyclingphase analog zum Vorgehen beim be-trachteten Gegengewichts- bzw. Schubmaststapler verrechnet worden. Auch bei diesem Ffz-Typ verursacht die Nutzungsphase beim Großteil der angegebenen Umweltaspekte, insb. beim Verbrauch von Energie und dem Ausstoß von Treibhausgasen, den größten Anteil. Die Verteilung der Umweltaspekte auf die Lebensphasen ist sehr ähnlich zu der Verteilung beim Schubmaststapler, da von einer ähnlichen Verteilung der Werkstoffe ausgegangen wird.

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Recycling

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Distribution

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Abbildung 27: Verteilung der einzelnen Umweltaspekte des EJE 120 über die Lebensphasen (bei kombinierter Produktions- und Recyclingphase)

6.1.4.2.4 Hochhubwagen

Zur Darstellung eines Hochubwagens im EcoReport-Tool wurde das Modell L 14 der Linde Material Handling GmbH ausgewählt. Er hat laut Typenblatt ein Eigengewicht von 1,05 t und einen Verbrauch von 1,36 kWh / h. Mit der Einbeziehung eines Ladekoeffizients von 1,6 er-gibt sich ein Verbrauch von 2,176 kWh / h.


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Nutzung


6 Teilprojekte

80

Tabelle 25: Eingabedaten ins EcoReport-Tool für Linde MH L 14




8 Gesamtgewicht 1050000,0 Tabelle 26 stellt die Ergebnisse des EcoReport-Tools für den Hochhubwagen L 14 dar. In der linken Spalte sind die verbrauchten Ressourcen bzw. die Emissionen aufgetragen. Nach rechts werden die Mengen der einzelnen Umweltaspekte in den Lebensphasen Produktion, Nutzung und Lebensende angegeben.

Tabelle 26: Umweltaspekte laut EcoReport-Tool für Linde MH L 14

Lebensphasen --> PRODUKTION NUTZUNG LEBENSENDE GESAMT Ressourcen und Emissionen Rohstoffe Fertigung Gesamt Beseitigung Recycling Gesamtenergie (GER) MJ 14.341 2.361 16.703 195.983 189 -11.010 201.864


MJ 2.183 1.421 3.605 195.862 0 -1.627 197.840

Wasser (Prozess) ltr 508 21 530 5 0 -382 153

Wasser (Kühlung) ltr 2.966 671 3.637 8.734 0 -1.306 11.064

Abfall, ungef. / Deponie g 372.264 7.399 379.662 104.646 4.323 -352.166 136.465


g 192 0 192 3.092 0 -33 3.251


kg CO2 eq. 1.310 131 1.441 8.373 1 -1.074 8.741

Versauerung, Emissionen g SO2 eq. 10.921 565 11.486 37.101 15 -9.350 39.252


g 389 0 389 4.378 0 -254 4.513


ng i-Teq 6.001 0 6.001 517 3 -5.701 820

Schwermetalle mg Ni eq. 2.635 0 2.635 2.007 4 -2.504 2.142

PAHs mg Ni eq. 152 1 152 458 0 -133 477

(Fein-)Staub (PM)

g 4.839 87 4.926 832 50 -4.472 1.336

Emissions (Wasser) Schwermetalle mg Hg/20 2.786 0 2.786 871 1 -2.647 1.011


6 Teilprojekte

81

Abbildung 28 gibt die relative Verteilung der Umweltaspekte auf die einzelnen Lebensphasen wieder. Genau wie bei dem betrachteten Gegengewichtsstapler ist die grau dargestellte Nut-zungsphase („Use“) in vielen Fällen die relativ gesehen relevanteste Lebensphase. In eini-gen Fällen hat die Produktion einen größeren Anteil. In diesen Fällen ist die Gutschrift aus dem grün dargestellten Recycling in der Regel aber auch verhältnismäßig groß.

Abbildung 28: Verteilung der einzelnen Umweltaspekte des L 14 über die Lebensphasen

In Abbildung 29 sind die Produktions- und Recyclingphase analog zum Vorgehen bei den anderen drei Ffz-Typen verrechnet worden. Auch bei diesem Ffz-Typ verursacht die Nut-zungsphase bei den meisten der angegebenen Umweltaspekte, insb. beim Verbrauch von Energie und dem Ausstoß von Treibhausgasen, den größten Anteil. Die Verteilung der Um-weltaspekte auf die Lebensphasen ist sehr ähnlich zu der Verteilung beim Schubmaststapler und gleich zu der Verteilung beim Niederhubwagen, da von einer ähnlichen bzw. gleichen Verteilung der Werkstoffe ausgegangen wird.

-60%

-40%

-20%

0%

20%

40%

60%

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100%

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Recycling

Disposal

Use

Distribution

Production

6 Teilprojekte

82

Abbildung 29: Verteilung der einzelnen Umweltaspekte des L 14 über die Lebensphasen (bei kombi-nierter Produktions- und Recyclingphase)

0%

10%

20%

30%

40%

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60%

70%

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Eutro

phier

ung

Nutzung


6 Teilprojekte

83

6.1.4.3 Ergebnis

Das EcoReport-Tool als Teil der MEErP-Studie dient einer vereinfachten Ökobilanzierung und ermöglicht so eine Aussage über einige Umweltaspekte konkreter elektrisch betriebener Flurförderzeuge. Zusätzlich lässt sich die Verteilung der verursachten Umweltaspekte auf die einzelnen Lebensphasen darstellen. Insbesondere bei den Umweltaspekten Energiebedarf und Treibhausgasausstoß ist bei allen hier betrachteten Flurförderzeugtypen die Nutzungs-phase ausschlaggebend.

Dies lässt sich nicht für alle Umweltaspekte gleichermaßen so feststellen. Einige, insb. Pro-zesswasser und einzelne Schadstoffe, werden vermehrt in der Produktion verursacht und treten in der Nutzung so gut wie nicht auf. Dabei handelt es sich aber nur um eine relative Aussage und bezieht sich nicht auf die absolute Menge der jeweiligen Umweltaspekte.

Ebenso lässt sich beispielsweise für die hier exemplarisch eingegebenen Geräte sagen, dass

- der Gegengewichtsstapler mit einem Eigengewicht von 4,75 t für 48,44 t CO2-Äquivalent,

- der Schubmaststapler mit einem Eigengewicht von 2,95 t für 25,3 t CO2-Äquivalent, - der Niederhubwagen mit einem Eigengewicht von 441 kg für 2,9 t CO2-Äquivalent

und - der Hochhubwagen mit einem Eigengewicht von 1,05 t für 8,7 t CO2-Äquivalent,

jeweils bezogen auf den gesamten Lebenszyklus, verantwortlich ist. Diese Werte lassen sich allerdings nicht auf andere Modelle verallgemeinern. Für eine breitere Betrachtung müsste eine größere Anzahl an Ffz mit Hilfe des EcoReport-Tools untersucht werden. Dies konnte im Rahmen dieses Projektes allerdings nicht durchgeführt werden, weil die dazu benötigten Daten u.a. aus Zeitgründen nicht vollständig erhoben werden konnten.

Schlussendlich fällt in den Diagrammen auf, dass die Ergebnisse sehr ähnlich sind. Dies kann u.a. mit der gleichen Herangehensweise für die Werkstoffanteile aller betrachteten Ffz zu tun haben. Um ein detailliertes und repräsentativeres Ergebnis zu erhalten, sind genauere Kenntnisse über die Werkstoffe des jeweiligen Ffz-Modelles notwendig.

6 Teilprojekte

84

6.1.5 Ermittlung der Treibhausgasemissionen der Flurförderzeuge in Europa (Metho-de ETFE)

In diesem Kapitel wird die Methode zur Ermittlung der Treibhausgasemissionen aller Flurför-derzeuge in Europa (ETFE) beschrieben. Sie dient zur Berechnung der gesamten Treib-hausgasmissionen, die in einem Jahr (hier exemplarisch das Jahr 2010) von der Flurförder-zeugbranche verursacht werden. Dabei werden sowohl alle in dem Jahr produzierten Fahr-zeuge, als auch der Gesamtbestand der in demselben Jahr genutzten Fahrzeuge mit einge-schlossen.

Das Vorgehen orientiert sich wiederum an der bereits beschriebenen Einteilung des Ffz-Lebenszyklus‘. Die Entsorgungsphase wird in dieser Methode nicht abgebildet, weil kein ein-heitliches Entsorgungskonzept für Flurförderzeuge existiert (s. Abbildung 30). Die Lebens-phase „Fertigung“ wird in dieser Methode nicht separat betrachtet. In der Methode ECO2Flur wurde einerseits nachgewiesen, dass die pro Flurförderzeug in den Werken verursachten Kohlenstoffdioxid-Emissionen je nach Werk und Ausbringungsmenge pro Jahr sehr inhomo-gen sind. Andererseits hat diese Lebensphase laut ECO2Flur nur einen sehr geringen Anteil am Lebenszyklus.

Abbildung 30: Zusammengefasste Darstellung der Lebensphasen eines Flurförderzeugs

Nach dieser Methode werden zwar nicht die gleichen Fahrzeuge miteinander verglichen, da die in einem Jahr abgesetzten Fahrzeuge nicht den in einem Jahr genutzten Ffz entspre-chen. Durch diese Rechnung lässt sich allerdings der CO2-Ausstoß wiedergeben, der durch Flurförderzeuge in einem bestimmten Jahr verursacht wird. Zudem lässt sich prüfen, ob bei der Betrachtung eines Jahres die Verteilung des CO2-Ausstoßes auf die Lebensphasen mit denen der Methoden ECO2Flur und den Ergebnissen aus dem EcoReport-Tool überein-stimmt.

Eine Variation der Methode ETFE lässt den Vergleich der Lebensphase derselben Fahrzeu-ge zu. Die Berechnung der Produktionsphase wird dabei unverändert durchgeführt. Verän-dert wird die Nutzungsphase: Hier wurden die in 2010 abgesetzten Fahrzeuge auf eine Nut-zungsdauer von 10.000 Betriebsstunden berechnet (s. Kapitel 6.1.5.3).



Produktion Nutzung


Entsorgung

6 Teilprojekte

85

6.1.5.1 Methodisches Vorgehen

6.1.5.1.1 Betrachteter Bestand

Diese Methodik bedient sich dem in Kapitel 6.1.2.3 ermittelten Bestand an Flurförderzeugen in Europa. Auf diese Weise lässt sich eine Aussage über den gesamten Treibhausgasaus-stoß aller Ffz in Europa treffen sowie zusätzlich die Anteile der einzelnen Flurförderzeugty-pen bestimmen.

Aus dem durchschnittlichen Absatz jedes Flurförderzeugtyps k und der Nutzungsdauer in Jahren wird der Bestand jedes Ffz-Typs berechnet. Abschließend werden alle Teilbestän-de addiert. N ist die Anzahl der verschiedenen Flurförderzeugtypen. ∑ ∙ , (10)

Es werden die Treibhausgasemissionen und Bedarfe an elektrischer Energie für alle Teilbe-stände berechnet. So lassen sich aus den Berechnungen Aussagen über die einzelnen Flur-förderzeugtypen treffen.

6.1.5.1.2 Produktionsphase

In der Methode ETFE werden die Treibhausgasemissionen der Produktion aus den Fahr-zeugmassen und prozentualen Werkstoffanteile der einzelnen Ffz-Typen berechnet (s. Ta-belle 12 auf S. 62). Aus diesen Angaben lassen sich über spezielle Faktoren bestimmte Umweltaspekte (z.B. der CO2-Ausstoß pro kg Fahrzeug) berechnen.

Dazu wurden für jede Traglastklasse jedes Flurförderzeugtyps Eigengewichte aus den Ty-penblättern recherchiert. Da sich aufgrund der vorliegenden Daten keine Aussage über die Verteilung der Hersteller innerhalb einer Traglastklasse treffen lässt, wurden die minimalen und maximalen Massen notiert. So lässt sich eine Spanne angeben, von der erwartet wird, dass sie die korrekte durchschnittliche Masse enthält.

Rohstoffbereitstellung

Die Berechnung dieser Lebensphase basiert auf dem Eigengewicht der Fahrzeuge und der Werkstoffzusammensetzung.

Es wurde für jede Taglastklasse jedes Flurförderzeugtyps das Eigengewicht mit der Anzahl abgesetzter Fahrzeuge sowie des Anteils , jedes Rohstoffes und einem roh-stoffspezifischen Umrechnungsfaktors , (zur Umrechnung von kg Rohstoff in CO2(g) in kg) multipliziert. Die so ermittelten Teilergebnisse werden über die Gesamtanzahl der Flur-förderzeugtypen N und die Anzahl der unterschiedlichen Rohstoffe R aufsummiert.

, . ∑ ∑ ∙ ∙ , ∙ , (11)

6 Teilprojekte

86

Distribution

Für die Anzahl der abgesetzten Flurförderzeuge des Typs k wird für die Auslieferung an den Kunden eine durchschnittliche Anzahl an benötigten Tonnenkilometern zu Grunde ge-legt. Hierbei wird sich dem in der Produktionsphase recherchierten Eigengewicht bedient (wiederum als Spanne dargestellt). Angenommen werden eine durchschnittliche Entfernung von 750 km zum Kunden und der Transport per Lkw. Zur Berechnung des durch die Distri-

bution verursachten Kohlenstoffdioxidausstoßes werden die berechneten Tonnenkilometer mit einem Lkw-spezifischen Umrechnungsfaktor (g CO2 pro Tonnenkilometer) multipli-ziert.

, ∑ ∙ ∙ ∙ , (12)

6.1.5.1.3 Nutzungsphase

Die Nutzungsphase basiert auf Verbrauchsangaben an Kraftstoff bzw. elektrischer Energie , der Hersteller. Dazu wurde eine umfangreiche Recherche nach Typenblättern durch-geführt. Darüber hinaus haben die am Projekt beteiligten Hersteller interne Verbrauchsanga-ben zur Verfügung gestellt. Alle ermittelten Werte wurden

- mit der Anzahl , der sich im Bestand befindlichen Ffz des Typs k bzw. wiederum unterteilt in Traglastklassen,

- bei elektrisch betriebenen Ffz mit einem Ladekoeffizient , - der Betriebsstunden pro Jahr , und - einem Kraftstoff (inkl. Elektrizität) spezifischen Umrechnungsfaktor / / , (je L, kg

bzw. kWh) zur Umrechnung in CO2 (-Äquivalent)

multipliziert. Abschließend wurden alle Teilergebnisse addiert (s. Formel (13) ). ∑ , ∙ , ∙ ∙ , ∙ / / , (13)

Allerdings enthält nur ein Teil der identifizierten Typenblätter Angaben zum VDI-Verbrauch. Zudem kann aus den vorliegenden Daten nicht ermittelt werden, welche konkreten Fahr-zeugmodelle in welcher Stückzahl im Markt vorhanden sind. Daher kann der exakte Ver-brauch (nach VDI 2198) des Gesamtbestandes an Ffz nicht ermittelt werden. Daher wird - analog zur Recherche nach Eigengewichten für die Produktionsphase - einerseits mit den niedrigsten Verbräuchen (14) und mit den höchsten Verbräuchen (15), die für jeweils eine Traglastklasse k recherchiert wurden, gerechnet und als Ergebnis eine Spanne angegeben.

, ∑ , , ∙ , ∙ ∙ , ∙ / / , (14)

, ∑ , , ∙ , ∙ ∙ , ∙ / / , (15)

Zusammengefasst ergibt sich für alle drei Lebensphasen (16):

6 Teilprojekte

87

(16)

6.1.5.2 Ergebnisse

Zusammenfassend ergeben sich die Treibhausgasausstöße aus Produktion und Nutzung sowie der Bedarf an elektrischer Energie in der Nutzungsphase nach Tabelle 27. Aufgrund der oben beschriebenen Herangehensweise, mit der Spanne zwischen minimalen und ma-ximalen Eigengewichten bzw. VDI-Verbrauchsangaben, wird auch das Endergebnis als Spanne angegeben.

Tabelle 27: Treibhausgasemissionen je Lebensphase und Strombedarf in der Nutzung

Lebens-phase:

Produktion Distribution Nutzung Gesamt

kt CO2: 455 - 536 16 - 19 8.996 - 12.843 9.466 - 13.398 %-Anteil: 4,8 - 4,0 0,2 - 0,1 95,0 - 95,9 100 kt CO2e: 499 - 589 - 9.158 - 13.061 9.657 - 13.649 %-Anteil: 5,2 - 4,3 - 94,8 - 95,7 100 GWh Strom: - - 6.438 - 8.487 -

6 Teilpr

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Tabelle 2

Ffz-Typ

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8,6 - 8,99,4 – 9,74,3 – 5,90,7 – 1,02,6 – 3,3

1,2 – 1,6

45,9 – 4823,7 – 24

88

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%] 9 – 9,2 7 – 10,0 5 – 6,1 7 – 1,0 7 – 3,4

3 – 1,7

,2 – 48,1 ,5 – 24,0

, inkl. der V

-Ausstoß (in

n am gesamerte beinhader Ffz, die lung für CO

mter LC) und

Anteil aStrom-Verbra

29,3 – 333,2 – 315,2 – 22,3 – 3,9,0 – 10

3,5 – 4,

- -

Nutzu

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6 Teilprojekte

89

Abbildung 32: Darstellung der Anteile der einzelnen Ffz-Typen am CO2e-Ausstoß (Produktion und Nutzung)

Abbildung 33 zeigt die Anteile der einzelnen elektrisch betriebenen Ffz-Typen am gesamten Endenergie-Konsum. Die Gegengewichtsstapler haben den klar größten Anteil. Sie sind al-lerdings auch die zahlenmäßig klare Mehrheit bei den elektrisch betriebenen Geräten.

Abbildung 33: Darstellung der Anteile der einzelnen Ffz-Typen am Verbrauch elektrischer Energie (nur Nutzung)

E-Stapler, 3-Rad

E-Stapler, 4-Rad

Schubstapler

Niederhubwagen m. Plattf.

Hochhubwagen, handgef.

Niederhubwagen, handgef.

Stapler, Diesel

Stapler, LPG

E-Stapler, 3-Rad

E-Stapler, 4-Rad

Schubstapler


Hochhubwagen, handgef.

Niederhubwagen, handgef.

6 Teilprojekte

90

6.1.5.3 Methode ETFE 2

Die Methode ETFE, wie sie oben beschrieben wurde, vergleicht die abgesetzten Ffz (Pro-duktionsphase) und den Gesamtbestand an Ffz in Europa (Nutzungsphase) miteinander. Dies sind in Art und Menge nicht die gleichen Fahrzeuge. In diesem Kapitel wird eine Varia-tion der Methode ETFE beschrieben, die gleiche Ffz miteinander vergleicht und sich daher ausschließlich auf die in 2010 abgesetzten Fahrzeuge bezieht.

Hierbei wird die Produktionsphase unverändert mit den in 2010 abgesetzten Fahrzeuge be-rechnet. Die Nutzungsphase wird allerdings nicht auf einen Bestand für Europa bezogen, sondern auf eine durchschnittliche Lebensdauer von 10.000 Betriebsstunden der in 2010 abgesetzten Ffz.

Tabelle 29 zeigt die Verteilung von Kohlenstoffdioxid- und Kohlenstoffdioxid-Äquivalent-Ausstoß auf die Lebensphasen Produktion, Distribution und Nutzung bzw. den Stromver-brauch der elektrisch betriebenen Geräte in der Nutzung. Diese Verteilung zeigt vergleichba-re Werte zur ursprünglichen Methode ETFE (s. Tabelle 27) und den vorherigen Methoden. Die Nutzungsphase ist klar die Lebensphase, die die meisten Treibhausgasremissionen ver-ursacht.

Tabelle 29: Treibhausgasemissionen je Lebensphase und Strombedarf in der Nutzung

Lebens-phase:

Produktion Distribution Nutzung Gesamt

kt CO2: 455 - 536 16 - 19 6.090 - 7.157 6.561 - 9.150 %-Anteil: 5,9 - 6,9 0,2 - 0,2 92,8 - 93,9 100 kt CO2e: 499 - 589 - 6.210 - 8.756 6.710 - 9.345 %-Anteil: 6,3 - 7,4 - 92,6 - 93,7 100 GWh Strom: - - 4.981 - 6.600 4.981 - 6.600

Tabelle 30 zeigt die Anteile der einzelnen Flurförderzeugtypen am Gesamtausstoß der Treibhausgase (Produktion + Nutzung) und der elektrisch betriebenen Typen am Stromver-brauch (nur Nutzung). Diese Verteilungen unterscheiden sich nicht merklich von den Ergeb-nissen der Methode ETFE (s. Tabelle 28 ).

6 Teilprojekte

91

Tabelle 30: Anteil der Ffz-Typen an Treibhausgas-Emissionen (gesamter LC) und Strom (Nutzung)

Ffz-Typ Anteil an CO2-Emissionen [%]

Anteil an CO2e-Emissionen [%]

Anteil an Strom-Verbrauch [%]

E-Stapler, 3-Rad

9,4 – 9,8 9,7- 10,1 28,0 – 32,0

E-Stapler, 4-Rad

10,3 – 10,6 10,7 – 10,9 31,8 – 33,4

Schubstapler (Mast/Gabel)

5,3 – 7,2 5,5 – 7,4 16,2 – 21,4


1,0 – 1,4 1,0 – 1,4 2,7 – 3,6

Hochhubwagen, handgeführt

3,1 – 3,9 3,2 – 4,0 9,2 – 11,0

Niederhubwagen, handgeführt

1,7 – 2,4 1,7 – 2,5 4,2 – 6,6

Gegengew.-Stapler, Diesel

42,2 – 44,7 41,5 – 44,0 -

Gegengew.-Stapler, LPG

23,3 – 23,8 23,0 – 23,4 -

6 Teilprojekte

92

6.1.6 Vergleich der Methoden

Tabelle 31 stellt die verschiedenen Merkmale der einzlenen Methoden einander gegenüber. Abschließend wird als Vergleich der Methoden beispielhaft das Ergebnis jeder Methode für einen elektrisch betriebenen Gegengewichtsstapler aufgeführt.

Tabelle 31: Gegenüberstellung der Merkmale der verwendeten Methoden

ECO2Flur per EcoReport ETFE

Menge aller in einem Werk pro Jahr produzierten Ffz

Ein konkretes elektrisch betriebenes Ffz

Alle in einem Jahr produ-zierten und betriebenen Ffz

Lebenszyklus: Rohstoffe – Fertigung – Distribution – Nut-zung

Lebenszyklus: Produktion –Nutzung – Entsorgung – Recycling

Lebenszyklus: Rohstoffe – Distribution – Nutzung

Art und Menge der Ffz: Konkrete Anzahl und Modell-bezeichnung gemeldet durch die Hersteller

Art und Menge der Ffz: Je Typ 1 konkretes Mo-dell ausgewählt und nach Typenblatt eingegeben

Art und Menge der Ffz: Absatzzahlen und Cluste-ring von der FEM bereitge-stellt (Flottenbestand be-rechnet)

Faktoren zur Berechnung der UWA und Annahmen für ver-schiedene Lebensphasen recherchiert

Faktoren zur Berechnung der UWA teils gegeben / Annahmen für verschie-dene Lebensphasen teil-weise recherchiert

Faktoren zur Berechnung der UWA und Annahmen für verschiedene Lebens-phasen recherchiert

Verbrauchswerte und Eigen-gewichte: Den Typenblätter der konkreten Modelle ent-nommen

Verbrauchswerte und Eigengewichte: Den Ty-penblätter des konkreten Modells entnommen

Verbrauchswerte und Eigengewichte: Typenblät-ter der Cluster recherchiert und Spanne von min bis max angegeben

Ausgabe von CO2/CO2e-Ausstoß aller produzierten Ffz eines Werkes in ihrem Leben

Ausgabe einiger UWA eines konkreten Ffz-Modells über sein Le-benszyklus

Ausgabe von CO2- und CO2e-Ausstoß sowie Ener-gie ausgelöst durch Ffz innerhalb eines Jahres

Beispiel E-Stapler 2,5t (aus-gewähltes Modell): 52,2 t CO2

Beispiel E-Stapler 2,5t: 48,44 t CO2e

Beispiel E-Stapler Clus-ter 2,5 - 2,99 t: min. 49,8 bis max. 61,9 t CO2e

6 Teilprojekte

93

6.1.7 Verbesserungsmaßnahmen

In diesem Kapitel werden Anregungen für Verbesserungsmaßnahmen zur Senkung einzel-ner Umweltaspekte vorgeschlagen, die sich aus dem Projekt ergeben haben.

Senkung der Energie- bzw. Kraftstoffbedarfe

Dieses Projekt hat einerseits ergeben, dass die Nutzung die klar relevanteste Lebensphase von Ffz darstellt. Andererseits ergeben sich die meisten Emissionen von Treibhausgasen und Schadstoffen aus dem Energie- bzw. Kraftstoffverbrauch. Daraus folgend machen sich Einsparungen bei den Energie- bzw. Kraftstoffbedarfen stark bemerkbar.

Steigerung der Recyclingquote

Eine gesteigerte Recyclingquote bedeutet einen geringeren Bedarf an primären Rohstoffen und könnte zur Folge haben, dass pro kg Rohstoff weniger Kohlenstoffdioxid etc. ausgesto-ßen wird. Dabei handelt es sich allerdings um eine Verbesserungsmaßnahme, die nicht al-leine von den Ffz-Herstellern, sondern der gesamten Industrie angewendet werden müsste. Die Produktionsphase stellt mit ca. 10 bis 20 % nur eine kleine Rolle im Lebenszyklus von Ffz.

An sich wird die Recyclingquote bei Ffz als bereits relativ hoch angenommen, aber Verbes-serungen für möglich gehalten.

Steigerung der Wiederverwendungsquote

Analog zur Steigerung der Recyclingquote könnte eine Aufarbeitung mit anschließender Wiederverwendung alter Ffz auch zu einer Reduzierung der Ausstöße von Kohlenstoffdioxid führen.

Bedachte Rohstoffauswahl

Die Hersteller könnten bei der Entwicklung neuer Modelle Rohstoffe vorsehen, die weniger negative Umweltaspekte pro kg Rohstoff verursachen, als konventionelle Rohstoffe. Auf die-se Weise könnte der Hersteller z.B. die Emissionen direkt beeinflussen und nicht nur indirekt über Faktoren bestehender Rohstoffe.

Substitution von Kraftstoffen

Es lassen sich große Mengen an Kohlenstoffdioxidemissionen durch Wechsel der Antriebs-art einsparen. Beispielhaft soll hier die Substitution von Diesel- durch Elektromotoren ange-führt werden. Diese Rechnung vernachlässigt allerdings, dass es neben dem Energiever-brauch und der Emissionen andere gute Gründe für den dieselmotorischen Antrieb geben mag.

Aus der Methode ETFE (s. Kapitel 6.1.5) werden beispielhaft aus zwei Clustern von Staplern mit einer Traglast von 2,0 bis 2,49 t sowie von 4,0 bis 4,99 t jeweils elektrisch und dieselmo-torisch betriebene Geräte betrachtet. Tabelle 32 zeigt die unterschiedlichen Treibhaushaus-gasemissionen pro Gerät und Jahr. Diese Angaben beruhen auf der Verbrauchsangabe nach VDI-Zyklus (jeweils der min. und max. recherchierte Wert dieses Ffz-Typs bzw. Trag-lastklasse) und einer Nutzung von 1.250 Stunden pro Jahr.

6 Teilprojekte

94

Tabelle 32: Vergleich der Emissionen von elektrisch und dieselmotorisch betriebenen Staplern

Gegengewichtsstapler 2,0 – 2,49 t Gegengewichtsstapler 4,0 – 4,99 t Elektro Diesel Elektro Diesel 3,64 bis 5,88 t CO2 / Jahr / Stück

8,4 bis 12,78 t CO2 / Jahr / Stück



Neue Ffz-Konzepte um Eigengewicht zu reduzieren

Insbesondere Gegengewichtsstapler verfügen über eine relative hohes Eigengewicht. Ihr Gegengewicht hat allerdings eine wichtige Funktion: Es verhindert schlichtweg, dass der Stapler unter dem Gewicht der Last kippt. Daher kann das Gewicht eines Gegengewichts-staplers nicht ohne weiteres gesenkt werden. Hierzu sind neue Ffz-Konzepte denkbar, die ohne bzw. mit einem reduzierten Eigengewicht auskommen.

Obligatorische Angabe eines Verbrauchswertes nach standardisiertem Arbeitsspiel

Einige Hersteller geben im Typenblatt ihrer Ffz-Modelle eine Verbrauchsangabe nach dem sog. VDI-Zyklus aus der VDI-Richtlinie 2198 an. Die Mehrzahl der Hersteller tut dies aller-dings nicht. Dies schränkt die Transparenz und damit die Entscheidungsfähigkeit der Kunden der Ffz-Hersteller ein, da dieser sich nicht für die Geräte mit dem geringsten Verbrauch ent-scheiden kann. Eine obligatorische Angabe einer standardisierten Verbrauchsangabe würde nach Auffassung der Forschungsstelle dazu führen, dass die Verbräuche allgemein tenden-ziell sinken. Dies führt dann direkt zu einem reduzierten Kohlenstoffdioxidausstoß.

Eigene Stromproduktion (z.B. durch Solarpanel)

Den Ausstoß von CO2 können die Betreiber von elektrisch betriebenen Ffz senken, indem sie eigene Anlagen zur Erzeugung von Strom aus erneuerbarer Energien betreiben, wie z.B. durch Solar-Module auf ihren Gebäuden. Diese verursachen weniger CO2-Ausstoß und der Betreiber muss nur ggf. zusätzlich benötige Elektrizität aus dem öffentlichen Stromnetz be-ziehen.

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6.2 Teilprojekt Krane und Hebezeuge

Auf Basis der in Kapitel 4 identifizierten Umweltaspekte zeigt dieser Abschnitt zunächst die allgemeine Vorgehensweise zur Ermittlung und Bewertung der Umweltaspekte im Teilprojekt Krane und Hebezeuge. Als Ausgangspunkt für die Untersuchungen werden in einem ersten Schritt die maßgeblichen Kranbauarten definiert. Diese Produktgruppen werden in den fol-genden Abschnitten separat voneinander in ihrem technischen Aufbau und der Verwendung beschrieben, so dass die Basis für eine problemspezifische Quantifizierung der Umweltas-pekte gegeben ist. Als übergeordnete Ziele im Teilprojekt Krane und Hebezeuge werden an dieser Stelle folgende Aspekte festgelegt:

• Populationsenergiebedarfe: Für die definierten Produktkategorien werden die En-denergiebedarfe in der Nutzungsphase aller Krane innerhalb einer Gruppe auf euro-päischer Ebene ermittelt. Damit wird eine Aussage über die Relevanz von Kranen und Hebezeugen hinsichtlich ihres Endenergiebedarfs getroffen.

• Umweltaspekte auf dem Produktlebensweg: Die Umweltaspekte, die von Kranen und Hebezeugen zu erwarten sind, werden auf dem Produktlebensweg ermittelt. Da-mit wird die Ausgangsbasis geschaffen, denkbare Ansätze für Verbesserungsmaß-nahmen an den Maschinen in den maßgeblichen Phasen zu untersuchen.

• Verbesserungsmaßnahmen: Auf Basis dieser Lebenszyklusanalyse werden die Anwendbarkeit, der Nutzen sowie die Grenzen von Verbesserungspotenzialen in den wichtigsten Lebensphasen diskutiert. Die Leistungsfähigkeit der Maschinen hinsicht-lich der Funktionalität und allem voran der Sicherheit darf dabei nicht beeinträchtigt werden.

Die Verbesserungspotenziale werden ebenfalls produktgruppenspezifisch betrachtet, da die Einsatzszenarien, die in den Maschinen verbaute Antriebstechnik und weitere Randbedin-gungen sehr weit voneinander abweichen. Abschließend werden Vergleiche der Endener-giebedarfe und weiterer Umwelaspekte von Kranen und Hebezeugen zu europäischen Ge-samtwerten vorgestellt.

6.2.1 Produktgruppendefinition

Krane und Hebezeuge werden für vielfältige Hub- und Transportaufgaben in der Industrie und in der Baubranche eingesetzt. Eine bauartspezifische Clusterung von Kranen und Hebe-zeugen wird in [DIN73] aufgezeigt. Darin werden unter anderem Brückenkrane, Wand-schwenkkrane oder Laufkatzen als Bauarten genannt. Eine mögliche Einteilung nach der Verwendung der Krane wird im zweiten Teil der Norm [DIN75] dargestellt. Diese Einteilungen geben zwar einen sehr ausführlichen Überblick über Bauarten und Verwendungsszenarien verschiedener Krane und Hebezeuge, lassen jedoch keine Ermittlung des Bestandes zu, da keine Verkaufszahlen auf dieser Basis verfügbar sind, so dass für die weiteren Untersuchun-gen auf eine Einteilung zurückgegriffen wird, die diese wesentliche Anforderung erfüllt.

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Turmdrehkrane Fahrzeugkrane

Bildquelle: Liebherr

Bildquelle: Liebherr

Industriekrananlagen Serienhebezeuge

Bildquelle: fml

Bildquelle: KULI-Hebezeuge

Abbildung 34: ausgewählte Produktgruppen für das Teilprojekt Krane und Hebezeuge

Abbildung 34 zeigt eine Übersicht über die Produktgruppen, die innerhalb des Teilprojekts Krane und Hebezeuge hinsichtlich ihrer Umweltaspekte untersucht werden. Diese Gliede-rung basiert auf der europäischen Produktionsstatistik Prodcom [EWG91b] und ermöglicht dadurch die Abschätzung der Kranbestände in der Europäischen Union. Die Produktkatego-rien Turmdrehkrane und Fahrzeugkrane werden zumeist auf Baustellen eingesetzt, während die Kategorien Industriekrananlage und Serienhebezeuge eher im innerbetrieblichen Trans-port anzutreffen sind. An einigen Stellen müssen weitere Annahmen zur Ermittlung des Be-stands getroffen werden, um eine korrekte Größenordnung für die Bestände der unterschied-lichen Kranbauarten zu erhalten.

6.2.2 Vorgehensweise zur Bestimmung der Umweltaspekte

Dieser Abschnitt beschreibt das grundlegende Vorgehen zur Bestimmung der Höhe der Umweltaspekte im Teilprojekt Krane und Hebezeuge. Die Vorgehensweise zielt zum einen darauf ab, eine eingängige und somit gut anwendbare Methode zur Ermittlung von Umwelt-aspekten auf dem gesamten Lebensweg der Produkte bereitzustellen und zum anderen die Höhe ausgewählter Umweltaspekte kumuliert auf europäischer Ebene auszuweisen. Abbil-dung 35 zeigt das Konzept zur Ermittlung der Umweltaspekte auf dem Produktlebensweg von Kranen und Hebezeugen.

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Abbildung 35: Konzept zu Ermittlung der Umweltaspekte auf dem Produktlebensweg

Die Produktlebensphasen entsprechen dabei dem in der Richtlinie 2009/125/EG vorgestell-ten Zyklus nach [EG09a]. Zur Bestimmung der Umweltaspekte in den Phasen „Rohstoffaus-wahl“, „Fertigung“ und „Ende der Lebensdauer“ wird auf den in Kapitel 5 vorgestellten Eco-Report auf Basis der MEErP-Studie [Kem11a] zurückgegriffen. Auf Basis einer deutlich ver-einfachten Stückliste und den Werkstoffanteilen kann so sehr effizient die Höhe der Umwelt-aspekte in diesen Lebensphasen abgeschätzt werden. Da dieses Tool bereits für Industrie-güter wie Werkzeugmaschinen [Sch12b], Elektromotoren [Alm08] und Wasserpumpen [Fal08] zur Analyse und Bewertung des gesamten Produktlebenswegs erfolgreich eingesetzt wurde, kann davon ausgegangen werden, dass eine grobe Abschätzung auch für den Be-reich Krane und Hebezeuge möglich ist. Die Lebensphase Aufbau und Wartung wird in die-ser Betrachtung ausgeklammert, da das Ersatzteilgeschäft der Hersteller im Vergleich zum eigentlichen Kran- und Hebezeuggeschäft nur einen marginalen Teil einnimmt. Zwar gibt es beispielsweise von der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung in ihrer Vorschrift BGV D6 [DGU00] klare Richtlinien zur Prüfung von Krananlagen durch Sachkundige, die Höhe der dadurch entstehenden Umweltaspekte kann aber nicht zuverlässig abgeschätzt werden. Hinsichtlich des Aufbaus von Kranen muss unterschieden werden, ob der Kran einmalig an seinem Einsatzort aufgebaut wird, wie beispielsweise ein Brückenkran oder ob er an jedem Einsatzort neu aufgebaut wird, wie beispielsweise ein Turmdrehkran. Da aber vor allem hin-sichtlich der Aufbaukonzepte und der Konfigurationen keinerlei Informationen vorliegen, wird diese Lebensphase innerhalb der vorliegenden Untersuchung nicht weiter berücksichtigt.

Da die Quantifizierung der Umweltaspekte in der Lebensphase „Verpackung, Transport und Vertrieb“ auf Basis des verpackten Volumens, wie es im EcoReport vorgeschlagen wird, für Krane und Hebezeuge nicht zielführend ist, wird an dieser Stelle ein eigenes Konzept vorge-stellt, um auch die Umweltaspekte in dieser Lebensphase erfassen zu können. Generell muss beim Thema Transport unterschieden werden, ob der Kran nur vom Hersteller zum Kunden transportiert wird, wie es bei Industriekrananlagen üblich ist, oder ob der Kran wäh-rend seiner Nutzungszeit häufig den Einsatzort wechselt, wie es beispielsweise bei Turm-

eigene Konzepte

EcoReport

1. • Rohstoffauswahl

2. • Fertigung

3. • Verpackung, Transport und Vertrieb

4. • Aufbau und Wartung

5. • Nutzung

6. • Ende der Lebensdauer

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drehkranen der Fall ist. In beiden Fällen kann zur Bestimmung der Umweltaspekte auf die Größe der Transportleistung in [tkm] zurückgegriffen werden. Auf Basis dieser ermittelten Transportleistung ist es möglich, die Höhe der Umweltaspekte mit Hilfe von öffentlich zu-gänglichen Datenbanken wie ProBas [Öko12a] abzuschätzen. Da Krane in der Regel für den Transport nicht verpackt werden bzw. nur einzelne Komponenten verpackt werden müssen, wird im Folgenden auf eine Untersuchung dieses Lebensabschnitts in dieser Hinsicht ver-zichtet.

In der Nutzungsphase wird für elektrisch betriebene Geräte auf die im EcoReport hinterlegte Datenbank zurückgegriffen. Dafür ist es zunächst notwendig, die vom Kran aufgenommene elektrische Endenergie zu bestimmen. Für die Nutzungsphase ist diese Größe der maßgeb-liche Kennwert zur Ermittlung der Höhe der Umweltaspekte. Für dieselmotorisch betriebene Krane ist es nicht möglich, die Menge des verbrauchten Kraftstoffs als Ausgangsgröße ein-zugeben. Deshalb wird für diese Maschinen auf ProBas [Öko12a] zurückgegriffen und die Umweltaspekte werden auf dieser Basis abgeleitet.

Der grundsätzliche Ablauf zur Bestimmung der Umweltaspekte in der Nutzungsphase ist in Abbildung 36 dargestellt. Auf die detaillierte Ausprägung des Vorgehens wird in den Unter-kapiteln zu den einzelnen Kranen genauer eingegangen, so dass an dieser Stelle lediglich eine kurze Abhandlung der grundlegenden Gedanken folgt.

Abbildung 36: Vorgehensweise zur Bestimmung der Umweltaspekte beim Betrieb von Kranen

Am Beispiel einer Brückenkrananlage wird die Vorgehensweise zur Ermittlung der Umwelt-aspekte in der Nutzungsphase bereits in [Amb12] vorgestellt. Die Erweiterung des Konzepts auf die Umweltaspekte in der Nutzungsphase der Population von Industriekrananalgen folgt in [Sch12a]. Zur Ermittlung der Umweltaspekte der gesamten Kranpopulation in einem be-stimmten Gebiet werden die Arbeitsschritte 1 bis 6 benötigt, wohingegen zur Bestimmung der Höhe der Umweltaspekte eines einzelnen Krans die Bestandsermmittlung als erster Schritt entfällt.

Bestandsermittlung1

Verwendung2

Messungen3

Simulation / Hochrechnung4

Energiebedarf5

Umweltaspekte6

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Bestandsermittlung

Sollen Aussagen zur Höhe der Umweltaspekte der gesamten Kranpopulation in einem be-stimmten Gebiet – beispielsweise der Europäischen Union – getroffen werden, gilt es in einem ersten Schritt zu klären, wie groß der Bestand der betreffenden Kranbauart ist. Als öffentlich zugängliche Datenquelle kommen für diese Untersuchung die europäische Produk-tionsstatistik Prodcom [EWG91b] und die Außenhandelsstatistik nach der kombinierten No-menklatur [EWG87] in Betracht.

Die „Prodcom ist eine Datenbank, die Statistiken über die Produktion von Gütern bereithält. Die europäische Produktionsstatistik basiert auf einer einheitlichen Güterklassifikation, die auch als Prodcom-Liste bezeichnet wird und insgesamt ca. 4500 Produktkategorien umfasst. Jeder Produktkategorie ist ein bestimmter achtstelliger Code zugeordnet. Die ersten vier Stellen dieser Prodcom Codes entsprechen dem NACE-Code des Wirtschaftzweiges, zu dem Unternehmen, die das jeweilige Produkt in der Regel herstellen, allgemein gerechnet werden. Die meisten Prodcom Codes entsprechen einem oder mehreren Codes in der Klas-sifikation der Güter für den Außenhandel, die auch als Kombinierte Nomenklatur (KN) be-zeichnet wird [SBD12].“

Die Prodcom enthält Datensätze der jährlich abgesetzten Produktion einer Vielzahl von Pro-dukten seit dem Jahr 1995. Um den Bestand einer bestimmten Kranbauart berechnen zu können, müssen von der Menge der abgesetzten Produktion die Exporte abgezogen und die Importmengen der betreffenden Geräte hinzugezählt werden. Abbildung 37 zeigt das Vorge-hen zur Berechnung des Bestands in schematischer Form.

Abbildung 37: Berechnungsmodell für den Bestand

Die für die Berechnung notwendigen jährlichen Export- und Importzahlen werden der euro-päischen Außenhandelsstatistik [Eur12b] nach der kombinierten Nomenklatur [EWG87] ent-nommen. Mit Hilfe dieser Daten ist es möglich, einen jährlich neu aufgebauten Bestand zu berechnen. Gleichung (17) beschreibt das Vorgehen zur Berechnung dieses jährlich neu aufgebauten Bestands nStock,a aus der abgesetzten Produktion nach Prodcom nProdcom,a und den jährlichen Imorten nImport,a sowie den Exporten nExport,a der betreffenden Kranbauart. n , n , n , n , (17)

EuropaExporteImporte

Produktion

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Die Berechnung des Gesamtbestandes nStock im Jahr x in der Europäischen Union erfolgt mit Hilfe der Lebensdauer des Produkts. Der jährlich neuaufgebaute Bestand wird über die er-wartete Lebensdauer des Produkts nach Gleichung 18 summiert.

n n , (18)

Die genaue Ausprägung dieses Vorgehens wird für jede untersuchte Kranbauart im jeweili-gen Abschnitt separat beschrieben. Da die Prodcom vor allem im Bereich Turmdrehkrane nur unzufriedenstellende Ergebnisse liefert, wird hierfür der Bestand mit Hilfe von Zahlen der Herstellerindustrie bestimmt.

Verwendung

Nach der Bestimmung der Populationszahlen für die untersuchten Kranbauarten gilt es zu klären, wie diese Krane eingesetzt werden. In [Jod12] wird angegeben, dass die Belastungs-zeitanteile für Fördertechnik einsatzspezifisch sind. Diese Aussage gilt auch für Krane und Hebezeuge. Aufgrund dieser Tatsache wird an den jeweiligen kranspezifischen Abschnitten dieses Berichts genauer auf den Punkt Verwendung eingegangen, da man die gesamte Kranwelt nicht auf einen einzelnen durchschnittlichen Referenzkran reduzieren kann. Aus diesem Grund werden die vier genannten Untergruppen gebildet und zur Quantifizierung der Umweltaspekte wird jeweils ein Referenzgerät für jede Gruppe ausgewählt. Ein Ansatzpunkt an dieser Stelle sind standardisierte, zeitbezogene Lastkollektive, wie sie beispielsweise in der FEM-Richtlinie 9.511 [FEM86] zu finden sind, um die Verwendung von Serienhebezeu-gen zu charakterisieren. Weitere Möglichkeiten zur Charakterisierung der Verwendung sind Daten aus Datenloggeraufzeichnungen an den Maschinen, die die Einschaltzeit der einzel-nen Antriebe des Krans aufzeichnen.

Messungen

Unter dem Begriff „Messungen“ ist an dieser Stelle die Messung der Leistungsaufnahme bzw. des Endenergiebedarfs von Kranen und Hebezeugen zu verstehen. Für Krane, die ihren Energiebedarf aus dem öffentlichen Stromnetz decken, wird die Leistungsaufnahme mit Hilfe eines Power Loggers (Fluke PowerLogger 1735) durchgeführt. Für dieselmotorisch betriebene Krane, wie z.B. Fahrzeugkrane, werden keine eigenen Messungen vorgenom-men, sondern es wird auf Herstellerwerte zurückgegriffen, die nach definierten Messzyklen bzw. Messanordnungen ermittelt werden. Abbildung 38 zeigt schematisch das Vorgehen zur Messung der Leistungsaufnahme am Drehstromversorgungsnetz, wenn der Verbraucher im Stern geschaltet ist.

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Abbildung 38: Schema zur Messung der elektrischen Leistung bei Sternschaltungen [Flu06]

Die Schlaufen L1 bis L3 und N dienen zur Messung der Stromstärke, die Spannung wird mit Hilfe von vier Krokodilklemmen abgegriffen. Das Messgerät berechnet aus den gemessenen Größen die aufgenommene Leistung und die Energie. Dabei tastet das Messgerät das Si-gnal mit einer Rate von 10,24 kHz ab [Flu06]. Die Leistung wird als Mittelwert über ein Inter-wall von 0,5 Sekungen gespeichert. Sämtliche gespeicherte Daten können mit Hilfe der Software Fluke PowerLog ausgelesen und mit entsprechenden Auswerteprogrammen wei-terverarbeitet werden. In Abbildung 39 ist die Messung der elektrisch aufgenommenen Leis-tung für Verbraucher in Dreieckschaltung dargestellt.

Abbildung 39: Schema zur Messung der elektrischen Leistung bei Dreieckschaltungen [Flu06]

Im Unterschied zur Messng an Verbrauchern mit Sternschaltung wird hier kein Null-Leiter benötigt. Die Stromstärken werden wiederum mit Hilfe der Schlaufen L1 bis L3 an den ent-sprechenden Leitern gemessen und die Spannungen durch Krokodilklemmen abgegriffen. Da die Krokodilklemmen zur Messung der Spannung direkt an spannungsführenden Kompo-nenten angebracht werden müssen, ist es notwendig, diesen Bereich durch Absperrungen und Warnhinweise abzusichern. Die Verwendung der Daten aus den Leistungsaufnahme-messungen wird an den entsprechenden Stellen in den kranspezifischen Unterkapiteln aus-

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führlich behandelt. Als Ergebnis der Messungen erhält man jeweils die Leistungsaufnahme des Hubwerks bzw. des Fahrantriebs in Abhängigkeit von der Hublast und der Hubge-schwindigkeit. Da die Messungen immer mit der größten Geschwindigkeit durchgeführt wer-den, sind die ermittelten Leistungen für die vorliegende Untersuchung nur von der Last ab-hängig.

Simulation / Hochrechnung

Neben Ansätzen zur zustandsbasierten Ermittlung von Energiebedarfen [Die08] werden in der letzten Zeit auch mechatronische Simulationsmodelle von Fördergeräten zur Berechnung der Energiebedarfe unter verschiedenen Zuständen und Belastungen entwickelt [Gün11a], [Gün11b]. Diese Modelle werden auch dafür verwendet, Verbesserungspotenziale hinsicht-lich Energieeffzienz zu untersuchen. Innerhalb des Teilprojekts Krane und Hebezeuge wird auf die Methode der mechatronischen Simulation zurückgegriffen, wenn aus Messwerten keine direkte Hochrechnung auf den Energiebedarf des Krans möglich ist. Dies ist im Be-reich Industriekrananlagen und Serienhebezeuge der Fall, so dass für diese Produktgruppen Simulationsmodelle in MATLAB/Simulink entwickelt werden. Sind hingegen Daten zu Ein-schaltzeiten der verschiedenen Antriebe aus Datenloggeraufzeichnungen und zu den ent-sprechenden Energiebedarfen vorhanden, so kann auf eine zustandsbasierte Ermittlung der Gesamtenergiebedarfe zurückgegriffen werden.

Zur simulationsbasierten Energiebedarfsermittlung sind Informationen über die Wirkungsgra-de verschiedener Hebezeuge und deren Antriebe nötig. Dazu ist neben der Messung der elektrisch aufgenommenen Leistung auch die Bestimmung der mechanischen Leistung er-forderlich. P , m ∙ g ∙ v (19)

Gleichung (19) zeigt die Berechnung der für einen stationären Hubvorgang benötigten me-chanischen Leistung PHub,mech. Darin bezeichnet mHub die gesamte Hublast mit dem Lastauf-nahmemittel, g die Erdbeschleunigung und vHub die tatsächliche Hubgeschwindigkeit. Die Hubgeschwindigkeiten können entweder aus dem Frequenzumrichter ausgelesen werden oder werden mit Hilfe eines Seilzugwegsensors bestimmt. Die Ermittlung des Wirkungsgra-des des Hubwerks ηHW unter unterschiedlichen Lastzuständen erfolgt mit Hilfe des Ver-gleichs mit der elektrisch aufgenommenen Leistung PHub,el nach Gleichung (20).

η P ,P , (20)

Der Wirkungsgrad des Hubwerks ist ein Maß für die Verlustleistung, die vor allem durch Rei-bung und die Verluste im Elektromotor entsteht. Berechnet man die Wirkungsgrade für den Seiltrieb ηS nach [DIN74] mit der Annahme, dass die lastabhängigen Verluste dominieren [Sch94] und für das Getriebe ηG nach [Mül98] bzw. [Nie03], so erhält man den Wirkungsgrad ηMot des Motors bzw. des Motors mit Frequenzumrichter nach Gleichung (21). η ηη ∙ η (21)

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Die so gewonnenen Daten werden zum einen für das im nächsten Schritt entwickelte Simu-lationsmodell in MATLAB/Simulink verwendet und bieten zum anderen einen Ansatzpunkt zum Erkennen von Optimierungspotenzialen.

Energiebedarf

Die Ermittlung des Energiebedarfs als Größe bildet einen Zwischenschritt auf dem Weg zur Ermittlung der Höhe der Umweltaspekte. Durch die Daten zur Verwendung des einzelnen Krans und die Simulations- bzw. Hochrechnungsmodelle ist die Möglichkeit geschaffen, den Energiebedarf eines einzelnen Krans zu ermitteln. Zur Berchnung des Endenergiebedarfs auf Populationsebene wird für jede Kranbauart ein Kran mittlerer Größe bzw. ein fiktiver europäischer Durchschnittskran ausgewählt und die ersten vier Schritte der beschriebenen Vorgehensweise werden durchgeführt. Multipliziert man den Endenergiebedarf des europäi-schen Durchschnittskrans jeder Kranbauart mit den Bestandszahlen, so kann die Größen-ordnung des jährlichen Energiebedarfs auf Bestandsebene abgeschätzt werden. Damit ist die Basis gelegt, im nächsten Schritt die Umweltaspekte in der Nutzungsphase sowohl für einen einzelnen Kran als auch für den europäischen Kranbestand abzuleiten.

Umweltaspekte

Im letzten Schritt werden die Umweltaspekte, die von einem betrachteten Kran bzw. der be-trachteten Krangruppe ausgehen, aus dem Endenergiebedarf abgeleitet. Für diese Ableitung werden Einheitswerte aus öffentlich zugänglichen Datenbanken wie ProBas [Öko12a] oder der MEErP-Studie [Kem11a] verwendet. Dies bietet zum einen den Vorteil, dass das Haupt-augenmerk auf die Bestimmung des Endenergiebedarfs in der Nutzungsphase als ein maß-gebliches Projektziel gelegt werden kann und alle weiteren Umweltaspekte aus diesem be-stimmt werden. Zum anderen werden dadurch erst die Umweltaspekte zugänglich, die nicht lokal am Kran entstehen, sondern in der Vorkette der Energiebereitstellung auftreten. Abbil-dung 40 zeigt diese Vorgehensweise schematisch.

kWhCOkg 2

kWhMJ

kWhl

kWhkg

kWh... kWh

SOkg 2

Abbildung 40: Ableitung der Umweltaspekte in der Nutzungsphase aus dem Endenergiebedarf

Auf Basis des berechneten Endenergiebedarfs werden mit Hilfe von Einheitswerten weitere Umweltaspekte wie etwa das Versauerungspotenzial, die Entstehung von Abfällen oder der Primärenergiebedarf bestimmt.

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6.2.3 Serienhebezeuge und Industriekrananlagen

Dieser Abschnitt beschreibt die Quantifizierung der Umweltaspekte von Industriekrananlagen und Serienhebezeugen. Die Zusammenfassung dieser beiden Produktgruppen ist möglich, da Serienhebezeuge zum Einbau in Krananlagen verwendet werden und damit die getroffe-nen Annahmen und die Modelle zur Ermittlung der Umweltaspekte direkt übertragen werden können.

6.2.3.1 Varianten und Aufbau

Serienhebezeuge „werden, gestuft nach ihrer Hub- bzw. Zugkraft, nach DIN- oder Werks-normen, in Baureihen hergestellt und sind damit kurzfristig und preiswert lieferbar. Häufig werden Serienhebezeuge auch als Bauteile für größere Fördermittel verwendet. Ein typi-sches Beispiel hierfür ist der Einbau des Serienhebezeuges „Elektrozug“ als Hubwerk für einen Standardbrückenkran“ [Röm11]. Im Gegensatz zu den Serienhebezeugen gibt es die Konstruktionshebezeuge, die für spezielle Anwendungsfälle konstruiert und gebaut werden [Gol04]. Für den Einsatz in Krananlagen werden diese Hebezeuge mit einem Antrieb ver-sehen, der sie entlang einer Kranbrücke oder eines Kragträgers verfahrbar macht. Dabei spricht man von einem Hubwerk oder einer Laufkatze, wobei beide Begriffe synonym ver-wendet werden können [Gol04].

Tabelle 33: Übersicht über mögliche Bauarten von Industriekrananlagen nach [Ber89], [DIN73]

Bauart Symbolische Darstellung

Bauart Symbolische Darstellung

Brückenkrane (Laufkrane)

Portalkrane

Hängekrane

Wandschwenk-krane

Säulenschwenk-krane

Schienenhänge-bahnen

Konsolkrane bzw. Wandlaufkrane

Für die konstruktive Ausprägung des Tragwerks einer Krananlage gibt es zahlreiche unter-schiedliche Varianten, deren Anwendung stark von den örtlichen Gegebenheiten abhängt. Eine Übersicht über mögliche Bauarten von Industriekranen kann Tabelle 33 in Anlehnung

6 Teilprojekte

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an [Ber89] entnommen werden. Zur Veranschaulichung wird die symbolische Darstellung nach [DIN73] verwendet.

Die folgende Beschreibung der Krane erfolgt in enger Anlehnung an [Ber89]. Brückenkrane bestehen aus der Kranbrücke, den Kopfträgern und einer Laufkatze. Die Brücke ist dabei entweder aus einem oder zwei geschweißten Kastenträgern aufgebaut oder als Walzprofil-träger ausgeführt. Auf einer Kranbrücke können mehrere Laufkatzen angebracht sein. Die Kranbrücke leitet die auftretenden Kräfte über die Kopfträger in die Kranbahn ein. In den Kopfträgern des Krans sind die Antriebe für die Fahrbewegung der Brücke untergebracht. Im Unterschied dazu stützt sich der Hängekran nicht auf der Kranbahn ab, sondern hängt unterhalb der Hallendecke. Im Aufbau gleicht diese Kranbauart ansonsten dem Brückenkran. Zu diesen Bauarten sehr ähnlich ist der Portalkran, dessen Brücke sich an zwei Stellen über eigene Portale auf den Kranschienen abstützt. Hier werden mittlerweile bis zu 2000 t Tragfä-higkeit erreicht [Kon13]. Dabei gibt es sowohl die hier symbolisierten Vollportalkrane als auch Halbportalkrane, die sich an einer Seite auf einer höher liegenden Kranbahn abstützen. Da-gegen ist der Konsol- bzw. Wandlaufkran nur auf einer Seite des Gebäudes an der Wand oder an einer dafür aufgebauten Konsole angebracht. Als gemeinsame Eigenschaft der bis-her beschriebenen Krane kann der quaderförmige Arbeitsraum angesehen werden, den sie durch ihre Bewegungen einnehmen.

Demgegenüber stehen die Krane, die einen zylindrischen Arbeitsraum besitzen. Dazu zählen die Wand- und Säulenschwenkkrane. Diese Krane decken nur geringe Tragfähigkeitsklassen bis maximal 4,0 t bzw. 6,3 t ab und werden in den meisten Fällen mit Kettenzügen als Hebe-zeug ausgerüstet. Beiden Kranbauarten ist gemeinsam, dass der Ausleger als Walzprofilträ-ger ausgeführt ist und die Katze sich entlang des Unterflansches bewegt. Der Wand-schwenkkran besteht aus einem an einer Wand befestigten Ausleger, der um seine Hoch-achse drehbar gelagert ist. An diesem Ausleger verfährt eine Laufkatze, die in den meisten Fällen keinen eigenen Antrieb besitzt, sondern manuell bewegt werden muss. Für die Dre-hung des Krans um seine Aufhängung wird in der Regel auch kein eigener Antrieb einge-setzt. Der Arbeitsraum von Wandschwenkkranen ist je nach Anbringungsort auf 180° bzw. 270° begrenzt. Säulenschwenkkrane sind hingegen nicht starr an einer Wand befestigt, son-dern bestehen aus einer Säule, die entweder fest im Untergrund verankert ist oder einer ver-fahrbaren Säule, um die sich der Ausleger dreht. Der Ausleger ist in den meisten Fällen end-los drehbar gelagert. Auch beim Wandschwenkkran ist die Bewegung des Hebezeugs ent-lang des Auslegers und die Drehung des Auslegers an sich nicht durch einen elektrischen Antrieb unterstützt, sondern muss vom Bediener manuell ausgeführt werden.

Die letzte in Tabelle 33 gezeigte Bauart stellt die Gruppe der Schienenhängebahnen oder Einschienenhängekatzen dar. Dabei handelt es sich um Hebezeuge, die nur entlang eines Trägers in eine Richtung bewegt werden können und an den Unterflanschen des Trägers angebracht sind. Dieser Träger ist dabei direkt an der Decke einer Halle angebracht und die Katze wird entweder manuell oder elektrisch bewegt.

Der Betrachtungsrahmen und damit die ausgewählten Industriekranbauarten für die vorlie-gende Untersuchung werden in Abschnitt 6.2.3.4 genauer erläutert, da einige Anpassungen an die Gegebenheiten der Prodcom-Statistik durchgeführt werden müssen, um den Bestand abschätzen zu können.

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6.2.3.2 Antriebstechnik

Dieser Abschnitt gibt einen kurzen Überblick über die verwendeten Antriebstechniken in In-dustriekrananlagen. Sowohl zum Antrieb des Hubwerks als auch für den Antrieb der Katze und der Kranbrücke werden in beinahe allen Fällen elektrische Maschinen eingesetzt.

Hebezeug

Als Anforderungen für einen Hebezeugantrieb können folgende, in Diskussionen mit der Herstellerindustrie erarbeitete, Aspekte identifiziert werden:

• Sicherheit: Die Forderung nach sehr hoher Betriebssicherheit ist bei einem Hebe-zeugantrieb immer an erster Stelle anzusiedeln. Beim Betrieb des Krans darf es auf keinen Fall zu Lastabstürzen kommen.

• Kosten: Geringe Herstellkosten und damit günstige Einkaufspreise für den Anwender sind eine weitere Kernanforderung an Hebezeuge und deren Antriebe.

• Dynamik: Das Anlaufverhalten des Antriebs hat direkten Einfluss auf die Belastung des Tragwerks des Krans und wird in der europäischen Berechnungsnorm DIN EN 13001-2 [EN12] unter anderem mit dem Hublastbeiwert Φ2 berücksichtigt. Eine ange-passte Dynamik ist deshalb eine wesentliche Anforderung an einen Hebezeugantrieb.

• Robustheit und Wartungsarmut: Aufgrund der meist schwierigen Zugänglichkeit des Hubwerks ist eine Hauptanforderung die Robustheit des Antriebs, um den War-tungsaufwand zu begrenzen.

• Drehmomentcharakteristik: Der Motor muss in der Lage sein, ein ausreichend ho-hes Anlauf- und Kippmoment im Vergleich zum Nennmoment zur Verfügung zu stel-len, damit Laststöße nicht zum Lastabsturz führen.

Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, wurden in der Vergangenheit eine Vielzahl unterschiedlicher Lösungen hinsichtlich der Komponenten in Hebezeugen entwickelt. Abbil-dung 41 zeigt in vereinfachter Darstellung den Aufbau eines Serienhebezeugs mit seinen Hauptkomponenten Motor, Getriebe und Seiltrieb.

Abbildung 41: schematischer Aufbau eines Serienhebezeugs

Nachfolgend werden die einzelnen Komponenten des Hebezeugs und deren unterschiedli-che Eigenschaften und Merkmale beschrieben. Als Motoren in Hebezeugen kommen in den meisten Fällen Drehstromasynchronmotoren zum Einsatz. Diese Motoren gelten als robust, wartungsarm und kostengünstig, so dass sie die Hauptanforderungen an einen Hebezeugan-

Motor (und Umrichter) Getriebe Seiltrieb

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trieb sehr gut erfüllen. Auch die Beeinflussbarkeit der Drehmomentcharakteristik ist bei-spielsweise durch unterschiedliche Läuferstabgeometrien gegeben [Roc96].

Zur Ansteuerung und Drehzahleinstellung kommen für Drehstromasynchronmotoren mehre-re Konzepte in Frage. Aufgrund seiner Funktionsweise ist dieser Motor in der Lage, direkt am Netz entlang seiner Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie anzulaufen. Zur Drehzahlveränderung können im Stator mehrere Wicklungen und damit Pole untergebracht werden. Da sich die Drehzahl immer proportional zur Speisefrequenz und der Polpaarzahl verhält, ergeben sich unterschiedliche Drehzahlen am Motor und damit Hubgeschwindigkeiten. In dieser Variante spricht man von polumschaltbaren Motoren. Sowohl für das Hubwerk als auch für die Fahr-werke sind diese Motoren nach wie vor die am weitesten verbreitete Bauform [Gol04]. Diese Variante ist vor allem wegen des überschaubaren Aufwands und der damit verbundenen geringen Kosten sehr attraktiv. Ein großer Vorteil hinsichtlich Energieeffizienz ergibt sich aus der Tatsache, dass diese Motoren beim Senken der Last Energie ins Stromnetz zurückspei-sen oder anderen innerbetrieblichen Verbrauchern zur Verfügung stellen können [Sch94].

Neben dem direkten Netzbetrieb kommen in den letzten Jahren auch vermehrt Frequenzum-richterantriebe zum Einsatz. Der Frequenzumrichter bildet aus dem Versorgungsnetz mit 50 Hz und 400 V als Eingangsgrößen ein Drehstromnetz variabler Spannung und Frequenz. Damit sind stufenlose Drehzahlanpassungen möglich. In [Mie95] werden eine Reihe von Vorteilen dieser Antriebe genannt:

• stufenlose Geschwindigkeitsanpassung: Durch die variable Speisefrequenz ent-stehen am Motor variable Drehzahlen proportional zur Polpaarzahl und damit frei ein-stellbare Hubgeschwindigkeiten.

• Realisierung eines Schnellgangs: Wird der Antrieb über seine Eckfrequenz hinaus betrieben, bleibt die Leistung konstant, das Drehmoment fällt aber indirekt proportio-nal mit der Frequenz. Damit können kleine Lasten schnell bewegt werden und große Lasten nur mit einer kleineren Geschwindigkeit.

• geringere Belastung der mechanischen Komponenten: Aufgrund des feinfühlige-ren Anlaufvorgangs durch voreingestellte Beschleunigungskurven ist die Schwin-gungsanregung im Tragwerk des Krans deutlich geringer als beim direkten Anlauf des Motors am Stromnetz.

• Wahl eines einfacheren Motors: Im Unterschied zum polumschaltbaren Drehstrom-asynchronmotor kann beim Frequenzumrichterbetrieb auf einen eintourigen Motor mit nur einer Polpaarzahl zurückgegriffen werden.

• höhere Produktivität: Vor allem durch die Implementierung eines Schnellgangs kann bei der Durchführung von Hubaufgaben mit kleineren Lasten eine deutliche Zeitersparnis erreicht werden.

Durch den Einsatz eines Frequenzumrichters geht der Vorteil der Energierekuperation ins Stromnetz beim Senken der Last allerdings verloren. Hier kann der Einbau einer Rückspei-seeinheit Abhilfe schaffen, die daber zunächst eine Investition verlangt und sich für den Be-treiber nur bei intensivem Einsatz des Krans lohnt. Die Standardlösung für die Umwandlung der beim Senken auftretenden Energie ist die Verwendung eines Bremswiderstands, der die anfallende Energie in Wärme umwandelt.

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Das Getriebe ist direkt am Motor angeflanscht und als Planetengetriebe oder als Stirnradge-triebe ausgeführt. Bei einer Ausführung als Planetengetriebe sind die Komponenten des An-triebs in einer Reihe angeordnet, bei einer Ausführung als Stirnradgetriebe bilden Motor, Getriebe und Seiltrommel eine U- bzw. C-Form. Planetengetriebe bieten vor allem den Vor-teil eines kompakten Aufbaus und einer hohen Leistungsdichte. Das Getriebe überträgt die Leistung auf die Seiltrommel, die im Unterschied zum Fahrzeugkran und zum Turmdrehkran nur einfach bewickelt ist. Für den Aufbau des Seiltriebs gibt es eine Vielzahl unterschiedli-cher Lösungen. Beispielsweise kann ein 10t-Hubwerk mit einer 4/1-Einscherung oder mit einer 4/2-Einscherung angeboten werden. Daraus ergeben sich auch Unterschiede bei der Wahl der Getriebeübersetzungen, da die 4/2-Einscherung in etwa die doppelte Zugkraft an der Seiltrommel benötigt. Als Alternative zum Seilzug gibt es den Kettenzug, der im Regelfall zur Darstellung kleinerer Tragfähigkeiten bis etwa zwei Tonnen verwendet wird, während Seilzüge oder Windwerke die größeren Hublastklassen abdecken [Ber89]. Der Antrieb der Kette erfolgt über die Kettennuss.

Zur Quantifizierung der Umweltaspekte in der Nutzungsphase wird im Folgenden auf einen polumschaltbaren Antrieb zurückgegriffen, da dieser nach wie vor die am weitesten verbrei-tete Lösung bei Serienhebezeugen darstellt [Gol04].

Fahrwerke

Zum Antrieb der Laufkatze und der Kranbrücke bzw. des Portals werden ebenfalls Dreh-stromasynchronmotoren mit Käfigläufer verwendet. Die Leistungen dieser Motoren sind da-bei deutlich kleiner gewählt als beim Hubwerk. Aufgrund der kostengünstigen Herstellung, ihrer Robustheit und damit Wartungsarmut sind auch hier die polumschaltbaren Motoren als Ausführung dominierend, wohingegen Frequenzumrichterantriebe nur selten eingesetzt wer-den. Frequenzumrichterantriebe bieten auch hier eine Reihe von Vorteilen, wie die Möglich-keit einer Lastpendeldämpfung oder einer feinfühligeren und damit schnelleren Positionie-rung der Last, sind aber in der Anschaffung deutlich teuer [Mie95].

6.2.3.3 Quantifizierung der Umweltaspekte in den Lebensphasen Herstellung und Lebensende

Das Konzept zur Quantifizierung der Lebensphasen Materialauswahl, Fertigung (Herstel-lung) und Ende der Lebensdauer beruht, wie in Abschnitt 6.2.2 vorgestellt, auf dem EcoRe-port aus der MEErP-Studie [Kem11]. Daten hierfür werden aus dem Prüfbuch und den Pla-nungsunterlagen eines real existiereneden Einträger-Laufkrans mit 10 t-Tragfähigkeit und einer Spannweite von ca. 17 m entnommen, der an dieser Stelle als Referenzprodukt dient. Die Komponente mit der größten Einzelmasse (ca. 3,2 t) am Kran stellt die Kranbrücke dar, die in diesem Fall als Walzprofilträger ausgeführt ist. Daneben bildet Stahl in verschiedenen Ausprägungen als Blech oder Profil den größten Anteil an der restlichen Masse des Krans für die vorliegende Betrachtung. Zur Abschätzung der Massenanteile der Motoren wird auf die Ergebnisse aus [Alm08] zurückgegriffen.

6.2.3.4 Quantifizierung der Umweltaspekte in der Nutzungsphase

Nachfolgend wird das in Abschnitt 6.2.2 vorgestellte Konzept zur Quantifizierung der Um-weltaspekte in der Nutzungsphase entsprechend den Anforderungen von Industriekranan-lagen und Serienhebezeugen angepasst und die Ergebnisse dieser Quantifizierung werden

6 Teilprojekte

109

vorgestellt. Zur Bestandsermittlung ist es notwendig weitere Annahmen zu treffen, die alle in enger Verbindung mit der Herstellerindustrie abgestimmt sind, um die richtige Größenord-nung für die Industriekran- und Serienhebezeugpopulation zu erhalten.

Bestandsermittlung Industriekrananlagen

Zur Bestandsermittlung der Produktgruppe Industriekrananlage werden die Prodcom-Kategorien Konsol- und Wandlaufkrane, Laufkrane und Brückenkrane zusammengefasst. Die Berechnung des Bestands erfolgt mit der in Kapitel 6.2.2 dargestellten Vorgehensweise. Bei einer Lebensdauer von 20 Jahren nach [Ber89] ergibt sich damit ein Bestand von ca. 800.000 Industriekrananlagen in der Europäischen Union. In Diskussionen mit der Hersteller-industrie wird als Referenz der bereits erwähnte Brückenkran herangezogen, dessen maß-gebliche Parameter für die Energiebedarfsermittlung dem Abschnitt „Energiebedarf“ ent-nommen werden können.

Bestandsermittlung Serienhebezeuge

Die Bestandsermittlung von Serienhebezeugen basiert auf den Verkaufszahlen der Prod-com-Kategorie „Flaschenzüge mit Elektromotor“. Unter dieser Gruppierung werden Hebe-zeuge mit einem Ketten- oder Seiltrieb verstanden, die über ein Getriebe von einem Elek-tromotor angetrieben werden. Die Lebensdauer wird analog zu den Kranen mit 20 Jahren festgelegt. Da die so ermittelten Bestandszahlen sich nicht mit den Herstellererfahrungen zur Deckung bringen lassen wird in Absprache mit der Industrie angenommen, dass nur die Hälf-te der verkauften Einheiten tatsächlich als reines Hebezeug Verwendung findet und die an-dere Hälfte als Ersatz oder Neuinstallation in verschiedenen Krananlagen zu finden ist. Auch Doppelzählungen aufgrund neuer Vertriebskonzepte [oV10] können nicht ausgeschlossen werden. Da Serienhebezeuge sowohl als Ketten- als auch als Seilzüge angeboten werden, werden die ermittelten Bestandszahlen im Verhältnis ein Drittel zu zwei Drittel hinsichtlich Seilzügen und Kettenzügen aufgeteilt und für jede Bauart wird ein Referenzgerät bestimmt. Die Daten der gewählten Referenzgeräte können dem Abschnitt „Energiebedarf“ entnommen werden. Unter den getroffenen Annahmen kann schlussendlich ein Bestand von ca. 450.000 Seilzügen und ca. 950.000 Kettenzügen als Größenordnung für die weiteren Betrachtungen festgelegt werden.

Verwendung

Im Bereich der Serienhebezeuge und der Industriekrananlagen kann nicht auf Datenlogge-raufzeichnungen zur durchschnittlichen Anzahl der täglich absolvierten Lastspiele zurückge-griffen werden. Deshalb dienen als Ausgangsbasis hier die standardisierten Lastkollektive nach der FEM-Richtlinie 9.511 [FEM86], die für die Einstufung der Triebwerke verwendet werden und damit eine Aussage hinsichtlich der Leistungsfähigkeit von Hubwerken liefern. Damit ist eine Möglichkeit gegeben, für Serienhebezeuge und damit auch für Hubwerke in Kranen eine Aussage zur Verwendung zu treffen. Diese Lastkollektive stellen die Belastung des Triebwerks in Abhängigkeit der Zeit dar (siehe Abbildung 42).

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110

Abbildung 42: standardisierte Lastkollektive nach [FEM86]

In [Gol04] wird auf Basis dieser Lastkollektive eine Methode vorgestellt, wie diese zeitbezo-genen Kollektive in arbeitsspielbezogene Kollektive, wie sie in der europäischen Krannorm EN 13001-1 [DIN09c] anzutreffen sind, umgerechnet werden können. Ausgangsbasis für diese Umrechnung ist die Anzahl der Schaltungen des Motors. Es wird davon ausgegangen, dass die Anzahl der Spiele maximal wird, wenn die Anzahl der Schaltungen des Motors pro Spiel minimal wird. Damit werden für jedes Lastspiel sechs Schaltungen definiert, die sich folgendermaßen aufteilen:

• Schaltungen im Feingang pro Arbeitsspiel

• Schaltungen im Hauptgang pro Arbeitsspiel

Es wird angenommen, dass pro Arbeitsspiel vier Schaltungen im Feingang notwendig sind und zwei Schaltungen im Hauptgang. Damit ergeben sich pro Lastspiel insgesamt sechs Schaltungen. Zur Berechnung der Anzahl der Arbeitsspiele wird auf die Anzahl der Schal-tungen des Motors pro Stunde nach der FEM-Richtlinie 9.683 [FEM95] zurückgegriffen und damit die Anzahl der Lastspiele pro Stunde bestimmt. Die Anzahl der Stunden kann mit Hilfe der Volllaststunden nach [FEM86] mit der in [Gol04] dargestellten Vorgehensweise berech-net werden. Damit erhält man die Anzahl der Arbeitsspiele, die jeweils mit den unterschiedli-chen Lasten durchgeführt werden. Die Dauer eines Arbeitsspiels aus Heben und Senken kann ebenfalls aus der FEM-Richtlinie 9.683 [FEM95] auf Basis der relativen Einschaltdauer und der Anzahl der Spiele nach [Gol04] abgeleitet werden und ergibt sich zu 0,6 Minuten. Diese Zeit wird paritätisch auf den Hub- und den Senkvorgang aufgeteilt. Diese Überlegung wird auch für den Fahrantrieb der Katze und der Kranbrücke angewendet und die Zeit pro Spiel auf die Hinfahrt und die Rückfahrt aufgeteilt. Dabei wird angenommen, dass pro Arbeitsspiel des Hubwerks auch jeweils ein Arbeitsspiel der Laufkatze und der Kranbrücke vollzogen wird. Die Berechnung dieser Spielzeiten kann analog dem Vorgehen für das Hub-werk mit Hilfe der FEM-Richtlinie 9.683 [FEM95] durchgeführt werden. Damit ist eine Basis geschaffen, die Anzahl der Spiele eines Krans mit unterschiedlichen Lasten während seiner Nutzungsdauer zu berechnen und damit auf den Energiebedarf sowohl eines einzelnen Krans als auch des Kranbestandes in der Europäischen Union zu schließen.

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111

Messungen

Um Informationen über den Energiebedarf und damit auch über die Wirkungsgrade von Hubwerken zu erhalten, werden in diesem Abschnitt Leistungsaufnahmemessungen an einer Krananlage vorgestellt. Für die Messungen werden Prüflasten verwendet, die auch zur Ab-nahmeprüfung von Kranen zum Einsatz kommen (siehe Abbildung 43).

Abbildung 43: Messung der Leistungsausnahme mit Prüflasten

Diese Prüflasten sind modular aufgebaut und können in bestimmten Abstufungen zusam-mengestellt werden und ermöglichen damit die Messung der Leistungsaufnahme des Hub-werks unter verschiedenen Lastzuständen. Berücksichtigt wird dabei im Sinne eines „worst-case-Szenarios“ immer die größte Hubgeschwindigkeit. Nachteilig bei der Verwendung die-ser Prüflasten ist, dass die Abstufung der einzelnen Lasten nicht kontinuierlich möglich ist, sondern nur in nicht äquidistanten Einteilungen vorgenommen werden kann.

Die Messung der Leistungsaufnahme wird mit dem in Kapitel 6.2.2 dargestellten Verfahren durchgeführt. Die Zugänglichkeit zu spannungsführenden Teilen ist bei Industriekrananlagen meist im Schaltschrank gegeben, so dass auf die Konstruktion eines Adapters, wie es beim Turmdrehkran nötig ist, verzichtet werden kann. In Abbildung 44 ist die Messanordnung für die Messung der elektrischen Leistung an einem Verbraucher, der im Dreieck geschaltet ist, dargestellt. Damit entfällt die Messung der Spannung und des Stroms im Nullleiter [Flu06].

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112

Abbildung 44: Messung der Leistungsaufnahme an einer Brückenkrananlage

Bei der Messung wird die Last aus dem schwebenden Zustand angehoben. Das Messgerät speichert die Daten zur weiteren Verarbeitung in einem internen Speicher ab. Für die Be-arbeitung müssen die Daten nach jeder Messung auf einen Rechner kopiert werden, wo sie im weiteren Verlauf ausgewertet werden. Abbildung 45 zeigt die Leistungsaufnahme eines 12t-Hubwerks mit polumschaltbarem Motor im Hubvorgang als Ergebnis dieser Messungen.

Abbildung 45: Leistungsaufnahme im Hubbetrieb unter verschieden Lasten

Der Motor besitzt eine Nennleistung von ca. 11 kW und das Hubwerk eine Nennhubge-schwindikteit von 5 m/min. Die ungleichmäßige Verteilung der Messpunkte hinsichtlich der Last ergibt sich wie bereits beschrieben aus der diskontinuierlichen Zusammenstellung der Prüfgewichte. Die einzelnen Messpunkte entstehen als Mittelwert aus dem Beharrungszu-stand des Hubvorgangs aus den Messpunkten jeweils einer Messung. Das gleiche Vorgehen wird beim Senkvorgang durchgeführt. In Abbildung 46 ist die Leistungsaufnahme des Hub-werks im Senkbetrieb in Abhängigkeit unterschiedlich großer Lasten dargestellt.

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Last in [kg]

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113

Abbildung 46: Leistungsmessung im Senkbetrieb unter verschiedenen Lasten

Dabei fällt auf, dass der Motor, der hier als polumschaltbare Maschine direkt am Netz betrie-ben wird, erst ab einer bestimmten Last Energie zurück ins Stromnetz speist bzw. anderen innerbetrieblichen Verbrauchern zur Verfügung stellt. Dieses Verhalten liegt an den inneren Widerständen des Antriebsstrangs und wird von Herstellerseite bestätigt. Neben der Leis-tungsaufnahme werden auch die Hubgeschwindigkeiten in Abhängigkeit von den unter-schiedlichen Lasten mit Hilfe eines Seilzugwegsensors (ASM WS3-5000) gemessen. Abbil-dung 47 zeigt die gemessenen Hubgeschwindigkeiten in Abhänigigkeit von der Last.

Abbildung 47: Hubgeschwindigkeit unter unterschiedlichen Lasten

Dabei ist zu erkennen, dass die Hubgeschwindigkeit zum einen nur sehr wenig von der Nennhubgeschwindigkeit von 5 m/min (0,083 m/s) abweicht und zum anderen auch bei grö-ßeren Lasten nur sehr wenig nachlässt. Dies ist in der steifen Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie des Hubwerksmotors begründet. Im Folgenden werden die Daten aus diesen Mes-sungen dazu verwendet, Aussagen über den Wirkungsgrad von Hubwerken bzw. deren An-triebsmotoren zu treffen und diese Daten für den Aufbau eines Simulationsmodells zu nutzen (siehe Abschnitt Simulation/Hochrechnung). Die Berechnung des Motorwirkungsgrades aus

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Hub

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den gemessenen Daten erfolgt mit Hilfe von Gleichung (19), (20) und (21). In Abbildung 48 ist das Ergebnis dieser Untersuchung dargestellt.

Abbildung 48: Approximation des Motorwirkungsgrades aus Messungen

Die roten Balken kennzeichnen die einzelnen Stützstellen für die in blau dargestellte Appro-ximation des Wirkungsgrades. Die Verteilung der Stützstellen ergibt sich aus der Zusam-mensetzung der Prüflasten bei den Messungen. Die Approximation des Wirkungsgradver-laufs erfolgt mit Polynomen, da hier eine ausreichende Übereinstimmung mit den Stützstel-len festgestellt werden kann. Vergleicht man den Verlauf des approximierten Wirkungsgrads in Abhängigkeit von der Last mit Werten aus der Literatur [Rud08], so kann eine hinreichend genaue Übereinstimmung festgestellt werden. Die an dieser Stelle ermittelten Wirkungsgra-de liegen etwas unter den in der Literatur gezeigten Werten, was aber damit erklärt werden kann, dass Hubwerksmotoren eine Bremse besitzen, die gelüftet werden muss. Für diese Bremslüftung haben sich neben dem Verschiebeankerläufer im Motor auch andere Lüftgerä-te etabliert [Sch94]. Der in Abbildung 48 gezeigte Verlauf des Wirkungsgrades in Abhängig-keit von der Last wird für die Simulation des Hubwerks bei der Referenzkrananlage verwen-det, da diese ebenfalls ein Leistung von ca. 11 kW aufweist.

Im Gegensatz dazu wird zur Energiebedarfsbetrachtung von Serienhebezeugen zwar die gleiche Vorgehensweise zur Ermittlung der Wirkungsgraddaten angewendet, jedoch wird auf Grund der deutlich geringeren Leistungen ein anderer Motor als Referenz für die Berech-nung verwendet. Dieser Motor besitzt einen geringeren Wirkungsgrad, was sich gut mit den in der Literatur (u.A. [Rud08]) gefundenen Daten deckt. Die Auswertungen dieser Messun-gen werden vollkommen analog zu diesem Hubwerk durchgeführt, so dass auf eine eigene Vorstellung verzichtet werden kann.

Für die Berücksichtigung der Energierückspeisung im Senkbetrieb wird analog vorgegangen. Aus den Leistungsmssungen wird auf Basis der aufgezeichneten Senkgeschwindigkeit der Wirkungsgrad des Motors unter unterschiedlich großen Lasten im Senkbetrieb bestimmt und diese Daten für die Abbildung des Senkvorgangs im Simulationsmodell verwendet.

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Zur Betrachtung der Fahrantriebe des Krans werden ebenfalls die vorgestellten Schritte durchgeführt, um auch hier Basisdaten hinsichtlich des Wirkungsgrades für die Simulation der Katz- und Kranbrückenfahrt zu generieren. Allerdings muss hier eingeschränkt werden, dass für die Betrachtung der horizontalen Fahrgeschwindigkeiten keine eigenen Messungen angestellt werden, sondern auf die Werte aus dem Prüfbuch des Krans zurückgegriffen wird.

Simulation / Hochrechnung

Wie bereits beschrieben, tritt neben der zustandsbasierten Energiebedarfsermittlung [Die08] in der letzten Zeit auch vermehrt die Simulation als ein gangbarer Weg zur Durchführung dieser Aufgabe in Erscheinung. Als Werkzeug für den Aufbau solcher Modelle kann auf das Software-Paket MATLAB/Simulink zurückgegriffen werden. Diese Möglichkeit wird bereits in [Gün11a] und [Gün11b] für das Regalbediengerät vorgestellt. In Abbildung 49 ist der konzep-tionelle Aufbau des Simulationsmodells für ein Hubwerk dargestellt.

Abbildung 49: konzeptioneller Aufbau des Simulationsmodells für das Hubwerk

Ausgangspunkt für die Berechnung des Endenergiebedarfs ist die Leistungsaufnahme wäh-rend des Hubvorgangs bzw. des Senkvorgangs. Auf Basis der Hubgeschwindigkeit als kine-matischer Parameter und der Hublast (Masse) wird die mechanisch benötigte Leistung für die Hub- bzw. Senkaufgabe berechnet. Die Verluste im Seiltrieb werden durch konstante Verlustgrade bzw. Wirkungsgrade der Seilrollen und der Seiltrommel vereinfacht nach [DIN74] abgebildet. Die Verluste im Getriebe werden ebenfalls pro Verzahnungsstufe als konstante Verlustgrade nach [Nie03] bzw. [Mül98] abgebildet und damit wird die Leistung berechnet, die der Motor zur Erfüllung der Hubaufgabe und zum Überwinden der Widerstän-de zur Verfügung stellen muss. Die Verluste im Motor werden durch die Berücksichtigung des lastabhängigen Wirkungsgrades, der aus den Messungen approximiert wird, dargestellt. Die Grundstruktur dieses Modells wird sowohl für die Hubwerke von Industriekrananlagen als auch für Serienhebezeuge mit angepassten Parametern verwendet. Damit kann für jedes einzelne Hubspiel in Abhängigkeit der Eingabeparameter der Verlauf der Leistungsaufnahme über der Zeit als auch der Energiebedarf durch eine Integration des Leistungsaufnahme über die Zeit berechnet werden. Das Anlaufverhalten des Motors wird dabei mit Hilfe der Tan-gens-Hyperbolicus-Funktion nach [Gol04] abgebildet.

kinematische Parameter und Masse

Seiltrieb

Getriebe

Motor

externe Vorgaben

konstante Verlustgrade sowohl für Seilrollen als auch Seiltrommel

konstante Verlustgrade pro Zahnradstufe, Innenverzahnungen etwas besser gewertet

Motorwirkungsgrad lastabhängig abgebildet

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Abbildung 50: Vergleich des Hubwegs aus Messung und Simulation

In Abbildung 50 ist der Verlauf des Hubwegs nach einer Messung und der zugehörigen Si-mulation in Abhängigkeit von der Hubzeit dargestellt. Dieser Vergleich zeigt, dass der Verlauf des Hubwegs in der Simulation mit dem gewählten Modell für den Motoranlauf ausreichend genau wiedergegeben wird. Auf Basis dieser Modellierung werden die Leistungen für die unterschiedlichen Kranbewegungen abgebildet, woraus der Energiebedarf für verschiedene Aufgaben berechnet wird. Für die Produktkategorie Serienhebezeuge wird ebenfalls dieses Simulationsmodell verwendet und mit anderen Parametersätzen eingestellt. Abbildung 51 zeigt als Validierung des Simulationsmodells den Vergleich zwischen der gemessenen Leis-tung und den Leistungswerten aus der Simulation.

Abbildung 51: Vergleich von Messung und Simulation im Hubbetrieb

Es ist eine ausreichende Übereinstimmung zwischen der Messung und dem Simulationsmo-dell für das Hubwerk gegeben, so dass das Simulationsmodell die Leistungsaufnahme aus-

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Hub

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MessungSimulation

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reichend genau wiedergibt. Zur Betrachtung der Fahrbewegung der Laufkatze und der Kran-brücke wird ein zusätzlicher Baustein in das Simulationsmodell integriert, mit dem Ziel, auch diese Energiebedarfe abbilden zu können. Dabei wird auch das Pendeln der Last bei Kran- und Katzfahrt berücksichtigt. Abbildung 52 zeigt schematisch die Modellierung der Katzfahr-bewegung eines Brückenkrans.

Abbildung 52: Modellbildung der Kranfahrbewegung

An der Katze mit der Masse mKatze wird ein starres und masseloses Pendel der Länge l um den Winkel α drehbar befestigt, an dessen Ende die Hublast als Masse mHub mit der Trägheit J angebracht ist. Die Kraft F ist nötig, um die Katze gegen die Fahrwiderstände unter Be-rücksichtigung des Lastpendelns zu bewegen. Dämpfungseffekte sind bei dieser vereinfach-ten Betrachtung ausgeklammert. Das gleiche Modell wird auch für die Betrachtung des Energiebedarfs für die Fahrten der Kranbrücke verwendet, mit dem Unterschied, dass die Masse der Kranbrücke mBrücke, die sich im wesentlichen aus der Masse des Stahlbaus für die Brücke, der Masse für die Laufkatze und den Kopfträgern zusammensetzt, statt der Einzel-masse der Laufkatze berücksichtigt wird. In Abbildung 52 ist in dieser Hinsicht der Vergleich einer Messung und der dazugehörigen Simulation für die Kranbrückenbewegung dargestellt.

Abbildung 53: Vergleich von Messung und Simulation bei der Kranbrückenfahrt

Zur mathematischen Beschreibung werden die Newton-Euler-Gleichungen aufgestellt und innerhalb des Simulationsmodells numerisch gelöst, so dass als Ergebnis die Kraft F und damit die Leistungsaufnahme des Antriebs gewonnen wird. Deutlich erkennbar ist an dieser Stelle die im Simulationsmodell nicht implementierte Dämpfung, die bei der Messung für ein

6 Teilprojekte

118

Abklingen der Schwingung sorgt. Da aber die Leistungen von Katzfahrwerk und Kranbrücke deutlich unter der Leistung des Hubwerk liegen, ist der Fehler an dieser Stelle von unterge-ordneter Bedeutung.

Mit diesem Simulationsmodell ist damit eine Möglichkeit geschaffen, die Leistungsaufnahme von Kranen und Serienhebezeugen unter unterschiedlichen Bedingungen darzustellen und damit den Energiebedarf für unterschiedliche Aufgaben zu berechnen.

Energiebedarfe

Als Zwischenschritt erhält man mit dem Berechnungsmodell und den Daten zur Verwendung den Energiebedarf sowohl eines Krans als auch der Kranpopulation in der Europäichen Union. Dabei wird die Anzahl der Arbeitsspiele mit der jeweiligen Last multipliziert mit dem Energiebedarf, der mit dem Simulationsmodell für diese unterschiedlichen Aufgaben berech-net wird. Das Modell zu Berechung des jährlichen Endenergiebedarfs erhält man, indem man die Anzahl der Industriekrananlagen in Europa mit den jährlichen Endenergiebedarfen eines als Durchschnitt festgelegten Geräts multiplieziert. In dieser Hinsicht zeigt Tabelle 34 die in Herstellergesprächen definierten Referenzgeräte für die Berechnung des jährlichen Ende-nergiebedarfs.

6 Teilprojekte

119

Tabelle 34: Definition der Referenzgeräte für die Energiebedarfsermittlung

Seilzüge Kettenzüge Industriekran-anlagen

Tragfähigkeit: 6,3 t 1 t 10 t

Hubgeschwin-digkeit:

5 m/min 4 m/min 6 m/min

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Einstufung: 1Am 1Bm 2m

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- - 20 m/min

Geschwindigkeit Brücke:

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Lebensdauer: 20 Jahre 20 Jahre 20 Jahre

Antrieb: polumschaltbar polumschaltbar polumschaltbar

Auf Basis dieser Werte und mit Hilfe des Simulationsmodells werden die Energiebedarfsbe-rechnungen auf Bestandsebene durchgeführt. Tabelle 35 zeigt als Ergebnis dieser Betrach-tung die jährlichen Endenergiebedarfe von Industriekrananlagen und Serienhebezeugen in der Europäischen Union und den Vergleich mit dem Gesamtendenergiebedarf nach [Eur12c].

Tabelle 35: Vergleich der Endenergiebedarfe in der Nutzungsphase

Endenergiebedarf Anteil

Europäische Union: 2850 TWh 100 %

Industriekrananlagen: 0,8 TWh 0,028 %

Serienhebezeuge: 0,09 TWh 0,0031 %

Aus diesem Vergleich geht eindeutig hervor, dass der jährliche Endenergiebedarf in der Nut-zungsphase sowohl von Industriekrananlagen als auch von Serienhebezeugen verglichen mit dem Gesamtendenergiebedarf in der Europäischen Union nach [Eur12c] keine signifikan-te Rolle spielt. Die Berechnung der Energiebedarfe der Produktkategorien Industriekrananla-ge und Serienhebezeuge basiert zu einem großen Teil auf der Einstufung der Triebwerke nach [FEM86]. In dieser Hinsicht wird der Einfluss der Triebwerksgruppeneinstufung und des Lastkollektivs an dieser Stelle untersucht. In Abbildung 54 ist der Einfluss dieser beiden Parameter auf den Endenergiebedarf eines Seilzugs mit 10 t Tragfähigkeit und einer Hubge-schwindigkeit von 6 m/min dargestellt.

6 Teilproje

Abbildung 5

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Tabelle 36:

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Last-ollektiv

6 Teilprojekte

121

Als Referenzwert für die Treibhausgasemissionen in der Europäischen Union wird der Wert nach [EEA12a] inklusiv Landnutzung, Landnutzungsänderung und Forst verwendet. Aus diesem Vergleich geht hervor, dass die jährlichen Treibhausgasemissionen in der Nutzungs-phase sowohl von Industriekrananlagen als auch von Serienhebezeugen im Vergleich mit den Gesamtemissionen in der Europäischen Union keine signifikante Rolle spielen.

6.2.3.5 Quantifizierung der Transportphase

Der Transport der Krananlage vom Hersteller zum Kunden wird mit Hilfe von Einheitswerten aus ProBas [Öko12a] auf Basis der Transportleistung in [tkm] berücksichtigt. Als Entfernung wird eine Distanz von 500 km für den Transport veranschlagt. Damit bleibt der Trend der vergangenen Jahre, dass der Stahlbau des Krans in der Nähe des Kunden durch einen Kranbaupartner vorgenommen wird und nur das Hebezeug vom „Kranhersteller“ stammt, unberücksichtigt [oV12]. In diesem Sinne handelt es sich bei der gewählten Betrachtung um eine „Worst-Case-Abschätzung“, da der Transport der gesamten Krananlage inklusiv des Stahlbaus für die Berechnung in Betracht gezogen wird.

6.2.3.6 Ergebnis der Quantifizierung über den Produklebenszyklus

In diesem Abschnitt werden die Ergebnisse der Quantifizierung der Umweltaspekte auf dem Produktlebensweg einer Industriekrananlage an den Beispielen Treibhausgasemissionen und Primärenergiebedarf dargestellt. Die vollständige Darstellung aller quantifizierten Um-weltaspekte kann dem Anhang (Kapitel 9) entnommen werden. In Abbildung 55 ist die an-teilsmäßige Verteilung der Treibhausgasemissionen auf den Produktlebenszyklus darge-stellt. Als Referenz dient wie bereits beschrieben ein Einträger-Laufkran mit einer Spannwei-te von ca. 17 m und einer Tragfähigkeit von 10 t.

Abbildung 55: Verteilung der Treibhausgasemissionen auf dem Produktlebensweg

Der größte Anteil der Treibhausgasemissionen entsteht in der Materialauswahlphase und in der Nutzungsphase, wohingegen die Fertigung, der Transport und die Verwertung von nicht recyclingfähigem Material nur einen geringen Anteil einnehmen. Berücksichtigt man die Re-

-40%

-30%

-20%

-10%

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Treibhausgasemissionen

Verwertung

Recycling

Transport

Nutzung

Herstellung

Materialauswahl

6 Teilprojekte

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cyclingphase, die aus der Materialauswahl auf Basis der gewählten Werkstofffraktionen ab-geschätzt wird und hier negativ dargestellt ist, als Recyclingcredits, so ist die maßgebliche Lebensphase hinsichtlich der Treibhausgasemissionen die Nutzung des Krans.

Im Hinblick auf den Primärenergiebedarf erhält man ein sehr ähnliches Bild. Abbildung 56 zeigt die Verteilung des Primärenergiebedarfs auf die einzelnen Lebensphasen eines Brü-ckenkrans.

Abbildung 56: Verteilung des Primärenergiebedarfs auf dem Produktlebensweg

Im Gegensatz zu den Treibhausgasemissionen bildet die Nutzungsphase an dieser Stelle knapp den größten Anteil, vor der Materialauswahl. Die Phasen Herstellung, Transporte und die Verwertung spielen hier auch nur eine untergeordnete Rolle. Berücksichtigt man auch hier das Recyclingpotenzial aus der Materialauswahlphase, so ergibt sich eine deutliche Gewichtung der Nutzungsphase hinsichtlich des Primärenergiebedarfs.

Die eindeutige Gewichtung der Nutzungsphase bei der Lebenswegbetrachtung unter der Berücksichtigung des Recyclingpotenzials ist nicht bei allen Umweltaspekten, die im Rah-men dieser Untersuchung quantifiziert werden, gegeben. Bei der Mehrzahl der betrachteten Umweltaspekte wird aber die Nutzungsphase als wichtigste Lebensphase festgestellt, so dass Verbesserungspotenziale in einem ersten Schritt in dieser Lebensphase zu suchen sind. Auf eine separate Quantifizierung der Umweltaspekte auf dem Produktlebensweg von Serienhebezeugen wird an dieser Stelle verzichtet, da die Gesamtmasse des Serienhebe-zeugs weit unter der eines Krans liegt und beim Kran bereits die Nutzungsphase als maß-gebliche Phase identifiziert wird. Damit kann sicher davon ausgegangen werden, dass auch beim Serienhebezeug die Nutzungsphase die dominierende Lebensphase ist.

6.2.3.7 Verbesserungspotenziale

Der maßgebliche Parameter in der Nutzungsphase ist der Bedarf an elektrischer Energie und damit auch der wichtigste Stellhebel für Verbesserungen. Da der größte Anteil des Energiebedarfs vom Hubwerk verursacht wird, werden in einem ersten Schritt die dort auftre-

-30%

-20%

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0%

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Primärenergie

Verwertung

Recycling

Transport

Nutzung

Herstellung

Materialauswahl

6 Teilprojekte

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tenden Verluste analysiert. Die vorgestellte Betrachtung gilt demnach auch für Serienhebe-zeuge, da Serienhebezeuge letztendlich auch als Hubwerke in Industriekrananlagen einge-baut werden.

Verluste entstehen vor allem im Motor des Hubwerks bei Teillast, wie die Auswertung der Messungen belegt. Quellen für diese Verluste sind neben der Reibung in den Lagern des Rotors, Ventilationsverluste und vor allem Stromwärmeverluste im Rotor und im Stator des Motors. Dabei wird in lastabhängige und lastunabhängige Verluste unterschieden. Die Stromwärmeverluste sind dabei in etwa quadratisch vom durchfließenden Strom abhängig [Roc96]. Für Motoren im Dauerbetrieb (S1-Betrieb) werden seit einigen Jahren umfangreiche Maßnahmen unternommen, den Wirkungsgrad in Abhängigkeit der Nennleistung zu erhö-hen. Teilweise sind diese Ansätze auch auf die Legislative zurückzuführen, da die Europäi-sche Kommission in der Verordnung 640/2009/EG [EG09b] bereits Vorschriften hinsichtlich Mindestwirkungsgraden erlassen hat. Untersuchungen im Bereich der Motoren, die im Aus-setzbetrieb arbeiten, stehen noch aus, so dass hinsichtlich Wirkungsgradverbesserungen in der vorliegenden Untersuchung keine Aussage gemacht werden kann. Der Einsatz von an-deren Motorbauarten wie dem Drehstromsynchronmotor verspricht zwar einen verbesserten Wirkungsgrad, ist aber nur in Verbindung mit einem Umrichter möglich, da diese Motoren nicht am Netz anlaufen. Damit geht auch der Vorteil der Rückspeisefähigkeit des Drehstrom-asynchronmotors, der direkt am Netz betrieben wird, verloren. Der Einsatz von Rückspeise-einheiten kann an dieser Stelle zwar als Abhilfe zusätzlich eingebaut werden. Die Investition in diese Rückspeiseeinheiten lohnt sich beim Kran allerdings nur bei einer hohen Anzahl von Spielen während seiner Nutzungszeit.

Für das Getriebe werden in [Nie03] insgesamt sechs maßgeblich Verlustquellen genannt, die auch in lastabhängige Verluste und lastunabhängige Verluste unterschieden werden:

• lastabhängige Zahnreibungsverluste

• lastunabhängige Zahnreibungsverluste

• lastsabhängige Lagerverluste

• lastunabhängige Lagerverluste

• Verluste aus Dichtungsreibung

• sonstige Verluste

Da das Getriebe und speziell die darin verbauten Zahnräder und Lager einen sehr gut er-forschten Bereich darstellen, kann zur wirkungsgradoptimierten Gestaltung dieser Maschi-nenelemente auf eine umfangreiche Literatur zurückgegriffen werden. Beispielsweise wird in [Wim06] ein Konstruktionskatalog dargestellt, der konkrete Hilfestellungen zur Verringerung der lastabhängigen Verzahnungsverluste hinsichtlich der geometrischen Parameter aufzeigt. Grundsätzlich gilt, dass die Verluste, die bei Stirnrädern pro Verzahnungsstufe entstehen, bereits jetzt eher gering einzuschätzen sind [Nie03].

Die letzte Baugruppe des Antriebsstrangs im Hebezeug ist der Seiltrieb. Die Verluste entste-hen hier durch die Reibung in den Lagern der Seilrollen und der Seiltrommel. Ansätze zur energieeffizienten Gestaltung können beispielsweise durch den Einsatz von Wälzlagern statt Gleitlagern in den Seilrollen erzielt werden. Wälzlager besitzen im Vergleich zu Gleitlagern nach [DIN74] einen etwas besseren Wirkungsgrad, so dass hiermit die Verluste reduziert werden können. Auch im Wirkungsgrad des Flaschenzugs gibt es Unterschiede. Beispiels-

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weise hat eine 4/2-Einscherung bei der Berechnung nach [DIN74] einen etwas höheren Wir-kungsgrad als eine 4/1-Einscherung. Allerdings kommt es hierbei zu Rückwirkungen auf das Getriebe bzw. den Motor, da bei einer 4/2 Einscherung in etwa die doppelte Zugkraft an der Seiltrommel, als bei einer 4/1-Einscherung anliegen muss.

Letztendlich ist das Optimierungspotenzial immer von der Ausgangsbasis und der individuel-len Anwendung abhängig. Wird beispielsweise in einem Hebezeug bereits auf Wälzlager im Seiltrieb zurückgegriffen, so entfällt dieser Ansatzpunkt. Generell kann gesagt werden, dass es aus technischer Sicht aufgrund des einfachen Aufbaus eines Hebezeugs nur die Ansatz-punkte Motor, Getrieb und Seiltrieb gibt. Welches Potenzial letztendlich in den einzelnen Komponenten noch zu heben ist, müssen detailliertere Untersuchungen zeigen.

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125

6.2.4 Turmdrehkrane

Turmdrehkrane (Baukrane) werden für vielfältige Aufgaben im Baubetrieb, auf Lagerplätzen und Bauhöfen eingesetzt [Hen96]. Die Bandbreite der Einsätze reicht dabei von kleinen Ein-familienhäusern bis zu großen Industriebauten oder Sportstätten. In den folgenden Abschnit-ten wird ein Überblick über die verschiedenen Bauarten von Turmdrehkranen und die techni-schen Ausprägungen der Geräte gegeben. Anschließend erfolgt die Quantifizierung der maßgeblichen Umweltaspekte und die Bewertung von Verbesserungspotenzialen an den Maschinen hinsichtlich der Höhe ihrer Umweltaspekte.

6.2.4.1 Varianten, Aufbau und Verwendung

Die vielfältigen Aufgaben, die ein Kran im Baubetrieb bewerkstelligen muss, hat in der Ver-gangenheit zu einer Vielzahl technischer Ausführungen geführt. In [Pro08] werden als grund-legende Unterscheidungsmerkmale von Turmdrehkranen folgende Aspekte genannt:

• Anordnung des Drehwerks (Oben- oder Untendreher) • Herstellung der Einsatzbereitschaft (selbstaufrichtend, Aufbau durch anderen Kran) • Aufstellungsart (stationär oder verfahrbar) • Auslegerbauart (Katzausleger, Nadelausleger,…) • Ausbildung des Turms (Gitterbauweise, Vollwandbauweise,…)

Im weiteren Verlauf wird eine kurze Abhandlung der jeweiligen Unterscheidungsmerkmale bzw. ein Überblick über die konstruktive Ausprägung gegeben. Die größenmäßige Klassifi-zierung von Turmdrehkranen erfolgt nach der Höhe ihres Lastmoments in [mt]. Die Berech-nung des Lastmoments erfolgt mittels Gleichung (22) nach [Kön11].

Lastmoment mt =Ausladung m x Traglast [t] (22)

Für jede Auslegerkonfiguration eines Turmdrehkrans gibt es eine zugeordnete Lastmoment-kurve. Daraus können die möglichen Traglasten abgelesen werden [Kön11]. Als weitere maßgebliche Größe bei Turmdrehkranen gilt die maximal erreichbare Hubhöhe [m]. Nach [Kön11] sind für die Auswahl von Turmdrehkranen für den Baustellenbetrieb folgende Aspek-te maßgeblich:

• erforderliche Ausladung: maximale erreichbare Entfernung der Hakenflasche von der Drehkranzmitte aus gemessen

• Tragfähigkeit des Krans bei maximaler Ausladung: Diese Größe ist direkt vom Lastmoment des Krans abhängig.

• größte Einzellast: Die maximale Einzellast kann nur in der Nähe des Turms geho-ben werden, da sonst das maximal mögliche Lastmoment des Krans überschritten wird.

• größte erforderliche Hubhöhe: Die Hubhöhe ist der Abstand vom Boden bis zur größten möglichen Hakenstellung des Krans.

• Notwendigkeit des Kletterns mit dem Baufortschritt: Sowohl bei Obendreher-turmdrehkranen als auch in jüngerer Vergangenheit bei untendrehenden Kranen ist es möglich, zusätzliche Turmstücke einzuklettern (Turmklettern) oder den Kran in den

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Geschossdecken zu verankern und mit dem Gebäude in die Höhe zu schieben [Töl05].

• vorhandene Platzverhältnisse: Durch die auf den verschiedenen Baustellen vorge-gebenen Platzverhältnisse ist die Auswahl des Krans oftmals eingeschränkt. Darf beispielsweise das Nachbargrundstück der Baustelle nicht mit dem Kran überstrichen werden, ist es notwendig, auf einen Kran mit Nadelausleger zurückzugreifen.

• vorgegebene Montage- und Demontagezeiten: Die Unterschiede in den Montage- und Demontagezeiten liegen vor allem darin begründet, dass Obendreherkrane in den meisten Fällen erst auf der Baustelle mit Hilfe eines anderen Krans zusammen- und aufgebaut werden müssen. Untendreherkrane werden hingegen meist als Schnelleinsatzkrane ausgeführt. Die meisten dieser Krane müssen nur noch mit dem Ballast bestückt werden, da sie in der Lage sind, sich selbst aufzurichten.

Im Folgenden werden einige konstruktive Ausprägungen von Turmdrehkranen vorgestellt. Dabei gilt es, einen kurzen Überblick über die wichtigsten Eigenschaften von Turmdrehkra-nen zu geben, bevor die Quantifizierung und Bewertung der Umweltaspekte, die von diesen Kranen zu erwarten sind, vorgenommen werden kann.

Obendreher

Tabelle 37: Übersicht über die Auslegerbauarten von Turmdrehkranen [Gün12]

D C

A B

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Ein Obendreher-Turmdrehkran besteht aus einem senkrecht aufragenden Turm und einem Auslegersystem, das verschiedene Ausprägungen besitzen kann. Generell gilt, dass die Auslegersysteme als schlankes Stabwerk ausgeführt sind. Diese Sturktur ist leichter als eine vollwandige Ausführung und sorgt so dafür, dass auch bei großen Ausladungen eine ausrei-chende Hubkapazität zur Verfügung steht. Eine Übersicht über die möglichen Auslegersys-teme ist in Tabelle 37 dargestellt.

Abbildung A in Tabelle 37 zeigt einen Obendreher-Turmdrehkran mit Nadelausleger. Der Ausleger ist wippbar an der Drehbühne des Krans gelagert und kann mit Hilfe des Einzieh-werks in seiner Neigung verstellt werden. Die Übertragung der Kräfte des Einziehwerks auf den Ausleger erfolgt durch einen Seilzug. Durch die Möglichkeit, den Ausleger des Krans steil zu stellen, ergeben sich sehr große Hubhöhen. Ein weiterer Vorteil dieses Krans ist, dass er bei steil gestelltem Ausleger nur eine sehr geringe Grundfläche überstreicht, was ihn bei begrenztem Raum sehr gut einsetzbar macht. Im Gegensatz zu Deutschland hat sich dieser Auslegertyp in vielen Ländern Europas und der restlichen Welt sehr gut etablieren können [Töl05]. In Deutschland ist der Markt für Krane mit dieser Auslegerbauart vor allem zu Beginn der 1970er Jahre signifikant zurückgegangen [Hal02].

In Abbildung B in Tabelle 37 ist ein Turmdrehkran mit Katzausleger dargestellt. In Deutsch-land ist dieser Auslegertyp seit langem der am weitesten verbreitete bei Turmdrehkranen. Abbildung 57 zeigt den detaillierten Aufbau eines Katzauslegers mit Spitze an einem Oben-dreher-Turmdrehkran. Der Ausleger des Krans ist am Turm des Krans gelagert und über die Turmspitze abgespannt. Die Laufkatze wird entlang des Auslegers geführt und damit die Hakenflasche über der Last postioniert. Der Gegenausleger ist ebenfall mit Hilfe von Gelen-ken am Turm befestigt und dient zur Aufnahme des Ballasts und des Hubwerks. Die Turm-spitze dient nicht nur der Abspannung von Ausleger und Gegenausleger, sondern beeinhal-tet auch das Drehwerk für die Bewegung des Krans um die Hochachse und die Kabine für den Kranführer.

Abbildung 57: Aufbau eines Turmdrehkrans mit Katzausleger und Spitze [Töl05]

In jüngerer Vergangenheit etabliert sich neben dem vorgestellten Turmdrehkran mit Spitze der sogenannte spitzenlose bzw. Topless- oder Biegebalkenauslegerkran auf dem Markt. In [Hal02] werden einige Vorteile für diese Auslegerbauart bei sich überschwenkenden Turm-drehkranen auf einer Baustelle genannt:

• weniger Mastelemente • geringere Transportkosten • weniger Ballast

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• geringere Mastquerschnitte • kleinere Autokrane für die Montage

Der große Vorteil von Turmdrehkranen mit Katzausleger allgemein ist die schnelle Bewe-gung der Laufkatze. Damit ist es möglich hohe Umschlagleistungen zu erzielen. Die Leistung des Antriebs der Laufkatze kann dabei deutlich kleiner gewählt werden als beim Einzieh-/ oder Wippwerks eines Krans mit Nadelausleger, da nur die Kräfte für das Durchziehen des Hubseils durch die Laufkatze, die Verluste aus der Fahrbewegung und die Verluste im Seil-trieb, mit dem die Laufkatze bewegt wird, aufgebracht werden müssen. Im Gegensatz dazu muss das Einziehwerk eines Nadelauslegerkrans in der Lage sein, den Ausleger zusammen mit der angehängten Last zu heben, was eine deutlich größere installierte Leistung erfordert. Zudem ist ein horizontaler Hakenweg deutlich einfacher zu realisieren als bei einem Nadel-ausleger, was bei bei diesem Typ nur mit hohem Regelungsaufwand zu bewerkstelligen ist. Das kürzere Hubseil führt zu geringerem Lastpendeln und damit zu kürzeren Positionierzei-ten. Die Last kann zudem bis direkt an den Turm des Krans herangeführt werden. Ein toter Lastraum existiert somit im Vergleich zum Nadelauslegerkran nicht [Hal02].

Abbildung C in Tabelle 37 zeigt einen Turmdrehkran mit teleskopierbarem Auslegersystem. Die Katze ist am unteren Teil des Auslegers verfahrbar und kann mit ein- oder austelesko-piert werden. Diese Bauform ist aufgrund der deutlich höheren Kosten im Vergleich zu einem Kran mit normalem Katzausleger nicht allzu weit verbreitet, da sie in der Regel nur dann sinnvoll ist, wenn die örtlichen Gegebenheiten eine Reduzierung des Drehkreises der Ausle-gersptize erfordern [Sch11a].

In Abbildung D in Tabelle 37 ist der schematische Aufbau eines Turmdrehkrans mit Kni-ckausleger dargestellt. Bei diesem Auslegertyp handelt es sich ebenfalls um eine selten an-zutreffende Sonderbauform. Der vom Turm ausgehende Teil des Auslegers ist ähnlich eines Nadelauslegers wippbar gelagert. Die Laufkatze ist am waagrechten Teil des Auslegers ver-fahrbar angebracht und kann die geknickte Stelle nicht überwinden. Die Einsatzbereiche für einen Kran mit diesem Auslegertyp beschränken sich auf Anwendungen, bei denen Lasten über die Turmhöhe des Krans hinausgehoben oder Hindernisse im Umfeld des Krans, wie andere Krane oder Bauwerke umfahren werden müssen [Sch11a].

Klettern

Um die Hakenhöhe dem Baufortschritt anzupassen, kann es bei Turmdrehkranen erforder-lich sein, dass der Kran mit dem Gebäude klettert. Klettern kann zum einen bedeuten, dass zusätzliche Turmstücke unterhalb der Drehbühne eingebaut werden (Turmklettern) oder dass der Kran im Gebäude selbst auf die nächste Etage geschoben wird (Innenklettern). Da die freistehende Turmhöhe bei Turmdrehkranen durch die auf das Tragwerk wirkende Belas-tung begrenzt ist, kann es ab einer bestimmten Turmhöhe nötig sein, den Kran am Gebäude zu verankern [Töl05].

Aufstellungsarten

Hinsichtlich der Aufstellungsart von Turmdrehkranen wird in eine stationäre Aufstellung oder eine verfahrbare Aufstellung unterschieden. Zur stationären Aufstellung werden entweder Zuganker in ein Betonfundament eingegossen und der Turm des Krans daran fixiert oder ein Fundamentkreuz aus Stahl aufgestellt, auf dem der Turm fixiert wird. Die Lösung mit einbe-tonierten Zugankern bietet sich immer dann an, wenn der Kran innerhalb eines Gebäudes

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aufgestellt werden muss, da der Platzbedarf für diese Lösung deutlich kleiner ausfällt. Eine Verfahrbare Aufstellung wird immer dann bevorzugt, wenn der Aktionsradius des Krans er-weitert werden soll. Für diese Aufstellungsart wird der Kran auf ein Schienenfahrwerk ge-stellt, das mit einem eigenen Antrieb versehen ist [Töl05].

Untendreher

Untendreher, oft auch als Schnelleinsatzkrane bezeichnet, werden in kleineren Lastmoment- und Hubhöhenklassen hergestellt. Bei diesen Kranen ist das Drehwerk zwischen dem Unterwagen und dem Turm angebracht, d.h. der Turm des Krans dreht sich mit. Ausgeführt werden diese Krane mittlerweile nur noch mit Katzausleger [Töl05]. Der große Vorteil dieses Krans liegt in der sehr schnellen Montierbarkeit auf Baustellen und dem einfachen Transport von einer Baustelle zur nächsten. Abbildung 58 zeigt schematisch den Aufstellprozess eines Untendrehers nach [Zep96].

Abbildung 58: Aufstellprozess eines Untendrehers [Zep96]

Der Turm dieser Krane ist entweder als Fachwerkstruktur ausgeführt oder als Kastenträger. Das schnelle Aufstellen wird unter anderem durch das Teleskopieren des Turm erreicht. Mit Hilfe dieser Teleskopiereinrichtung ist es auch möglich, verschiedene Hakenhöhen zu reali-sieren [Töl05]. Für das Erreichen größerer Hubhöhen können mittlerweile auch bei vielen Untendrehern zusätzliche Turmstücke eingeklettert werden um so die erreichbare Hakenhö-he zu steigern. Zwischen den einzelnen Einsatzorten wird der Kran an einen Lkw angehängt oder aufgesattelt. Dabei ist es möglich, den Kran mit sog. Schnellläuferachsen (bis zu Ge-schwindigkeiten von 80 km/h zugelassen) auszustatten und damit eine höhere Transportge-schwindigkeit zu realisieren. Das führt dazu, dass sich der Aktionsradius des Krans im Ver-gleich zu einer Ausstattung mit Langsamläuferachsen (bis zu einer Geschwindigkeit von 25 km/h zugelassen) deutlich steigern lässt. Nach dem Aufstellen des Krans auf dem Funda-mentkreuz werden die Achsen des Krans abgebaut, so dass diese für den Transport anderer Krane verwendet werden können, solange der aufgestellte Kran auf der Baustelle verbleibt. Je nach Größe des Krans kann es nötig sein, dass Fundamentkreuz zusätzlich zu ballastie-ren, um den sicheren Stand des Krans zu gewährleisten.

Turm

Der Turm des Krans kann als festehendes Teil (Obendreher) oder als sich drehende Bau-gruppe des Krans (Untendreher) ausgeführt werden. Obendreher besitzen einen Turm, der als Fachwerkkonstruktion aus einzelnen Turmsegmenten aufgebaut ist. Für jede Hubhöhen-konfiguration wird der Turm aus der nötigen Anzahl von Segmenten aufgebaut. Soll der Kran in der Lage sein, mit dem Baufortschritt am Gebäude mit zu wachsen, besteht die Möglich-keit des Kletterns (siehe Abschnitt Klettern). Am oberen Ende des Turms wird die Spitze mit dem Drehkranz und der Kabine montiert. Für Untendreher existieren hinsichtlich der Kons-

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truktion des Turms sowohl Lösungen mit einem Fachwerk als auch mit Vollwandträgern. Bei Fachwerkkonstruktion können mittlerweile ähnlich wie beim Obendreher zusätzliche Turm-stücke eingeklettert werden. Vollwandige Türme sind meist teleskopierbar ausgeführt, so dass der Aufbau des Krans und die Hubhöhenanpassung sehr einfach zu bewältigen ist.

Mobilbaukran

In jüngerer Vergangenheit hat sich auf dem Markt eine weitere Unterkategorie des Turm-drehkrans der Mobilbaukran - etablieren können. Diese Krane verbinden die Vorzüge eines Fahrzeugkrans mit Teleskopausleger, wie beispielsweise die Mobilität, die Schnelle Einsatz-bereitschaft und gute Offroad-Eigenschaften mit den Vorteilen eines Turmdrehkrans, wie dem Einsatz bei begrenztem Raum, der hohen Umschlagleistung oder der Montage über einer vorhandenen Bebauung [Sta04].

Der Unterwagen dieser Krane besteht nach dem aktuellen Stand der Technik aus einem Fahrgestell, das als sehr steife Schweißkonstruktion ausgeführt ist und bis zu fünf Achsen besitzt. Geht man von 12 t zulässiger Achslast in Deutschland aus, liegt das zulässige Ge-samtgewicht eines solchen 5-achsigen Krans bei 60t. Den Antrieb des Fahrgestells über-nimmt ein entsprechend leistungsfähiger Dieselmotor, der das Drehmoment über ein auto-matisiertes Getriebe zu den Antriebsachsen leitet. Zuschaltbare Sperren in den Achsen sor-gen für die benötigte Geländegängigkeit. Als weitere Anforderung wird an diese Krane eine gute Wendigkeit gestellt, die durch verschiedene Lenkprogramme erreicht wird [Sta04].

Ausgeführt sind Mobilbaukrane grundsätzlich als Untendreher, d. h. der Drehkranz ist mit dem Unterwagen verbundenen und der Turm baut darauf auf. Der Turm ist als vollwandiger Kastenträger ausgeführt und teleskopierbar. Der Ausleger ist hingegen als Fachwerk konzi-piert und entfaltet sich nach dem Aufrichten des Turms auf der Baustelle. Durch diese kine-matische Anordnung ist es möglich, den Kran sehr schnell auf und wieder abzurüsten und ihn so an einem Tag auf mehreren Baustellen einsetzen zu können. Die Antriebe des Krans (Hubwerk, Katze, Drehwerk) sind als geregelte Frequenzumrichterantriebe ausgeführt. Die Energieversorgung erfolgt entweder durch das öffentlich Stromnetz, falls ein ausreichend starker Netzanschluss zur Verfügung steht oder durch ein kleines Dieselaggregat im Ober-wagen des Krans. Damit ist der Kran ähnlich flexibel einsetzbar wie ein Fahrzeugkran mit Teleskopausleger. Abbildung 59 zeigt einen Mobilbaukran in Fahrstellung.

Abbildung 59: Mobilbaukran (Bildquelle: Liebherr Biberach)

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Dabei ist der Turm des Krans einteleskopiert und der Ausleger zusammengefaltet. Da diese Krane bislang nur einen relativ kleinen Marktanteil besitzen, wird im Verlauf der vorliegenden Untersuchungen nicht weiter auf sie eingegangen.

6.2.4.2 Antriebstechnik

Im folgenden Abschnitt wird ein kurzer Überblick über die in Turmdrehkranen verbaute An-triebstechnik gegeben. Als Referenz gilt sowohl hier als auch für die weiteren Betrachtungen ein Turmdrehkran mit Katzausleger, da dieser Kran am weitesten verbreitet ist. Die größte Nennleistung besitzt das Hubwerk des Turmdrehkrans. Dies ist der Tatsache geschuldet, dass für die großen Hubhöhen, die ein Turmdrehkran erreichen kann, entsprechende Hub-geschwindigkeiten und damit Antriebsleistungen zwingend notwendig sind. Die Leistungen für das Katzfahren und das Drehwerk sind bedeutend geringer. Lediglich das Einziehwerk in Turmdrehkranen mit Nadelausleger erreicht noch ähnlich hohe Leistungen wie das Hubwerk.

Die Energieversorgung des Krans erfolgt aus dem öffentlichen Stromnetz. Kleinere Krane mit einer Stromaufnahme bis 125 Ampère können direkt mit Hilfe eines CEE-Steckers im Bau-stromkasten angschlossen werden (siehe Abbildung 60 links). Ist eine größere Stromauf-nahme für die Versorgung der Antriebe des Krans nötig, wird der Kran direkt im Baustrom-verteile angeklemmt, wie es in Abbildung 60 auf der rechten Seite dargestellt ist.

Abbildung 60: Anschluss von Turmdrehkranen an das öffentliche Versorgungsnetz

Hubwerk

Als Antriebsquellen kommen heute in der Regel frequenzgeregelte Drehstromasynchronmo-toren mit Käfigläufer zum Einsatz. Lediglich kleine Leistungen von wenigen Kilowatt werden noch durch polumschaltbare Drehstromasynchronmotoren zur Realisierung verschiedener Hubgeschwindigkeiten abgedeckt. Dies ist vor allem der Tatsache geschuldet, dass die po-lumschaltbaren Motoren sehr hohe Anlaufströme besitzen, die das öffentliche Stromnetz stark belasten. Für größere Leistungen wurden in der Vergangenheit Schleifringläufermoto-ren mit Wirbelstrombremsen eingesetzt, um die benötigten kleineren Hubgeschwindigkeiten zu realisieren [Föh82]. Die in [Föh82] zusätzlich beschriebenen Antriebstechniken wie Ward-Leonard-Umformer oder der Gleichstrommotor mit Thyristorspeisung spielen heute keine Rolle mehr. Letztendlich hat sich auf Grund vieler Vorteile der frequenzgeregelte Drehstrom-asynchronmotor als Antriebsquelle für das Hubwerk im Turmdrehkran durchgesetzt. Abbil-dung 61 zeigt den schematischen Aufbau des Hubwerks für einen Turmdrehkran nach der-zeitigem Stand der Technik in Anlehung an [Fis93].

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Abbildung 61: schematischer Aufbau des Hubwerkantriebs an einem Turmdrehkran in Anlehnung an [Fis93]

Die Hauptbestandteile dieses Antriebs sind der Motor, das Getriebe, der Seiltrieb und der Frequenzumrichter, der die Netzspannung von 400 V und die Netzfrequenz von 50 Hz in ein Drehstromnetz variabler Spannung und Frequenz wandelt. Mit diesem Drehstromnetz wird ein Drehstromasynchronmotor mit Kurzschlussläufer gespeist. Als Vorteile dieses Antriebs-konzepts für Hubwerke in Turmdrehkranen werden in [Fis93] unter anderem die stufenlose Beschleunigung ohne Stöße genannt, der wartungsfreie Antrieb mit einem Kurzschlussläu-fermotor und der deutlich geringere Energiebedarf im Vergleich zu einem Antrieb mit Schleif-ringläufermotor. Ein weiteres Charakteristikum dieses Hubwerks ist die stufenlose Anpas-sung der Hubgeschwindigkeit an die angehängte Last. Dies wird dadurch realisiert, dass der Motor über seine Eckfrequenz hinaus im Feldschwächebereich bei konstanter Leistung be-trieben wird. In jüngerer Vergangeheit wurden die Hubwerksantriebe oftmals auch durch einen sogenannten Positioniermodus ergänzt, der dazu dient, die Last sehr feinfühlig zu be-wegen oder die Last allein durch den Motor bei einer Drehzahl von 0 zu halten [Boh02]. Der Motor gibt sein Drehmoment direkt an ein zwei- oder dreistufiges Planetengetriebe ab, das für die Leistungswandlung sorgt. In sehr großen Turmdrehkranen kann dieses Getriebe als Schaltgetriebe ausgeführt sein, um den Bereich der Hubgeschwindigkeit weiter aufzufä-chern. Die Leistung wird vom Getriebe an eine mehrlagig bewickelte Seiltrommel weiterge-geben, die Ausgangsbasis für den zwei- oder viersträngig ausgeführten Seiltrieb ist. Nur bei sehr großen Kranen wird noch auf einen viersträngigen Seiltrieb zurückgegriffen. Abbildung 62 zeigt ein typisches Last-Geschwindigkeits-Diagramm für einen Obendreher-Turmdrehkran mit einer Tragfähigkeit von 10 t [Lie12a].

Seiltrommel

Hakenflasche

(Planeten-) Getriebe

M3~

Drehstromasynchronmotor

L1L2L3

~ =

=~

Frequenzumrichter

Versorgungsnetz 400 V, 50 Hz

Regelung

6 Teilprojekte

133

Abbildung 62: Last-Geschwindigkeitsdiagramm eines Turmdrehkranhubwerks [Lie12a]

Bis zur Eckfrequenz ist das Drehmoment konstant. Ab hier nimmt das Drehmoment indirekt proportional zur Frequenz ab. Aus Gründen der Sicherheit ist es hierbei wichtig, einen aus-reichenden Abstand zum Kippmoment vorzusehen, da dieses reziprok quadratisch mit stei-gender Frequenz abfällt. Es wird erwartet, dass die Leistungsaufnahme im stationären Zu-stand im Hubbetrieb bei voll ausgelenktem Meisterschalter auch immer der Nennleistung des Antriebs entspricht.

Drehwerk

Das Drehwerk eines Turmdrehkrans wird verwendet, um entweder den gesamten Turm mit Ausleger (Untendreher) oder nur den Ausleger (Obendreher) um die Hochachse zu drehen. Der Antrieb des Drehwerks erfolgt nach heutigem Stand der Technik durch einen frequenz-geregelten Drehstromasynchronmotor, der sein Drehmoment über ein Planetengetriebe und eine Stirnradverzahnung an den Drehkranz des Krans abgibt. Bis vor einigen Jahren wurden zusätzlich am Drehwerksantrieb hydrodynamische Kupplungen oder Wirbelstrombremsen im Motor verbaut, um dem Kranführer durch „Kontern“ die Möglichkeit zu geben, den Kran schneller zum Stillstand zu bringen. Für große Krane können auch mehrere Antriebseinhei-ten zum Einsatz kommen [Kön11]. Die verbauten Leistungen liegen aber deutlich unter denen des entsprechenden Hubwerks.

Katzantrieb

Der Katzantrieb dient dazu, die Laufkatze und damit den Lasthaken entlang des Auslegers zu verfahren. Früher galt an dieser Stelle ein mehrfach polumschaltbarer Drehstromasyn-chronmotor als Stand der Technik. Seit einiger Zeit werden auch für den Antrieb der Laufkat-ze Frequenzumrichterantriebe eingesetzt. Das Motordrehmoment wird über ein Getriebe auf eine Seiltrommel übertragen. Die Katze wird dabei entlang des Ausleger mit Hilfe dieses Seiltriebs gezogen [Fis93]. Der Antrieb der Laufkatze über einen entprechenden Frequenz-umrichter bringt dem Betreiber einige Vorteile hichsichtlich der Umschlagleistung des Krans. Durch die stufenlose und ruckfreie Beschleunigung ist es möglich, die Last beinahe pendel-frei entlang des Auslegers zu verfahren. Da die Laufkatze nur horizontal verfahrbar ist oder bei Auslegersteilstellung nur ihre eigene Masse heben muss, sind deutlich kleinere Leistun-gen der Antriebe als im Hubwerk des Turmdrehkrans eingesetzt.

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

5 15 23 30 40 50 60 70 80 90 100

Last

in [k

g]

Hubgeschwindigkeit [m/min]

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134


Wie in Abschnitt 6.2.2 vorgestellt, wird zur Quantifizierung der Umweltaspekte in den Pro-duktlebensphasen Herstellung (Materialauswahl und Fertigung) und Ende der Lebensdauer auf den EcoReport zurückgegriffen. Auf Basis der Kolli-Listen aus Herstellerunterlagen wird eine Werkstoffverteilung für den Kran abgeschätzt. Weitere Daten, die aus der Kolli-Liste nicht ableitbar sind, werden in einer Herstellerbegragung ermittelt. Es wird erwartet, dass diese Vereinfachung nur einen kleinen Fehler mit sich bringt, da die Hauptwerkstofftanteile des Krans, nämlich der Stahl für Turm und Ausleger und die Betonballastgewichte recht gut aus den Kolli-Listen ableitbar sind. Mit Hilfe dieser Eingaben berechnet der EcoReport auf Basis der hinterlegten Datenbankwerte [Kem11a] die Höhe der Umweltaspekte.

6.2.4.4 Quantifizierung der Umweltaspekte in der Nutzungsphase

In den folgenden Abschnitten wird die Quantifizierung der Umweltaspekte von Turmdrehkra-nen mit Hilfe des in Abschnitt 6.2.2 vorgestellten Konzepts aufgezeigt. Die einzelnen Arbeits-schritte werden im Vergleich zur Vorgehensweise bei der Industriekrananlage abgewandelt und auf die Eigenschaften des Turmdrehkrans angepasst. Als Referenz für diese Untersu-chungen dient ein Turmdrehkran mit Katzauslegersystem. Dabei wird zur Quantifizierung des Energiebedarfs auf Bestandsebene kein spezielles Referenzgerät ausgewählt, sondern auf die mittleren Antriebsleistungen des Hub-, Dreh-, Katzantriebs zurückgegriffen [Sta12].

Bestandsermittlung

In einem ersten Schritt wird versucht, analog zum Vorgehen bei der Industriekrananlage zur Bestandsbestimmung die Anzahl der Turmdrehkrane in Europa mit Hilfe der vorgestellten Methode auf Basis der Prodcom-Daten und der europäischen Außenhandelsstatistik abzu-schätzen. In Diskussionen mit Industrievertretern wird aber festgestellt, dass die Daten ein nicht realistisches Abbild des tatsächlichen Marktes liefern. Daher wird der Bestand bei einer Lebensdauer von 20 Jahren mit Daten der Herstellerindustrie auf 75.000 Turmdrehkrane abgeschätzt [Sta12].

Verwendung

Turmdrehkrane sind auf Baustellen im Einsatz, um Baustoffe und Maschinen an deren Ver-wendungsort zu heben. Die täglichen Einsatzzeiten sind sehr stark von der Art der Baustelle und des Bauverfahrens gekennzeichnet. Bei Untendrehern, die vornehmlich bei kleineren Bauvorhaben wie beispielsweise Einfamilienhäusern eingesetzt werden, ist die tägliche Zeit, in der der Kran arbeitet deutlich geringer als bei Großbaustellen, bei denen unter Umständen auch im Mehrschichtbetrieb gearbeitet wird. Eine genaue Auflistung, wie viele Arbeitsspiele ein Turmdrehkran in Abhängigkeit der Baustelle jährlich absolviert, existiert nicht. Daher wird zur Bestimmung der Verwendung eines Turmdrehkrans auf Datenloggeraufzeichnungen der Hersteller zurückgegriffen. Diese Daten beinhalten Werte zu den täglichen Einschaltzeiten der verschiedenen Antriebe. Eine Differenzierung in Hubzeit und Senkzeit erfolgt in diesen Daten nicht. Da der Kran nicht das ganze Jahr auf der Baustelle im Einsatz ist, wird die An-zahl der Einsatztage mit Hilfe des Beschäftigungsgrades auf Basis der jährlichen Arbeitstage definiert. Dieses Vorgehen wird im Unterpunkt Simulation/Hochrechnung genauer vorgestellt.

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Messungen

Die Messungen der Leistungsaufnahme an einem Turmdrehkran gestalten sich aufgrund der stark gekapselten Leitungsführung sowohl im Baustromverteiler als auch am Kran selbst schwieriger als bei der Industriekrananlage (siehe Abbildung 44). Deshalb wird für diese Messungen ein Adapter konzipiert und konstruiert, um am Dreiphasenversorgungsnetz Energiebedarfsmessungen mit Hilfe von CEE-Stecker bzw. CEE-Kupplung durchzuführen. Abbildung 63 zeigt auf der linken Seite das 3D-CAD-Modell des Adapters und auf der rech-ten Seite die konstruktive Umsetzung.

Abbildung 63: 3D-CAD-Modell des Messadapters und konstruktive Umsetzung

Im Aufbau besteht dieser Adapter aus einer Grundplatte, Seitenwänden und einem Deckel aus Kunststoff, so dass sich ein geschlossener Raum ergibt. Innerhalb des Adapters wird von einem Stromkabel mit 16 mm² Leiterquerschnitt und 63 Ampère CEE- Anschlussste-ckern die Schutzverschlauchung aus Gummi entfernt und das Kabel in seine fünf Adern auf-getrennt. Die einzelnen Adern besitzen in diesem Bereich noch eine dünnere Gummiver-schlauchung als Schutz. Um die Spannung mit Hilfe des Leistungsmessgerätes und den dafür vorgesehenen Krokodilklemmen messen zu können, wird im Berich (1) diese Ver-schlauchung ebenfalls entfernt und die Kupferdrähte freigelegt. Im Bereich (2) werden die Adern des Kabels durch Schlitze in der Bodenplatte nach unten aus dem Adapter herausge-führt und bilden jeweils eine Schlinge, in die die Schlaufen (Fluke FlexiSet) zur Messung der Stromstärke eingehängt werden können. Außerhalb des Adapters wird das Kabel ohne jegli-che Änderung geführt, um die Schutzmechanismen beizubehalten. Der Adapter selbst ist so konzipiert, dass sämtliche spannungführende Bauteile während des Einsatzes vollständig gekapselt und nicht berührbar sind.

(1)

(2)

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Abbildung 64: Leistungsaufnahmemessungen Turmdrehkran

In Abbildung 64 ist der Aufbau zur Messung der elektrischen Leistung am Turmdrehkran dargestellt. Der beschriebene Adapter (1) wird mit Hilfe von 63 Ampère-Drehstromsteck-verbindungen (2) zwischen den Kran und das Versorgungsnetz geschlossen. Die Spannung und die Stromstärke werden vom Leistungsmessgerät (3) aufgezeichnet und im internen Speicher abgelegt. Nach jedem gemessenen Lastspiel werden die Daten auf das Messnote-book (4) überspielt, dort gespeichert und ausgewertet. Auf eine separate Messung der Hub-geschwindigkeit wie bei der Industriekrananlage mit Hilfe eines Seilzugwegsensors kann beim Turmdrehkran verzichtet werden, da die Krane mit Frequenzumrichterantrieben ausge-stattet sind und dort die aktuelle Motordrehzahl abgelesen werden kann. In Abbildung 65 ist das Ergebnis der Leistungsaufnahmemessung an einem Turmdrehkranhubwerk dargestellt.

Abbildung 65: Leistungsaufnahme eines Turmdrehkranhubwerks

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

1,1

0 0,1 0,2 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

rela

tive

Leis

tung

sauf

nahm

e [P

/PN]

Anteil Nennlast [m/mmax]

Leistungsaufnahme Mittelwert

1

2

3

4

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Die aufgenommene Leistung wird unter verschiedenen Lastzuständen im Verhältnis zur Nennleistung des Antriebs dargestellt. Die Messungen werden mit der für die jeweilige Last größtmöglichen Geschwindigkeit mit voll ausgelenktem Meisterschalter durchgeführt. Die blau gefärbten Balken zeigen die mittlere aufgenommene Leistung in Abhängigkeit der Last und die rote Linie kennzeichnet den Durchschnittswert der aufgenommenen Leistung über alle Messungen. Die aufgenommene Leistung entspricht beim Heben etwa der Nennleistung des Antriebs. Damit wird die erwartete konstante Leistungsaufnahme durch die Messungen bestätigt.

Simulation/Hochrechnung

Die Abschätzung des Energiebedarfs für einen Turmdrehkran mit Katzausleger auf Basis der durchgeführten Leistungsaufnahmemessungen ist in Gleichung (25) dargestellt. E BG ∙ n ∙ ED , ∙ P , ED , ∙ P , ED , ∙ P , (25)

Der Beschäftigungsgrad BG eines Turmdrehkrans gibt den Zeitanteil an, die ein Turmdreh-kran auf Baustellen zur Verfügung steht [Wüs82]. Der Beschäftigungsgrad ist von einer Viel-zahl an Einflussfaktoren abhängig, so dass nur eine überschlägige Bestimmung erfolgen kann. In Anlehnung an [Wüs82] werden für den Beschäftigungsgrad 70% angegeben. Der Beschäftigungsgrad ist vor allem sehr stark konjuktur- und krangrößenabhängig. Bei schwa-cher Konjunktur auf dem Bausektor ist er deutlich geringer, bei starker Konjunktur ist er hö-her als der angegebene Wert. Eine ähnliche Abhängigkeit ergibt sich auch hinsichtlich der Krangröße. Große Turmdrehkrane werden zumeist auf Großbaustellen mit entsprechenden Bauzeiten eingesetzt, was zu höheren Beschäftigungsgraden führt. Kleinere Untendreher werden vor allem im Einfamilienhausberich eingesetzt und erreichen nur deutlich geringere Beschäftigungsgrade. Der Parameter nAT spiegelt die Anzahl der Arbeitstage in einem Ka-lenderjahr wider. Die täglichen Einschaltzeiten der einzelnen Antriebe werden durch die Pa-ramter EDT,xx berücksichtigt. Durch die Mulitplikation mit der Nennleistung PN,x des jeweiligen Antriebs erhält man vereinfacht den täglichen Endenergiebedarf der Antriebe eines Turm-drehkrans. Nach den Messungen am Hubwerk aus dem vorherigen Abschnitt ist dieser An-satz für die Berechnung des Energiebedarfs des Hubwerks ausreichend genau, mit der An-nahme, dass der Meisterschalter während des Hubvorgangs voll ausgelenkt ist. Tabelle 38 zeigt die Parameter für die Bestimmung des Energiebedarfs eines Turmdrehkrans abschlie-ßend in der Übersicht.

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Tabelle 38: Parameter zur Energiebedarfsbestimmung am Turmdrehkran

Parameter Bennennung Einheit

BG Beschäftigungsgrad [%]

nAT Anzahl der Arbeitstag in einem Jahr [d]

EDT,HW Tägliche Einschaltzeit des Hubwerks [h/d]

PN,HW Nennleistung des Hubwerks [kW]

EDT,K Tägliche Einschaltzeit des Katzantriebs [h/d]

PN,K Nennleistung des Katzantriebs [kW]

EDT,D Tägliche Einschaltzeit Drehwerk [h/d]

PN,D Nennleistung des Drehwerks [kW]

Durch die Annahme, dass die Nennleistungen während der gesamten Einschaltzeit anliegen, ergibt sich ein „worst-case-Szenario“, da die Zeit für das Senken des Leerhakens nicht be-rücksichtigt wird. Bei Drehwerk und beim Katzfahrwerk sind die Energiebedarfe nach diesem Berechnungsverfahren tendenziell auch zu hoch angenommen. Aus diesem Grund wird ver-sucht neben diesem „worst-case-Szenario“ ein weiteres Szenario festzulegen, das eine mög-liche Untergrenze des Energiebedarfs zum Ergebnis hat. Dafür wird analog dem in Abbil-dung 62 dargestellten Last-Geschwindigkeits-Diagramm die größtmögliche Hubgeschwindig-keit herangezogen. Wählt man diese Geschwindigkeit, ergibt sich eine Aufteilung von Hub-zeit und Senkzeit von 1:1, da die Geschwindigkeit nicht mehr von der Last, sondern nur noch von der maximalen Drehzahl des Motors begrenzt ist. Beim Hubvorgang mit der für diese Geschwindigkeit größten Last wird die Nennleistung aufgenommen, beim Senken wird an-genommen, dass keine Leistungsaufnahme erfolgt. Mit diesen Annahmen ist es möglich, eine Untergrenze als „Best-Case-Szenario“ des Energiebedarfs festzulegen. Die tatsächliche Untergrenze wäre erreicht, wenn der Kran über die volle Einschaltzeit des Antriebs nur den Leerhaken verfährt.

Energiebedarf

Mit Hilfe der Berechnungsgrundlagen aus dem Arbeitsschritt Simulation/Hochrechnung ist es möglich, den Endenergiebedarf eines Turmdrehkrans in seiner Nutzungsdauer bzw. der Turmdrehkranpopulation in einem Jahr anzugeben. In Tabelle 39 ist der jährliche Endener-giebedarf von Turmdrehkranen in der Nutzungsphase sowohl im beschriebenen „Worst-Case-Szenario“ als auch im „Best-Case-Szenario“ mit den Vergleichswerten zum jährlichen Endenergiebedarf in der Europäischen Union nach [Eur12c] dargestellt.

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Tabelle 39: Endenergiebedarf Turmdrehkranpopulation im Vergleich zum EU-Bedarf



Turmdrehkrane „Best-Case“: 0,45 TWh 0,016 %

Turmdrehkrane „Worst-Case“: 0,75 TWh 0,026 %

Aus diesem Vergleich geht eindeutig hervor, dass der Endenergiebedarf von Turmdrehkra-nen in der Europäischen Union sowohl im Vergleich zu den absoluten Bedarfswerten keine nennenswerte Rolle spielt als auch zu den Bedarfen anderer Produktgruppen, die bereits unter Ökodesign-Aspekten untersucht wurden. Dieser Vergleich ist in Kapitel 7 dargestellt.

Umweltaspekte

Aus dem im vorigen Abschnitt „Energiebedarf“ berechneten Werten wird an dieser Stelle die Höhe der weiteren Umweltaspekte in der Nutzungsphase abgeleitet. Diese Ableitung ge-schieht wie in Abschnitt 6.2.2 vorgestellt mit Hilfe von Einheitswerten auf Basis von ProBas oder der MEErP-Studie. Exemplarisch für diese Ableitung wird an dieser Stelle der Treib-hausgasaustoß in der Nutzungsphase der Turmdrehkranpopulation vorgestellt. Als Basis für die Umrechnung des Energiebedarfs auf die Treibhausgasemissionen in CO2-Äquivalenten dient hier ProBas [Öko12a]. Tabelle 40 zeigt einen Vergleich des Umweltaspekts Treibhaus-gasemissionen der europäischen Turmdrehkranpopulation mit den gesamten Treibhausgas-emissionen.

Tabelle 40: Treibhausgasemissionen Turmdrehkranpopulation im Vergleich

Treibhausgasemissionen Anteil

Europäische Union: ca. 4.409.000.000.000 kg 100 %

Turmdrehkrane in der EU: ca. 302.000.000 kg 0,0069 %

Der Wert für den europäischen Treibhausgasaustoß wird für diese Betrachtung nach [EEA12a] inklusive Landnutzung, Landnutzungsänderung und Forst entnommen. Der Ver-gleich zeigt, dass die Treibhausgasemissionen, d derie von Turmdrehkranpopulation in der Nutzungsphase verursacht werden, deutlich unter den Gesamtemissionen in der europäi-schen Union liegen.

6.2.4.5 Quantifizierung der Transportphase

Die an dieser Stelle vorgestellte Vorgehensweise zur Quantifizierung der Transportphase basiert auf der Transportleistung in [tkm] mit Lastkraftwagen nach [Öko12a]. Untersucht wird an dieser Stelle ein Obendreher, da die Informationen zu den Massen der einzelnen Bau-gruppen aus den Kolli-Listen entnommen werden können (z.B. [Lie12a]). Für die Quantifizie-rung der Umweltaspekte in der Transportphase wird ein jährlicher Transportweg von 200 km veranschlagt. Für Untendreher ist dieser Weg möglicherweise etwas zu gering angesetzt, da sie in einem Jahr auf mehreren Baustellen eingesetzt werden. Für einen mittleren Kran, der

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nur einmal im Jahr seinen Einsatzort wechselt, kann die Enfernung aber als realistisch ange-nommen werden.


In diesem Abschnitt wird in Herstellerabsprache das Ergebnis der Quantifizierung für einen kleineren Obendreher mit ca. 130 mt maximalem Lastmoment als Referenz vorgestellt. Der Kran wird im Sinne einer Worst-Case-Abschätzung in der Konfiguration mit dem höchstmög-lichen Turm und dem längsten Ausleger, der für diesen Kran verfügbar ist, betrachtet. Dar-gestellt werden an dieser Stelle als Referenz die Umweltaspekte Treibhausgasemissionen und Primärenergiebedarf. Die Werte entstammen dem Quantifizierungsvorgehen aus dem vorherigen Abschnitt. Abbildung 66 zeigt die anteiligen Treibhausgasemissionen auf dem Produktlebensweg eines Turmdrehkrans.

Abbildung 66: Treibhausgasemissionen auf dem Produktlebensweg eines Turmdrehkrans

Aus dieser Darstellung geht hervor, dass der größte Anteil der Treibhausgasemissionen in der Nutzungsphase verursacht wird. Berücksichtigt man zusätzlich, dass das Recycling-potenzial aus den verwendeten Werkstoffen der Materialauswahlphase abgeleitet wird, so ergibt sich eine noch deutlichere Dominanz der Nutzungsphase hinsichtlich dieses Umwelt-aspekts. Der Primärenergiebedarf des betrachteten Turmdrehkrans auf den einzelnen Pro-duktlebensphasen wird in Abbildung 67 dargestellt. Diese Verteilung zeigt ebenfalls eine starke Gewichtung der Nutzungsphase des Turmdrehkrans.

-30,00%

-20,00%

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80,00%

Treibhausgasemissionen

Verwertung

Recycling

Transporte

Nutzung

Fertigung

Materialauswahl

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Abbildung 67: Primärenergiebedarf auf dem Produktlebensweg eines Turmdrehkrans

Die starke Verteilung der Umweltaspekte auf die Nutzungsphase gilt nicht nur für die vorge-stellten Treibhausgasemissionen und den Primärenergiebedarf, sondern für die Mehrzahl der im EcoReport quantifizierten Umweltaspekte. Die Darstellung aller quantifizierten Umweltas-pekte dieses Krans auf dem Produktlebensweg wird im Anhang (Kapitel 9) dargestellt. Ledig-lich die Umweltaspekte Prozesswasser und langlebige organische Schadstoffe zeigen trotz des hohen Recyclingpotenzials von Stahl eine stärkere Gewichtung der Materialauswahl-phase. Aufgrund der deutlichen Dominanz der Nutzungsphase bei der Mehrzahl der betrach-teten Umweltaspekte scheint es sinnvoll, Optimierungspotenziale in einem ersten Schritt in dieser Produktlebensphase zu suchen. Die vollständige Abbildung der quantifizierten Um-weltaspekte kann dem Anhang entnommen werden.

6.2.4.7 Verbesserungspotenziale

Da die Nutzungsphase des Turmdrehkrans bei der gewählten Betrachtung den größten An-teil an der Höhe der Mehrzahl der Umweltaspekte ausmacht, werden an dieser Stelle Ansät-ze für Optimierungsmaßnahmen in dieser Phase untersucht und bewertet. Dabei wird der Fokus auf das Hubwerk gelegt, da dieses den größten Anteil des Endenergiebedarfs in der Nutzungsphase ausmacht. Mögliche Optimierungsmaßnahmen dürfen weder den Betrieb des Krans noch die Sicherheit der Maschine einschränken. Untersucht werden im Antriebs-strang die Komponenten Motor, Getriebe und Seiltrieb.

Motor

Turmdrehkrane besitzen wie es in Abschnitt 6.2.4.2 beschrieben ist, heute meist frequenzge-regelte Drehstromasynchronmotorn mit Käfigläufer als Antrieb. Dabei sind diese Antriebssys-teme mit einem großen Verstellbereich ausgestattet und operieren zu großen Zeitanteilen im Feldschwächebereich. Eine Auswertung der Leistungsaufnahmemessungen am Hubwerk des Turmdrehkrans mit anschließender Auswertung hinsichtlich des Wirkungsgrades nach Gleichung (21) ergibt Wirkungsgrade von deutlich über 90 % für die Kombination aus Motor

-30,00%

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90,00%

Primärenergiebedarf

Verwertung

Recycling

Transporte

Nutzung

Fertigung

Materialauswahl

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und Umrichter unter unterschiedlichen Lasten bei voll ausgelenktem Meisterschalter. Abbil-dung 68 zeigt die Auswertung der Messungen am Turmdrehkranhubwerk hinsichtlich des Wirkungsgrades für das Hubwerk und die Kombination von Motor und Umrichter in Abhän-gigkeit der Last für ein Hubwerk mit ca. 40 kW Leistung.

Abbildung 68: Wirkungsgrad Hubwerk Turmdrehkran

Die Daten zur Hubgeschwindigkeit, die für die Berechnung der mechanischen Leistung not-wendig sind, werden aus dem Frequenzumrichter abgelesen. Untersucht man den erzielten Verlauf des Wirkungsgrades auf Plausibilität durch einen Vergleich mit anderen Messwerten, beispielsweise aus [Sto10], so ergibt sich eine ausreichend genaue Übereinstimmung. Ein Vergleich mit Wirkungsgraddaten aus [Föh82] zeigt bei gleicher Nennleistung eine deutliche Verbesserung der Energieeffizienz von heutigen Turmdrehkranhubwerken gegenüber frühe-ren Ausführungen. Aufgrund der in den Messungen nachgewiesenen guten Effizienz ist auch das Potenzial für Verbesserungen durch den Einsatz anderer Motorbauarten wie dem Dreh-stromsynchronmotor nicht allzu groß. Im Gegensatz zu Regalbediengeräten (vgl. [Gün11b], [Bra12]) ist das Potenzial für den Einsatz von Rückspeiseeinheiten beim Turmdrehkran sehr begrenzt, da die Last nicht vom Kran gesenkt wird, sondern am Gebäude verbleibt und nur das leere Lastaufnahmemittel zurückgefahren wird. Daher sind Rückspeisepotenziale beim Turmdrehkran nur in geringem Umfang gegeben.

Getriebe

Hubwerksgetriebe in Turmdrehkranen sind nach dem Stand der Technik nur noch als Plane-tengetriebe ausgeführt. Diese Getriebe sind einfach zu montieren und bieten eine sehr gute Leistungsdichte. Auch die Wirkungsgrade der einzelnen Verzahnungen sind bereits auf einem sehr hohen Niveau [Mül98]. Weitere Optimierungspotenziale hinsichtlich Zahngeome-trie zur Senkung der lastabhängigen Verzahnungsverluste und hinsichtlich Schmierstoff kön-nen [Wim06] und [Dol03] entnommen werden. Signifikante Verbesserungen des Wirkungs-grades sind aber nicht zu erwarten.

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Wirk

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Last [kg]

Wirkungsgrad Hubwerk Wirkungsgrad Motor und Umrichter

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Seiltrieb

Turmdrehkrane werden heute entweder im Zwei-Strang-Betrieb oder im Vier-Strang-Betrieb gefahren. Der vier-Strang-Betrieb kommt vor allem bei Obendrehern zur Ausnutzung der vollen Hublastkapazität zum Einsatz. Aber auch in diesen Anwendungsfällen gibt es bereits Ansätze, nur noch auf einen zweisträngigen Seiltrieb zurückzugreifen. Aufgrund dieser Tat-sache ist das Optimierungspotenzial am Seiltrieb des Krans sehr begrenzt, da die gewählte Anordnung hinsichtlich der Anzahl der bewegten Teile im Zwei-Strang-Betrieb nicht weiter reduziert werden kann.

Zusammenfassung

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass sich das Antriebssystem des Turmdrehkrans hinsichtlich Energieeffizienz bereits deutlich weiterentwickelt hat. Durch den Ersatz von po-lumschaltbaren Motoren oder Schleifringläufermotoren durch frequenzgeregelte Antriebssys-teme werden bereits sehr effizienze Antriebssysteme eingesetzt. Durch den prinzipbedingt einfachen Aufbau von Getriebe und Seiltrieb ist auch hier das Potenzial für Effizienzsteige-rungen nur begrenzt vorhanden.

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6.2.5 Fahrzeugkrane

In den folgenden Abschnitten erfolgt zunächst eine Beschreibung des Stands der Technik im Bereich der Fahrzeugkrane sowohl hinsichtlich der konstruktiven Gestaltung des Aufbaus als auch der verwendeten Antriebstechnik. Auf dieser Basis werden die Umweltaspekte, die von einem Fahrzeugkran der 100 t Tragkraftklasse in der Europäischen Union zu erwarten sind, quantifiziert und bewertet. Der Stand der Technik und die Verbesserungen hinsichtlich der Höhe der Umweltaspekte in den letzten Jahren spannen im letzten Schritt einen Untersu-chungsraum für die Betrachtung von Optimierungspotenzialen auf.

6.2.5.1 Varianten, Aufbau und Verwendung

Der Fahrzeugkran wird meist für Hubarbeiten auf Baustellen eingesetzt. In seinem Aufbau besteht ein Fahrzeugkran aus einem Unterwagen mit Fahrantrieb und einem Oberwagen, der das eigentliche Hebezeug darstellt. Der Unterwagen dient lediglich dazu, das Hebezeug von einem Einsatzort zum nächsten zu transportieren. Der Oberwagen des Krans bzw. seine Auslegerstruktur wird in vielfältigen Ausprägungen und Konfigurationen gefertigt und einge-setzt. Grundlegende Unterscheidungsmerkmale von Fahzeugkranen beziehen sich zum einen auf die bauliche Ausprägung des Fahrwerks und des Auslegersystems. Beim Fahr-werk wird in Fahrzeugkrane mit Radfahrwerk und Krane mit Kettenfahrwerk unterschieden. Hinsichtlich des Auslegersystems wird zwischen Gittermastkranen und Teleskopkranen diffe-renziert [Sch11a]. Als generelle Anforderung an einen Fahrzeugkran ergeben sich verein-facht nach [Ham00] folgende Aspekte:

• hohe Tragfähigkeit und großer Arbeitsbereich • große Mobilität, niedriges Konstruktionseigengewicht • optimiertes Preis- /Leistungsverhältnis

Die Klassifizierung und der Verkauf von Fahrzeugkranen erfolgen nach der maximalen Trag-fähigkeit, die aber lediglich in geringem Abstand vom Drehkranzmittelpunkt erreicht wird. Ein großer Vorteil des Fahrzeugkrans ist der schnelle Auf- und Abbau und das schnelle Umset-zen von einer Baustelle auf die nächste. So können kleinere Krane vollständig ausgerüstet verfahren und täglich auf mehreren Baustellen eingesetzt werden. Bei Großgeräten, die trotz bis zu neunachsigen Fahrgestellen nicht vollständig ausgerüstet auf öffentlichen Straßen fahren dürfen, ist es nötig, Ballastgewichte und Teile des Auslegersystems separat auf Tief-ladern zum Einsatzort zu bringen und den Kran dort mit Hilfe weiterer Krane aufzubauen. Eine schematische Skizze des Aufbaus eines All-Terrain-Krans kann [Kön11] entnommen werden. Dieser Typ stellt auch die am weitesten verbreitete Bauart eines Fahrzeugkrans dar. Deshalb wird dieser Typ in Absprache mit der Herstellerindustrie als Referenz für die weite-ren Betrachtungen gewählt. Abbildung 69 zeigt einen All-Terrain-Kran bzw. Mobilkran mit Teleskopausleger.

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Abbildung 69: All-Terrain-Kran (Bildquelle: Liebherr)

Diese Krane verfügen über ein Fahrgestell, das sowohl für Fahrten auf öffentlichen Straßen als auch für Fahrten in unwegsamem Gelände geeignet ist [Kön11]. Für Fahrten auf öffentli-chen Straßen ist in Deutschland die Achslast auf 12 t pro Achse beschränkt. Die maximal erreichbaren Tragfähigkeiten liegen beim All-Terrain-Kran mittlerweile bei 1200 t.

Der All-Terrain-Kran

In diesem Abschnitt wird eine kurze Beschreibung des technischen Aufbaus [Ham00] und der Antriebstechnik des All-Terrain-Krans gegeben, da dieser für die weiteren Betrachtungen hinsichtlich der Quantifizierung der Umweltaspekte als Referenz ausgewählt wird.

• Unterwagen Der Rahmen des Krans besteht aus einem geschweißten Kasten aus hochfesten Feinkornbaustählen, um die Blechquerschnitte und damit die Masse des Krans mög-lichst gering zu halten. Dieser Rahmen dient zum einen als Fahrgestell für die Fahr-ten des Krans auf der Straße und zum anderen nimmt er die Kräfte und Momente aus dem Kranbetrieb über den Drehkranz aus dem Oberwagen auf und leitet sie über die Abstützungen in den Boden ein. Die Achsen des Krans sind in der Regel mit einer hydropneumatischen Federung ausgerüstet und sind neben der eigentlichen Fede-rungsaufgabe in der Lage, sich Bodenunebenheiten anzupassen, so dass Befesti-gungsarbeiten auf Baustellen nur an den Stellen nötig sind, an denen sich der Kran abstützt [Fin06]. Im Unterwagen ist auch der komplette Antriebsstrang für den Fahr-antrieb des Krans untergebracht. Die Bedienung des Fahrantriebs erfolgt durch den Fahrer in der Unterwagenkabine.

• Oberwagen Der Oberwagen bzw. die Drehbühne ist eine tragende Struktur des Krans und als Schweißkonstruktion aus hochfesten Baustählen aufgebaut. Die Verbindung zum Unterwagen wird durch einen Drehkranz hergestellt, der für einen 360° umfassenden Arbeitsbereich sorgt. Über diesen Drehkranz werden auch die Kräfte und Momente, die auf den Oberwagen wirken, in den Fahrgestellrahmen eingeleitet [Ham00]. Die Bedienung der Kranfunktionen erfolgt in einer separaten Oberwagenkabine mit Hilfe von Meisterschaltern und Pedalen durch den Kranfahrer.

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• Ausleger Der Ausleger eines Fahrzeugkrans ist entweder als teleskopierbare Kastenkonstruk-tion aus hochfesten Baustählen oder als Gittermast bzw. Fachwerkkonstruktion auf-gebaut. Der Vorteil des teleskopierbaren Auslegers liegt vor allem in den sehr günsti-gen Rüstzeiten, in denen der Kran aufgebaut wird. Gittermastausleger hingegen müssen für den Transport auseineandergebaut und separat von einem einem Ein-satzort zum nächsten transportiert werden. Damit einhergehend sind lange Rüstzei-ten und ein deutlich höherer Transportaufwand.

Weitere Varianten:

Neben dem vorgestellten All-Terrain-Kran werden auf dem Fahrzeugkranmarkt nach [Hum03] auch der Straßenkran, der Rough-Terrain-Kran und der Raupenkran angeboten.

• Straßenkran Der Straßenkran baut auf einem handelsüblichen Lkw-Fahrgestell mit drei bis fünf Achsen auf. Da dieses Fahrgestell nicht in der Lage ist, die kranspezifischen Bean-spruchungen aufzunehmen, wird es mit einem Hilfsrahmen versehen, an dem die Abstützungen angebracht sind. Der Aufbau des Oberwagens entspricht weitestge-hend dem eines All-Terrain-Kran-Oberwagens. Da größere Krane ein Fahrgestell mit mehr Achsen benötigen als standardmäig von Lkw-Herstellern verkauft wird, ist die Tragfähigkeit dieser Krane auf ca. 60 t begrenzt.

• Geländekran (Rough-Terrain-Kran) Im Gegensatz zum All-Terrain-Kran oder dem Straßenkran hat der Geländekran i. d. R. keine Straßenzulassung. Diese Krane sind speziell für den Einsatz im schwe-ren Gelände konzipiert. Ein eindeutiges Merkmal dafür ist die deutlich größere Berei-fung des Krans. Da diese Krane meist nur mit zwei Achsen ausgeführt werden, sind sie sehr wendig, überschreiten aber die in Deutschland zulässigen Achslasten von 12 t sehr deutlich. Der Kran verfügt in der Regel über keine separate Unterwagenka-bine, so dass sowohl die Fahrfunktionen als auch die Kranfunktionen aus der Ober-wagenkabine gesteuert werden müssen.

• Raupenkran Raupenkrane werden meist in den oberen Tragfähigkeitsklassen bis zu 3.000 t ge-baut. Im Unterschied zu den bisher beschriebenen All-Terrain-Kranen und Straßen-kranen verfügt dieser Kran über ein Raupenfahrwerk und ist damit nicht straßentaug-lich. Ein wesentliches Merkmal ist, dass Raupenkrane mit ihrer Last verfahren kön-nen, wohingegen die anderen Fahrzeugkranbauarten während des Einsatzes abge-stützt werden müssen. Raupenkrane müssen i. d. R. für den Transport zerlegt und auf Tiefladern von einem Einsatzort zum nächsten transportiert werden. Der Kran verfügt über keine separate Unterwagenkabine, so dass alle Antriebe aus dem Oberwagen gesteuert werden. Die vorherrschende Auslegerbauform ist der Gitter-mast-Ausleger, jedoch gibt es auch Varianten mit Teleskopausleger. Raupenkrane kommen damit zusammengefasst vor allem dann zum Einsatz, wenn sehr große Las-ten gehoben werden müssen oder mit diesen Lasten verfahren werden muss.

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6.2.5.2 Antriebstechnik Dieser Abschnitt gibt einen kurzen Einblick in die Antriebstechnik und die Abgasnachbehand-lugssysteme von Fahrzeugkranen. Als Antriebsquellen werden sowohl für den Fahrantrieb als auch für den Kranantrieb Dieselmotoren verwendet. Dies ist darin begründet, dass aus heutiger Sicht nur ein Verbrennungsmotor für die Mobilität der Maschine sorgen kann, wäh-rend elektrische Antriebssysteme von einem Anschluss an das Stromnetz oder Akkumulato-ren abhängig sind.

Fahrantrieb

Im Wesentlichen besteht der Fahrantrieb aus einem Dieselmotor, einem Getriebe, den An-triebsachsen und verschiedenen Gelenkwellen als Verbindungen. Die Dieselmotoren sind nach dem Stand der Technik mit sechs oder acht Zylindern ausgeführt und verfügen über Aufladung und Direkteinspritzung. Der Dieselmotor gibt sein Drehmoment direkt an ein Ge-triebe ab, das für die nötigen Übersetzungen für die unterschiedlichen Fahraufgaben sorgt. Waren bis vor ca. 15 Jahren noch Automatikgetriebe oder lastschaltbare Getriebe mit Dreh-momentwandler im Einsatz, so wurden diese Zug um Zug durch automatisierte Schaltgetrie-be ersetzt. Diese Getriebe verfügen über bis zu 16 Vorwärtsgänge und besitzen als Anfahr-element entweder eine trocken laufende, automatisierte Reibkupplung oder bei größeren Kranen eine Wandlerschaltkupplung (WSK) [ZF12]. Eine Wandlerschaltkupplung setzt sich aus einem Drehmomentwandler als Anfahrelement, einer Wandlerüberbrückungskupplung und einer Schaltkupplung zusammen. Diese Getriebekonzepte bieten den Vorteil eines deut-lich höheren Wirkungsgrades im Vergleich zu klassischen Automatikgetrieben mit Drehmo-mentwandler als Anfahrelement [Nau07]. Durch die große Anzahl an Gängen ist es möglich, den Dieselmotor in den meisten Fällen in einem günstigen Kennfeldbereich zu betreiben. All-Terrain-Krane verfügen meist über mehrere Antriebsachsen, die bei Bedarf zugeschaltet werden können, um die Geländefähigkeit der Maschine weiter zu steigern. Durch den Ein-satz von Längs- und Quersperren im Antriebsstrang wird die Manövrierfähigkeit im Gelände ebenfalls weiter erhöht. Zur Verbesserung der Wendigkeit ist es möglich, alle Achsen des Krans zu lenken bzw. über spezielle Lenkprogramme wie den Hundegang die Manövrierfä-higkeit deutlich zu steigern.

Kranantrieb

Sämtliche Kranantriebe erfolgen bei Fahrzeugkranen dieselhydraulisch. Als Energiequelle wird dabei entweder der Motor im Unterwagen verwendet oder bei größeren Geräten ab ca. 80 t Tragfähigkeit ein zweiter Dieselmotor im Oberwagen verbaut. Dieser Motor ist mit deut-lich weniger Leistung ausgestattet als der Unterwagenmotor. Damit lässt sich der Kran wirt-schaftlicher betreiben, als wenn der Unterwagenmotor auch für die Kranarbeiten verwendet wird. An dieser Stelle wird nur auf den Kran mit separatem Oberwagenmotor weiter einge-gangen. Der Dieselmotor überträgt sein Drehmoment über ein Verteilergetriebe auf die Hy-draulikpumpen. Dabei werden bei kleineren Maschinen offene Ölkreisläufe mit Load-Sensing-Steuerung und einer Pumpe für das Heben, Wippen und Teleskopieren verwendet, bei größeren Maschinen geschlossene Kreisläufe für das Drehwerk und das Hubwerk [Maf01], [Fin06]. Die Pumpen sind in der Regel als Axialkolbenmaschinen bzw. als Zahn-radmaschinen für das Drehwerk ausgeführt.

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Abgasnachbehandlung

Zur Erreichung der Ziele hinsichtlich Abgasgesetzgebung kann es mittlerweile notwendig werden, mobile Arbeitsmaschinen mit separaten Abgasnachbehandlungssystemen zu bestü-cken, da rein innermotorische Maßnahmen nicht mehr ausreichen, die strengen Abfasvor-schriften nach der Richtlinie 97/68/EG [EG97] zu erfüllen. Nach [Die12] können für die Ein-haltung dieser Vorschriften zum einen Partikelfilter zur Reduzierung der Feinstaubemissio-nen und zum anderen SCR-Systeme (Selective-Catalytic-Reduction) zur Verminderung der Stickoxidemissionen notwendig werden.


Die Quantifizierung der Umweltaspekte in den Produktlebensphasen Rohstoffauswahl, Ferti-gung (Herstellung) und Ende der Lebensdauer erfolgt mit Hilfe des EcoReports. Die maß-geblichen Werkstoffe, die bei der Herstellung eines Fahrzeugkrans betrachtet werden, sind Stahlbleche und Gusseisenwerkstoffe. Weitere Werkstofffraktionen sind Nichteisenmetalle wie Kupfer und Aluminium sowie Gummi und Hydrauliköl. Der Reifenanteil wird durch Gum-mi als Materialinput angenähert. Die Daten für die Berücksichtigung von Hydrauliköl können mit Hilfe von [McM04], [Sch12b] abgeschätzt werden. Die Daten für die Verwendung des EcoReports werden mit Hilfe einer Herstellerbefragung generiert. Da der EcoReport nur eine begrenzte Werkstoffauswahl zur Verfügung stellt, wird die Masse des Krans auf die maßgeb-lichen Werkstoffe, die im EcoReport berücksichtigt werden können, aufteilt. In der Befragung werden unter anderem die Massenanteile folgender Werkstoffe agbefragt:

• Stahlbelche • Stahlprofile • Kunststoffe • Hydrauliköl • Glas • Gummi • …

Als Referenz für den Fahrzeugkran wird an dieser Stelle in Absprache mit der Herstellerin-dustrie ein All-Terrain-Gerät der 100 t-Tragkraftklasse gewählt und die Umweltaspekte für die Lebensphasen Werkstoffauswahl, Fertigung und Ende der Lebensdauer mit Hilfe des Eco-Reports ermittelt.

6.2.5.4 Quantifizierung der Umweltaspekte in der Nutzungsphase Dieser Abschnitt beschreibt die Quantifizierung der Umweltaspekte in der Nutzungsphase eines Fahrzeugkrans anhand eines All-Terrain-Krans. Die in Kapitel 6.2.2 vorgestellte grund-sätzliche Vorgehensweise wird auch beim Fahrzeugkran beibehalten und an einigen Stellen den Besonderheiten der Maschine angepasst. Vor allem im Bereich der Messungen gibt es deutliche Differenzen zu den bisher betrachteten Kranen, da Fahrzeugkrane nicht elektrisch betrieben werden, sondern Dieselmotoren als Antriebsquellen besitzen. Die Nutzungsphase wird für die folgende Betrachtung in die Nutzung des Fahrantriebs und in die Nutzung der Kranantriebe aufgeteilt, da der Fahrantrieb lediglich als Transportmittel für den Kran dient.

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Bestandsermittlung

Zur Ermittlung der Fahrzeugkranpopulation in Europa wird wie in Kapitel 6.2.2 beschrieben auf die europäische Produktionsstatistik PRODCOM und die europäische Außenhandelssa-tistik zurückgegriffen. Bei einer angenommenen Nutzungssdauer von 15 Jahren in Europa ergibt sich ein Bestand von ca. 24.000 Maschinen. Eine genaue Aufteilung auf einzelne Tragkraftklassen kann anhand dieser Statistiken nicht durchgeführt werden.

Verwendung

Da es aufgrund der in Abschnitt 6.2.5.1 beschriebenen Vielfalt von Konfigurationen und Ein-sätzen eines Fahrzeugkrans nicht sinnvoll ist, einen einzelnen Kran und einen Referenzpro-zess zu definieren, werden Daten zur durchschnittlichen Verwendung eines Fahrzeugkrans in einem Jahr betrachtet. Diese Daten können aus Kundendienstaufzeichnungen gewonnen werden. Dabei handelt es sich zum einen um Daten zur jährlichen Einschaltzeit des Ober-wagenmotors bzw. der Kranantriebe in [h] und zum anderen um Daten zu den zurückgeleg-ten Kilometern des Fahrantriebs in einem Jahr. Für die Hochrechnung auf den Kraftstoffver-brauch sowohl eines Krans als auch der Kranpopulation werden Mittelwerte dieser Daten verwendet [Ham11].

Messungen

Energiebedarfsmessungen an Fahrzeugkranen sind sehr zeitaufwändig und kostenintensiv. Allein die Bereitstellung des Krans, der Aufbau und die Messungen an sich erfordern einen Aufwand, der innerhalb des Forschungsprojekts nicht durchführbar ist. Da aber im Gegen-satz zu anderen Kranbauarten die Wirtschaftlichkeit bzw. niedrige Betriebskosten und damit der Kraftstoffverbrauch eines Fahrzeugkrans schon lange sehr hohe Entwicklungsziele sind, kann für die Bestimmung des Endenergiebedarfs von Fahrzeugkranen auf die Kraftstoffver-brauchswerte der Herstellerindustrie zurückgegriffen werden. Die Messungen sind ausführ-lich dokumentiert und werden nach exakt definierten Randbedingungen und Testzyklen durchgeführt. Dies gilt sowohl für den Fahrantrieb des Krans als auch für den Kranantrieb [Ham11]. Da diese Testzyklen in der Regel das Potenzial des Krans stärker ausnutzen als es in der Praxis der Fall ist, führt die Verwendung dieser Werte zu einer Obergrenze des Kraft-stoffverbrauchs in der Nutzungsphase. Damit ist auch sichergestellt, dass die obere Grenze des Energiebedarfs eines Fahrzeugkrans und damit auch der Umweltaspekte in der Nut-zungsphase im Sinne eines „worst-case-Szenarios“ bestimmt wird.

Simulation/Hochrechnung

Da Daten zu den durchschnittlichen Betriebsstunden des Krans und zu den durchschnittlich zurückgelegten Kilometern aus Herstelleraufzeichnungen existieren, gestaltet sich die Hoch-rechnung auf den Energiebedarf eines Fahrzeugkrans vergleichsweise unkompliziert. Glei-chung (24) zeigt die Berechnung des jährlichen Energiebedarfs EK,j für den Kranantrieb eines Fahrzeugkrans. E , t , ∙ E , (24)

Dabei ist EK,h der Energiebedarf des Kranantriebs pro Einsatzstunde und tKE,j die jährliche Einsatzzeit des Krans in [h]. Der Energiebedarf wird aus der Menge des verbrauchten Kraft-

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stoffs und dem Brennwert eines Liters Diesel berechnet [Klö09]. Analog dazu erfolgt die Be-rechnung des jährlichen Energiebedarfs des Fahrantriebs EF,j nach Gleichung (25). E , n , ∙ E , (25)

Darin bezeichnen nF,j die jährlich gefahrene Strecke in [100 km] und EF,100km den durch-schnittlichen Energiebedarf des Krans pro 100 km gefahrener Strecke.

Energiebedarfe

Die Berechnung des Energiebedarfs eines Fahrzeugkrans in der Nutzungsphase erfolgt an-hand der vorgestellten Daten zur durchschnittlichen Verwendung und den Messwerten zum Kraftstoffverbrauch, die von der Herstellerindustrie bereitgestellt werden. Beim Fahrzeugkran wird im Gegensatz zu den anderen vorgestellten Kranbauarten zwischen der Fahraufgabe und der eigentlichen Kranarbeit unterschieden. Als Referenzwerte für die Verbräuche dienen Werte eines fiktiven mittleren Fahrzeugkrans. Damit kann der Energiebedarf eines durch-schnittlichen Fahrzeugkrans sowohl während eines Jahres als auch während seiner gesam-ten Nutzungsdauer angegeben werden. Die jährlichen Endenergiebedarfe für die Population erhält man durch die Verknüpfung der Besantszahlen mit dem jährlichen Bedarf des „durch-schnittlichen“ Fahrzeugkrans. Tabelle 41 zeigt die ermittelten Endenergiebedarfe für den Kran- und den Fahrantrieb und den Vergleich zum Endenergiebedarf der Europäischen Union.

Tabelle 41: Endenergiebedarfe auf Bestandsebene von Fahrzeugkranen im Vergleich



Kranantrieb: 2,3 TWh 0,043 %

Fahrantrieb: 1,9 TWh 0,036 %

Als Vergleichswert für den Gesamtenergiebedarf in der Europäischen Union dient hier der Wert für den „Endenergieverbrauch von Mineralölerzeugnissen“ nach [Eur12d]. Aus diesem Vergleich ist klar ersichtlich, dass der Energiebedarf des Fahr- und Kranantriebs keine nen-nenswerte Größenordnung im Vergleich zu den europäischen Gesamtenergiebedarfen er-reicht.

Umweltaspekte

Die Betrachtung der Umweltaspekte in der Nutzungsphase beim Fahrzeugkran bleibt auf die Treibhausgasemissionen und den Primärenergiebedarf beschränkt. Dies liegt vor allem an den heute üblichen Abgasnachbehandlungssystemen. Damit ist es nicht möglich, aus der Menge des verbrauchten Kraftstoffs auf weitere Umweltaspekte, die beim Betrieb des Krans entstehen, zu schließen. Die Anwendung von Grenzwerten aus der EG-Richtlinie 97/68/EG [EG97] ist an dieser Stelle nicht möglich, da diese Werte auf die an der Kurbelwelle anlie-gende Leistung bezogen sind und diese Leistung nicht bekannt ist. Da für die Bereitstellung des Kraftstoffs und die Verbrennung im Motor Werte hinsichtlich der Umweltaspekte Treib-hausgasausstoß und Primärenergiebedarf aus [Öko12a] entnommen werden können, ist

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eine Betrachtung dieser Umweltaspekte möglich. Tabelle 42 zeigt exemplarisch für die untersuchten Umweltaspekte den Vergleich zwischen den jährlichen Treibhausgasemissio-nen in der Europäischen Union und dem berechneten jährlichen Treibhausgasausstoß der Fahrzeugkranpopulation getrennt nach Kranarbeit und Fahraufgabe.

Tabelle 42: Vergleich des Umweltaspekts Treibhausgasausstoß bei Fahrzeugkranen

Treibhausgasemissionen Anteil

Europäische Union: ca. 4.409.000.000.000 kg 100 %

Treibhausgasemissionen Fahr-zeugkrane Fahrantrieb:

ca. 560.000.000 kg 0,013 %

Treibhausgasemissionen Fahr-zeugkrane Kranantrieb:

ca. 670.000.000 kg 0,015 %

Dieser Vergleich zeigt ähnlich den Endenergiebedarfen, dass die Höhe der Umweltaspekte die von Fahrzeugkranen in der Europäischen Union zu erwarten sind, keine nennenswerte Höhe erreichen. Die Daten für den europäischen Treibhausgasaustoß entstammen [EEA12a] inklusive Landnutzung, Landnutzungsänderung und Forst.

6.2.5.5 Quantifizierung der Transportphase (Zusatztransporte)

Da der Kran nicht nur in seiner Basiskonfiguration verwendet wird, sondern für die Ausnut-zung des vollen Tragfähigkeitspotenzials zusätzlich am Oberwagen ballastiert werden muss, werden in diesem Schritt die Treibhausgasemissionen und Primärenergiebedarfe für den zusätzlichen Transport der Ballastgewichte berücksichtigt. Diese Transporte werden mit einem Lkw bzw. Tieflader durchgeführt, so dass als Referenz ein Sattelzug nach [Öko12a] verwendet wird. Auf Basis der Transportleistung in [tkm] können aus dieser Datenbank die maßgeblichen Umweltaspekte entnommen und als zusätzliche Lebensphase zu den bereits abgehandelten Phasen addiert werden. Damit ist eine Möglichkeit geschaffen, die Umwelt-aspekte auch in dieser Lebensphase zu untersuchen. Für die Quantifizierung der Transporte wird angenommen, dass bei der Hälfte der Strecke, die der Fahrantrieb in jedem Jahr zu-rücklegt, die Gegengewichte mit transportiert werden. Die Ergebnisse dieser Betrachtung werden in Abschitt 6.2.5.6 gezeigt.


In diesem Abschnitt wird das Ergebnis aus der Quantifizierung der Umweltaspekte auf dem Produktlebensweg von Fahrzeugkranen vorgestellt. Als Referenz für diese Betrachtung dient ein Gerät der 100 t-Tragfähigkeitsklasse. Die Produktlebensphasen Materialauswahl, Ferti-gung und Ende der Lebensdauer (Recycling und Verwertung) werden auf Basis der Werk-stoffanteile des Geräts mit Hilfe des EcoReports berechnet. Die Ermittlung der Höhe der Umweltaspekte in der Nutzungsphase erfolgt nach dem in Kapitel 6.2.5.4 vorgestellten Kon-zept. Beim Fahrzeugkran muss hinsichtlich der Vielfalt der betrachteten Umweltaspekte die Einschränkung vorgenommen werden, dass nur die Umweltaspekte Primärenergiebedarf und Treibhausgasausstoß betrachtet werden, da aufgrund des Verbrennunsmotors und der Agbasbachbehandlungssysteme nicht auf die Höhe weiterer Umwelaspekte geschlossen werden kann. Da der Kran sowohl in seiner Grundkonfiguration als auch für die Bewältigung größerer Hublasten mit den zusätzlichen Ballasten eingesetzt werden kann, werden an die-

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ser Stelle beide Varianten betrachtet. Abbildung 70 zeigt das Ergebnis der Quantifizierung für den Umweltaspekt CO2-Äquivalent auf dem Produktlebensweg des betrachteten Fahr-zeugkrans.

Abbildung 70: CO2-Äquivalent Fahrzeukran ohne Zusatztransporte

Die Nutzungsphase wird, wie vorher beschrieben, in eine Nutzungsphase für den Fahran-trieb und eine Nutzungsphase des Krans aufgeteilt. Nicht berücksichtigt in dieser Abbildung sind zusätzliche Transporte für Gegengewichte. Deutlich zu erkennen ist aber, dass die Nut-zung der kraneigenen Antriebe den größten Anteil am Treibhausgasausstoß des betrachte-ten Fahrzeugkrans einnimmt. In Abbildung 71 sind die Anteile des Primärenergiebedarfs der einzelnen Lebensphasen eines Fahrzeugkrans dargestellt.

Abbildung 71: Primärenergiebedarf Fahrzeugkran ohne Zusatztransporte

In dieser Abbildung bleiben Transporte für Zusatzausrüstungen zunächst noch unberücksich-tigt. Auch hinsichtlich dieses Umweltaspekts ergibt sich eine deutliche Verteilung der Um-weltaspekte in Richtung der Nutzungsphase. Dabei überwiegt die Nutzungsphase des Kra-

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CO2-Äquivalent

Verwertung

Recycling

Nutzung Fahrantrieb

Nutzung Kranantrieb

Fertigung

Materialauswahl

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Primärenergie

Verwertung

Recycling

Nutzung Fahrantrieb

Nutzung Kranantrieb

Fertigung

Materialauswahl

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nantriebs gegenüber der Nutzung des Fahrantriebs. Nachdem in Abbildung 70 und Abbil-dung 71 die Lebensphase Zusatztransporte nach Abschnitt 6.2.5.5 noch nicht Gegenstand der Betrachtung ist, wird diese Lebensphase an dieser Stelle hinzugefügt, um feststellen zu können, welche Lebensphase bei dieser Betrachtung die relevante Phase hinsichtlich der Höhe der Umweltaspekte markiert (siehe Abbildung 72 und Abbildung 73). Da der Kran so-wohl ohne Zusatzballastierung als auch mit dieser Einrichtung betrieben werden kann, wer-den an dieser Stelle auch beide Varianten vorgestellt.

Abbildung 72: CO2-Äquivalent Fahrzeugkran mit Zusatztransporten

An der generellen Aussage, dass die Nutzung der kraneigenen Antriebe den größten Teil des Treibhausgasausstoßes bedingt, ändert sich nichts, die Zusatztransporte verantworten nur einen deutlich geringeren Teil der Gesamtemissionen.

Abbildung 73: Primärenergiebedarf Fahrzeugkran mit Zusatztransporten

Abbildung 73 zeigt den Primärenergiebedarf eines Fahrzeugkrans auf dem gesamten Pro-duktlebensweg mit den Zusatztransporten für die Ballastgewichte nach Abschnitt 6.2.5.5. Da

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CO2-Äquivalent

Verwertung

Recycling

Zusatztransporte

Nutzung Fahrantrieb

Nutzung Kranantrieb

Fertigung

Materialauswahl

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Primärenergie

Verwertung

Recycling

Zusatztransporte

Nutzung Fahrantrieb

Nutzung Kranantrieb

Fertigung

Materialauswahl

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die Quantifizierung der Transportphase auf der Annahme beruht, dass die Gegengewichte nur die halbe Distanz des Kranfahrantriebs transportiert werden, kann der Anteil dieser Pha-se in der Realität entsprechend größer oder kleiner ausfallen. Ein vorherrschende Stellung der Transportphase im Vergleich zur Nutzungsphase des Krans (kraneigene Antriebe) ist trotzdem nicht zu erwarten.

6.2.5.7 Verbesserungspotenziale Fahrzeugkran

Da im vorangegangenen Kapitel die Nutzungsphase als relevanteste Lebensphase hinsicht-lich der betrachteten Umweltaspekte identifiziert wird, werden an dieser Stelle einige Ansätze untersucht, wie die Höhe der Umweltaspekte in der Nutzungsphase beeinflusst werden kann. Da der Kraftstoffverbrauch einen großen Anteil an den Betriebskosten eines Fahrzeugkrans besitzt, ist der Betreiber des Krans seit jeher an einem geringen Verbrauch interessiert. Da-durch ist die Herstellerbranche gezwungen, effiziente Lösungen hinsichtlich Antriebskonzep-ten und Stahlbau zu entwickeln, um diese Anforderung zu erfüllen. Im Folgenden wird auf die Entwicklungen in den letzten Jahren und die darin enthaltenen Ansatzpunkte kurz eingegan-gen.

Leichtbau

Ein Ansatzpunkt zur Verringerung des Kraftstofferverbrauchs ist konsequenter Leichtbau. Ermöglicht wird dieser durch die Bereitstellung hochfester Baustähle der Stahlindustrie, die in tragenden Teilen des Krans eingesetzt werden [Ham00]. Durch den Einsatz von Baustäh-len mit einer Streckgrenze bis zu 1100 N/mm² ist es möglich, die verwendeten Blechquer-schnitte unter bestimmten Restriktionen im Vergleich zu Standardbaustählen mit Streckgren-zen von lediglich 235 N/mm² deutlich zu reduzieren [Hum06]. Der Einsatz dieser Stähle ist zudem Voraussetzung für die Entwicklung immer größerer Mobilkrane, die dennoch auf öf-fentlichen Straßen bewegt werden können. Zum anderen bilden diese Stähle die Basis für die Konstruktion und den Bau kleinerer Geräte auf weniger Achsen. Damit sinken die Fahr-widerstände und als Folge davon auch der Krafstoffverbrauch. Aufgrund der hohen Elastizi-tät dieser Baustähle sind bei der Bemessung des Tragwerks sowohl geometrisch als auch materiel nichtlineare Berechnungsansätze notwendig [Ham00]. Das Thema Leichtbau fließt durch den Einsatz von hochfesten Baustählen seit längerer Zeit bereits in die Konstruktion der Maschinen ein, so dass hier ein Beitrag zur Verringerung der Kraftstoffverbräuche von Mobilkranen gegeben ist und verfolgt wird.

Motor

Als Antriebsquelle kommen bei Fahrzeugkranen im Wesentlichen Dieselmotoren zum Ein-satz. Durch vielfältige Entwicklungen im Bereich der Einspritzung und der Aufladetechnik in den letzten Jahren konnte der Wirkungsgrad von Dieselmotoren deutlich gesteigert werden. Ein weiterer Ansatzpunkt, der sich ähnlich wie im PKW-Bereich durchgesetzt hat, ist das Downsizinig. Das bedeutet aus einem mit kleinerem Hubraum die gleiche Leistung zu schöp-fen wie aus einem größerem Hubraum, was einer Steigerung des Wirkungsgrades gleich-kommt [Thi11]. Beim Fahrdiesel bedeutet diese Entwicklung bei kleineren Geräten den Er-satz eines 8-Zylinder-Motors durch einen kleineren und damit leichteren und kompakteren 6-Zylinder-Motor. Da die Entwicklung auf dem Verbrennungsmotorensektor noch Potenziale für Energieeinsparungen bietet, kann auch hier in Zukunft durch weitere Forschungs- und Ent-wicklungsarbeiten noch vorhandenes Potenzial ausgeschöpft werden [Bas10]. Der Kranher-

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steller hat darauf in der Regel aber wenig Einfluss, da der Dieselmotor in den meisten Fällen von Motoren- bzw. Lkw-Herstellern zugekauft und auf die Bedürfnisse im Fahrzeugkran ad-aptiert wird.

Antriebsstrang

An dieser Stelle wird der Fahrantrieb des Krans aus energetischer Sicht betrachtet. Die in Abschnitt 6.2.5.2 vorgestellten Antriebssysteme lösen in den letzten Jahren vermehrt die bis dahin üblichen Automatikgetriebe mit Drehmomentwandler als Anfahrelement und Planeten-radsätzen zur Verwirklichung der Übersetzungen ab. Nach [Nau07] zeichnen sich diese automatisierten Schaltgetriebe durch eine deutlich bessere Effizienz aus, als sie klassische Automatikgetriebe bieten können. Die Erhöhung der Gangzahl auf nunmehr 12 oder 16 Vor-wärtsgänge sorgt zusätzlich dafür, dass der Dieselmotor über einen weiten Anwendungsbe-reich in der Nähe der Linie des besten Verbrauchs betrieben werden kann.

Hydraulik

Wie in Abschnitt 6.2.5.2 erläutert, werden bei Fahrzeugkranen für die Kranantriebe entweder Load-Sensing-Steuerungen oder geschlossene Ölkreisläufe für die Hubwinde und das Drehwerk eingesetzt. Load-Sensing-Steuerungen gelten bis heute als effizienter Weg, Ver-braucher im offenen Ölkreislauf mit der benötigten Energie zu versorgen. „Load-Sensing-Steuerungen ermöglichen hohe Energienutzung auch im Teillastbetrieb. Indem man den Lastdruck zum Regler zurückführt, lassen sich Förderstrom und Versorgungsdruck an den Bedarf des Verbrauchers anpassen“ [Fin06].

Geschlossene Kreisläufe für größere Fahrzeugkrane im Hubwerk bieten den Vorteil, dass anfallende potenzielle Energie beim Lastsenken nicht in Wärme verloren geht, sondern von einem anderen Verbraucher verwendet werden kann [Lie12b]. Zudem arbeitet diese Steue-rungsart ebenfalls sehr energieeffizient, da immer nur so viel Volumenstrom bereitgestellt wird, wie der Verbraucher benötigt [Fin06].

Abgasnachbehandlung

Vor allem immer strenger werdende Vorschriften von Seiten des Gesetzgebers hinsichtlich der Abgasemissionen von mobilen Maschinen haben in der Vergangenheit dazu geführt, dass auch an Fahrzeugkranen eine Vielzahl an Abgasnachbehandlungssystemen installiert werden bzw. Änderungen am Motor zur Abgasminimierung vorgenommen werden müssen. Basis für diese Entwicklung ist die EG-Richtlinie 97/68/EG [EG97] der Europäischen Union, die stufenweise immer striktere Grenzwerte für bestimmte Emissionen in die Luft vorschreibt. Die Grenzwerte beziehen sich auf folgende Schadstoffe nach [EG97]:

• Kohlenmonoxid: CO • Kohlenwasserstoffe: CnHm • Stickstoffoxide: NOx • Partikel: PM

Die Einführung dieser Grenzwerte wird stufenweise vorgenommen. Bei der Umsetzung die-ser Vorschriften ergeben sich eine Vielzahl von Herausforderungen, die zum einen den Mo-torenhersteller an sich als auch den Hersteller der Maschine in diesem Fall des Fahrzeug-krans, betreffen. In [Die11] und [Sei11] werden die zur Erreichung der Abgasstufen III B und

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IV notwendigen Änderungen an Motor, Kühlsystem und Abgassystem im Vergleich zur Stu-fe III A qualitativ bewertet. Dabei ist vor allem auffällig, dass neben einem erhöhten Bau-raumaufwand für alle genannten Teilsysteme, der Kraftstoffverbrauch tendenziell steigen wird. Ein höherer Kraftstoffverbrauch ist aber sowohl von Kostenseite für den Betreiber als auch aus umwelttechnischer Sicht nicht zielführend, so dass Optimierungsmaßnahmen durch potenzielle Verschlechterungen bei anderen Umweltaspekten begrenzt sind. Eine ge-naue Aufstellung der zur Zeit gültigen Grenzwerte für die oben genannten Schadstoffemis-sionen und eine zeitliche Einteilung, ab welchem Zeitpunkt die jeweilige Stufe erfüllt werden muss, kann ebenfalls [Die11] entnommen werden. Weitere Schwierigkeiten ergeben sich aus dem zusätzlichen Platzbedarf auf dem Kran, der damit nicht mehr für andere Baugruppen genutzt werden kann und der zusätzlichen Masse, die für den Kran ebenfalls kontraproduktiv ist.

Zusammenfassung

Vor allem durch die Forderung des Kunden nach immer leistungsfähigeren Geräten, die sich auch durch eine hohe Wirschaftlichkeit auszeichnen, werden seit einigen Jahren viele Potenziale beim Thema Energieeffizienz ausgeschöpft. Durch den Einsatz hochfester Bau-stähle kann die Masse des Krans deutlich reduziert und so beim Fahrantrieb der Kraftstoff-verbrauch gesenkt werden. Des Weiteren sorgen die Entwicklungen auf dem Gebiet der Ge-triebetechnik und des Verbrennungsmotorenbaus für einen deutlich besseren Wirkungsgrad beim Fahrantrieb im Vergleich zu früheren Lösungen. Letztendlich wurden beim Fahrzeug-kran in den letzten Jahren bereits viele Potenziale zur Energieinsparung genutzt. Potenziale zur weiteren Energieeinsparung bei einzelnen Komponenten wie dem Verbrennungsmotor, bei dem noch Ansatzpunkte zur Kraftstoffeinsparung gesehen werden, oder dem Antriebs-system können Gegenstand weiterer Untersuchungen sein. Dabei ist anzumerken, dass es sich hierbei meist um Großserien-Kaufteile für den Kranhersteller handelt, der auf die Effi-zienz damit nur einen begrenzten Einfluss hat.

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6.2.6 Bewertung der Umweltaspekte von Kranen und Hebezeugen

Im Zuge der Quantifizierung der Umweltaspekte von Kranen und Hebezeugen wird ersicht-lich, dass in der Mehrzahl der Fälle die Nutzungsphase den größten Anteil an der Höhe der Umweltaspekte darstellt. Der maßgebliche Parameter in dieser Produktlebensphase ist der Endenergiebedarf des Krans. Aus diesem Grund werden zur Bewertung der berechneten Ergebnisse Energiebedarfsdaten zu Gesamtbedarfen in der Europäischen Union und ande-ren Produktgruppen herangezogen. Damit können die jährlichen Endenergiebedarfe von Kranen und Hebezeugen besser eingeordnet werden. Tabelle 43 zeigt in dieser Hinsicht den Vergleich der jährlichen Endenergiebedarfe von Kranen und Hebezeugen zu den Gesamt-bedarfen in der Europäischen Union.

Tabelle 43: Vergleich Endenergiebedarfe Krane und Hebezeuge

Industrie-krane

Serienhebe-zeuge

Turmdreh-krane

Fahrzeug-kran

(Fahran-trieb)

Fahrzeug-kran

(Kranein-satz)

Endenergie-bedarf:

0,8 TWh 0,09 TWh 0,75 TWh 1,9 TWh 2,3 TWh

Gesamtbe-darf EU:

2850 TWh

Gesamtbe-darf EU:

5300 TWh

Anteil: 0,028 % 0,0035 % 0,026 % 0,036 % 0,043 %

Als Vergleichsdaten für elektrisch betriebene Krane wird der Gesamtbedarf an elektrischer Endendergie (Strom) nach [Eur12c] herangezogen. Für den dieselmotorisch betriebenen Fahrzeugkran wird als Vergleichswert der Endenergiebedarf von Mineralölerzeugnissen nach [Eur12d] verwendet. Aus diesem Vergleich ist deutlich zu erkennen, dass die jährlichen Endenergiebedarfe der betrachteten Krane und Hebezeuge in der Nutzungsphase unter den getroffenen Annahmen im Vergleich mit den jährlichen Gesamtbedarfen an Endenergie nur eine untergeordnete Rolle spielen. Der Vergleich mit anderen Produktgruppen wird separat in Kapitel 7 dargestellt.

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6.2.7 Zusammenfassung und kritische Würdigung

An dieser Stelle werden die erzielten Ergebnisse des Teilprojekts Krane und Hebezeuge zusammengefasst. Da die Berechnung auf einigen Annahmen beruht, erfolgt auch eine kriti-sche Würdigung der Ergebnisse.

6.2.7.1 Zusammenfassung

Im Rahmen des Teilprojekts Krane und Hebezeuge wird eine Vorgehensweise entwickelt, wie die Höhe der Umweltaspekte in den verschiedenen Produktlebensphasen von Kranen und Hebezeugen quantifiziert werden kann. Ausgehend von der Definition der Lebenspha-sen nach der EG-Richtlinie 2009/125/EG [EU09a] wird zur Quantifizierung der Umweltaspek-te in den Lebensphasen Materialauswahl, Fertigung und Ende der Lebensdauer der EcoRe-port aus der MEErP-Studie [Kem11] verwendet. Die Eingabedaten für die Werkstoffe werden bei der Industriekrananlage aus Planungsunterlagen bestimmt, beim Turmdrehkran aus den Kolli-Listen und Herstellerwerten und beim Fahrzeugkran durch eine Herstellerbefragung. Da die Transporte im EcoReport für Krane und Hebezeuge nicht sinnvoll abgebildet werden können, wird auf Basis der Transportleistung in [tkm] ein eigenes Konzept aufgebaut, das die Umweltaspekte in dieser Phase mit Hilfe von ProBas [Öko12a] zugänglich macht. Dabei ist hinsichtlich Art und Anzahl der Transporte zwischen den unterschiedlichen Kranbauarten, die hier betrachtet werden, zu unterscheiden. Serienhebezeuge werden nur einmal vom Herstel-ler zum Endkunden transportiert und dort bis zum Ende der Lebensdauer verwendet. Turm-drehkrane und Fahrzeugkrane hingegen werden häufig von einem Einsatzort zum nächsten transportiert. Der Fahrzeugkran besitzt für diesen Transport ein eigenes Fahrgestell und einen eigenen Fahrantrieb. Turmdrehkrane hingegen müssen durch Lastkraftwagen trans-portiert werden. Untendreher können dabei einfach an den Lkw angehängt werden, wohin-gegen Obendreher erst durch einen anderen Kran auseinandergebaut werden müssen und die Einzelteile des Krans dann auf Lkws verladen werden können. Auch bei mittleren und großen Fahrzeugkranen kann es erforderlich werden, zum Erreichen großer Hubhöhen bzw. Ausladungen Klapp- oder Gitterspitzen separat an die unterschiedlichen Einsatzorte zu transportierien. Das gleiche gilt für zusätzliche Ballaste, die der Kran aufgrund von Achslast-beschränkungen nicht selbst transportieren kann.

Auch in der Nutzungsphase müssen eigene Konzepte die Untersuchung der Umweltaspekte unterstützen. Dies liegt zum einen daran, dass der EcoReport in seiner Nutzungsphase kei-ne Eingabe von Kraftstoffverbräuchen zulässt und zum anderen, dass im EcoReport der be-nötigte Endenergiebedarf für elektrisch betriebene Geräte bekannt sein muss. Zur Berech-nung dieser Endenergiebedarfe werden zum einen Simulationsmodelle in MATLAB/Simulink verwendet und zum anderen wird auf Herstellerangaben zurückgegriffen. Diese Angaben betreffen für den Turmdrehkran durchschnittliche Einschaltzeiten der Antriebe und für den Fahrzeugkran Daten zu den jährlichen Betriebszeiten von Kranantrieben und den jährlich zurückgelegten Kilometern mit dem Fahrantrieb. Zusätzlich kann zur Quantifizierung des Energiebedarfs für den Fahrzeugkran auf umfangreiche Herstellermessdaten zurückgegriffen werden, die in definierten Testzyklen ermittelt werden.

Die Betrachtung der Umweltaspekte auf dem Produktlebensweg jeweils eines Krans jeder hier untersuchten Kranbauart führt zu dem Ergebnis, dass die Nutzungsphase den größten Anteil an der Höhe der Umweltaspekte ausmacht. Diese Erkenntnis ist von Kranbauart zu

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Kranbauart unterschiedlich stark ausgeprägt, am schwächsten im Industriekranbereich, am stärksten bei den Fahrzeugkranen. Hinsichtlich der Populationsenergiebedarfe liefern alle untersuchten Kranbauarten keinen nennenswerten Beitrag zu den absoluten Energiebedar-fen des jeweiligen Energieträgers in der Europäischen Union. Damit ist auch der Spielraum, in dem Optimierungsmaßnahmen an Kranen und Hebezeugen zur Verbesserung der Höhe der Umweltaspekte in Europa beitragen können, sehr begrenzt.

6.2.7.2 Kritische Würdigung

Die berechneten Ergebnisse im Teilprojekt Krane und Hebezeuge sind das Ergebnis des vorgestellten Quantifizierungskonzepts. Der EcoReport stellt dabei in den Lebensphasen Materialauswahl, Fertigung und Ende der Lebensdauer eine vereinfachte Betrachtung dar. Im Gegensatz zu einer vollständigen Ökobilanz, die alle Prozesse, die ein Kran auf seinem Produktlebenszyklus durchläuft, exakt abbildet, werden keine Einzelprozesse betrachtet, sondern die Höhe der Umweltaspekte wird in den genannten Lebensphasen lediglich auf Basis der Werkstoffmassenanteile berechnet. Daher dient der EcoReport an dieser Stelle nur der Abschätzung, welche Produktlebensphase die maßgebliche Phase hinsichtlich der Höhe der unterschiedlichen Umweltaspekte ist. Zur Berechnung der Höhe der Umweltaspekte in der Nutzungs- und Transportphase werden eigene Konzepte verwendet, die auf einer unter-schiedlichen Anzahl von Vereinfachungen und Annahmen basieren. Durch Diskussionen mit Vertretern der Herstellerindustrie kann aber sichergestellt werden, dass die getroffenen An-nahmen in einem akzeptablen Rahmen liegen. Damit ist sichergestellt, dass die Größenord-nung der Populationsenergiebedarfe in dem dargestellten Umfang liegt. Aufgrund der wenig umfangreichen Datenlage hinsichtlich genauer Verkaufszahlen und Einsatzszenarien unter-schiedlicher Geräte ist in diesem Zusammenhang derzeit keine genauere Betrachtung mög-lich. Sollten in der Zukunft genauere Daten zur Verwendung und zur Aufteilung der einzelnen Gerätegrößen verfügbar sein, besteht die Möglichkeit, mit den vorgestellten Konzepten eine genauere Betrachtung der Umweltaspekte in der Nutzungsphase unterschiedlicher Krane und Hebezeuge durchzuführen.

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6.3 Teilprojekte Lagertechnik

6.3.1 Einleitung

Ein wichtiger Faktor im Wettbewerb der Unternehmen ist es die geeignetste Verteilung ihrer produzierten Waren auf dem Absatzmarkt sicherzustellen. Eine Möglichkeit dafür stellt der Betrieb eines Verteilzentrums, eines sogenannten Distributionszentrums, dar. Die Prozesse eines Distributionszentrums setzen sich aus „Wareneingang“, „Lager- und Kommissionier-vorgang“, „Konsolidieren und Verpacken“, „Warenausgang“, sowie ggf. „Added Value“ zu-sammen. Der Lager- und Kommissioniervorgang ist dabei in fast jedem Distributionszentrum zu finden und gleichzeitig einer der teuersten und arbeitsintensivsten Prozesse [LeD05], [DeK06]. Unter Lagern und Kommissionieren werden allgemein die Einlagerung, die Lage-rung, die Entnahme von Waren, sowie die Entsorgung von Ladungsträgern oder Verpa-ckungsmaterialien in einem Distributionszentrum verstanden [Wis09].

Ziel der Untersuchungen im Teilprojekt Lagertechnik ist es, die Umweltaspekte für die För-dermittel „Regalbediengerät“, „Shuttle-Systeme“ und „Dynamische Lager“, die an den Pro-zessen Transport, Einlagern, Lagern und der Entnahme [Wis09] beteiligt sind, für den ge-samten Lebenszyklus zu quantifizieren.

Da aber intralogistische Vorgänge und Materialflussprozesse aus einer Vielzahl von Förder-mitteln bestehen und jeweils unterschiedlich technisch gestaltet sein können, hat sich das Institut für Fördertechnik und Logistiksysteme (IFL) gemeinsam mit den Industrieunterneh-men des projektbegleitenden Ausschusses darauf verständigt, einen ganzheitlichen Ansatz für die Betrachtung dieser Fördermittel zu entwickeln. Ziel dabei soll sein, in einem auf den Erkenntnissen des Projektes aufbauenden Schritt die Höhe der Umweltaspekte eines ge-samten Materialflussprozesses oder unterschiedlicher Intralogistikabläufe zu bestimmen. Um dafür ausreichend Kenntnisse zu besitzen müssen in einem ersten Schritt die einzelnen För-dermittel separat und einzeln detailliert betrachtet werden.

6.3.1.1 Fördermittel im Lager- und Kommissioniervorgang

Um die Höhe der Umweltaspekte des Lager- und Kommissioniervorgangs ganzheitlich an-geben zu können und weitere Möglichkeiten der Einsparung zu identifizieren, ist es zwingend erforderlich, vor allem die gegenseitige Beeinflussung der einzelnen Fördermittel mit zu be-rücksichtigen. Dies kann über eine Systembetrachtung, die eine ganzheitliche Sichtweise ermöglicht, erfolgen. Die jeweiligen Systemgrenzen werden hier so gewählt, dass jedem System oder Teilsystem ein repräsentativer Punkt zur Messung der entsprechenden Größe zugeordnet werden kann. Diese Größen können beispielsweise die Umweltaspekte CO2-Ausstoß oder der Energieverbrauch sein. In den Systemen enthalten sind die Fördermittel mit u.a. den Komponenten für Antriebe, Sensoren, Steuerung und Energieversorgung. Bei der folgenden Systemgrenzenbetrachtung werden immer genau zwei Systeme durch eine Grenze voneinander getrennt. Die weiteren Unterteilungen in Teilsysteme stellen die unter-schiedlichen Möglichkeiten der jeweiligen Gestaltung der Systemgrenzen bzw. der Systeme dar. Grundsätzlich wird die Systemgrenze anhand des Energieflusses festgelegt. Ein La-dungsträger befindet sich in System A, wenn ihm dort betragsmäßig Energie zugeführt wird.

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Die Systemgrenze wird überschritten, sobald betragsmäßig nur noch Energie aus System B für den Ladungsträger aufgewendet wird.

Insgesamt wird hier das Gesamtsystems „Technik im Lager- und Kommissioniervorgang“ betrachtet. Das System kann dabei in verschiedene Teilsysteme unterteilt werden, z.B. in Teilsystem „Fördertechnik“ oder „Lagertechnik“. Das Teilsystem „Lagertechnik“ besteht dabei aus weiteren Teilsystemen, z.B. das Teilsystem „Regalbediengerät“.

In Abbildung 74 ist schematisch eine Aufteilung des Gesamtsystems visualisiert.

Abbildung 74: Darstellung des Systemgedankens der Technik im Lager- und Kommissioniervorgang

Ein Rückschluss über den Gesamtenergiebedarf des Lager- und Kommissioniervorgangs wird durch ein Modell mit modularem Aufbau der intralogistischer Vorgänge und Material-flussprozesse mit Hilfe des Systemansatzes ermöglicht. Damit kann später die Höhe der Umweltaspekte für die unterschiedliche Ausprägung technischer Umsetzungen der intralo-gistischen Vorgänge und Materialflussprozesse angegeben werden. In einem ersten Schritt wurden einzelne Fördermittel, die häufig eingesetzten Fördermittel „Regalbediengerät“, „Shuttle-Systeme“ und „Dynamische Lager“ betrachtet, um erste Untersuchungen fokussiert auf einzelne Teilsysteme durchzuführen.

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6.3.1.1.1 Betrachtung ausgewählter Fördermittel des Lager- und Kommissioniervor-gangs

6.3.1.1.1.1 Beschreibung RBG

Das weit verbreiteste Fördermittel im Lager ist das Regalbediengerät. Dieser Unstetigförde-rer ist ein Fördermittel für Ein- und Auslagerungsvorgänge in Regalanlagen. Dabei handelt es sich um ein regalabhängiges Förderzeug, da es eine funktionsgemäße Einheit mit dem Regal bildet (über Bodenschiene, Decken / Stützkonstruktion etc.) [Mar06] [Hom07].

Ein Regalbediengerät wird nach FEM 9.101 [FEM97] definiert als „Förder- und Hebezeug zur manuellen oder mechanischen Bedienung der Regalfächer einer Lageranlage, wobei die Ein- und Auslagerungsvorgänge mittels eines Lastaufnahmemittels (LAM) oder durch Ein-greifen einer Bedienperson erfolgen“. Eine Klassifizierung anhand unterschiedlicher Merkma-le liefert ebenfalls FEM 9.101 [FEM97]. Diese Klassifizierungsmerkmale sind Krafteinleitung, Säulenanzahl, Notwendigkeit einer Bedienperson und der daraus resultierenden Arbeitswei-se, die Antriebsenergie sowie der Überwachung des Antriebs. In Abbildung 75 wird diese Klassifizierung anhand der Methode eines Morphologischen Kastens illustriert. Die rot um-rahmten Elemente stellen dabei die Regalbediengeräte dar, die im Rahmen des For-schungsprojektes näher untersucht wurden. Sie stellen den überwiegenden Anteil an För-dermitteln im Einsatz von Materialflussprozessen dar.

Abbildung 75: Klassifizierungsmerkmale nach FEM 9.101 [FEM97]

Grundsätzlich werden Regalbediengeräte darin unterschieden, ob sie Lasten von mehreren Tonnen oder Behälter von mehreren Kilogramm transportieren können. Paletten-

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Regalbediengeräte können Nutzlasten von mehreren Tonnen transportieren. Sie sind dabei bis zu 50 Meter hoch und zwischen 18-30t schwer. Um Behälter von bis zu 300kg zu trans-portieren werden leichtere Regalbediengeräte, sogenannte Regalbediengeräte für automati-sche Kleinteilelager (AKL), eingesetzt. Diese sind bis zu 20 Meter hoch und ca. 8-13t schwer.

Ein Regalbediengerät besteht grundsätzlich aus Mast, Fahrwerk, Hubwagen, Fahrantrieb, Hubwerk und Lastaufnahmemittel. Das Fahrwerk besteht im westlichen aus den Laufrädern, Führungsrollen und dem Fahrantrieb. Der Mast bzw. die Masten sind am Fahrwerk befestigt. Bei Regalbediengerät wird nach Anzahl der Masten nach Ein- oder Zweimastgeräten unter-schieden. Als Masten kommen zu meist Stahl-Kastenprofile zum Einsatz. Bei Leichtbaukons-truktionen können allerdings auch stranggepresste Aluminiumprofile eingesetzt werden. Auf dem Mast verfährt der Hubwagen vertikal und wird über ein Hubwerk, das aus wartungs-technischen Gründen im unteren Mastbereich angebracht ist, angetrieben [Hom07]. Das Lastaufnahmemittel (LAM) wird vom Hubwagen getragen. Als LAM stehen verschiedene starre Gabeln, Teleskopgabeln, Greifer, Drehschubgabeln oder Elektromagnete zur Verfü-gung. Die Art des Fördergutes entscheidet welches LAM verwendet wird. Im Bereich der Handhabung mit Paletten wird die Last in der Regel mittels Teleskopgabel in das Lagerfach gesetzt. Die Steuerung ist wie das Hubwerk im unteren Mastbereich angebracht. Sie erfolgt heutzutage meist automatisch, kann aber auch von einer mitfahrenden Person manuell er-folgen. Die Energie- und Signalübertragung wird für die Antriebe über Datenfunk, Schlepp-kabel, Schleifleitungen oder auch über Induktion realisiert. In manchen Regalbediengeräten wird zusätzlich noch eine Antipendeleinheit verbaut. Bei einer Antipendeleinheit handelt es sich um einen zusätzlichen Fahrantrieb, der an der Decke angreift. Dadurch soll verhindert werden, dass der Mast aufgrund seines hohen Schwerpunktes beim Beschleunigen und Ab-bremsen ins Schwingen gerät [FEM97].

Bei Regalbediengeräten ist jede Fahrrichtung mit einem Antriebsstrang, der aus Frequenz-umrichter, Motor, Getriebe und weiteren Übertragungsgliedern (z.B. Seiltrommeln, Laufrä-dern auf Fahrschienen) besteht, ausgestattet. Prinzipiell ist der Antrieb zumeist elektrisch, wobei die Stromzuführung über Schleppkabel oder über Schleifleitungen erfolgt [Hom07].

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Abbildung 76: Darstellung eines Regalbediengerätes nach [Arn05]

Entscheidend für die Bedienstrategie und die Leistung eines Regalbediengerätes ist die Spielzeit in einem Einzelspiel oder Doppelspiel. Unter einem Arbeitsspiel wird ein Bewe-gungsablauf verstanden, der gleich oder ähnlich bei jedem Fördervorgang wiederkehrt. Der Zeitbedarf für ein Arbeitsspiel, also der Spielzeit, enthält produktive und unproduktive Zeitan-teile. Ein mittleres Arbeitsspiel ergibt damit eine mittlere Spielzeit.

Um erste Ergebnis zu erzeugen wurde innerhalb des Forschungsprojektes der Ein- / Ausla-gerpunkt jeweils bei x=0 und y=0 angesetzt. Diese Annahme kann allerdings auch variieren, wie z.B. in Abbildung 77. Hier sind die Einlagerungs- und Auslagerungsebene räumlich von-einander getrennt. Einzelspiel nennt man ein Arbeitsspiel für eine separate Ein- oder Ausla-gerung. Werden jeweils eine Einlagerung und eine Auslagerung miteinander verbunden, spricht man vom Doppelspiel. In diesem Fall ist der Leerfahrtanteil an der Spielzeit umso geringer, je näher die Ein- und Auslagerplätze benachbart sind. [Arn05]

6 Teilprojekte

166

Abbildung 77: Hochregallager mit einem Regalbediengerät pro Regal und getrennten Ein- / Auslager-ebenen [FEM03]

Neben der in Abbildung 77 dargestellten Regalanlage, in jeder Gasse ein Regalbediengerät anzuordnen, gibt es auch die Möglichkeit über kurvengängige Regalbediengeräte oder Gerä-te mit Umsetzer. [Hom07]

Abbildung 78: Paletten- und AKL-Regalbediengeräte verschiedener Hersteller [Via13], [Geb13], [Dam13a]

6 Teilprojekte

167

6.3.1.1.1.2 Beschreibung Shuttle Systeme

Die Shuttle–Systeme werden wie Regalbediengeräte in statischen Lagerungen eingesetzt. Dabei arbeiten je eines oder mehrere Fahrzeuge in den einzelnen Lagerebenen. Um eine Anbindung an andere Lagerebenen oder der Lagervorzone zu ermöglichen, lassen bei-spielsweise Aufzuganlage den vertikalen Transport zu. Die Shuttle-Systeme in Kombination mit Aufzuganlagen stellen eine hoch flexible und hoch dynamische Lösung dar. Es kann je nach Kapazitätsauslastung die Anzahl an Fahrzeugen angeglichen werden. Im Gegensatz zum Regalbediengerät sind Shuttle-Systeme so konzipiert, dass sie die Aufgaben in ver-schiedenen Gassen und angrenzenden Bereichen in einer Lagerebene mit einer geringeren Masse, die bewegt wird, übernehmen können. Die Lastaufnahme und –abgabe erfolgt ähn-lich wie bei den Regalbediengeräten. Im Gegensatz zu Regalbediengeräten erhalten die Schienen bei Shuttle-Systemen eine besondere Bedeutung, da sie sowohl die Aufgabe des Tragens und Fahrens der Fahrzeuge, die Positionserfassung und die Feinpositionierung am Lagerfach, sowie eine zusätzliche Absicherung des Schienenendes übernehmen [Hom07].

Nachfolgend werden drei unterschiedliche Arten von Shuttle-Systemen vorgestellt:

• Spurgeführte Shuttlesysteme • Nicht spurgeführte Shuttlesysteme • Kombinierte Systeme

Im weiteren Verlauf des Forschungsvorhabens wurde der Fokus auf die spurgeführten Shut-tlesysteme gelegt, da diese Systeme derzeit hauptsächlich in Distributionszentren eingesetzt werden.

Spurgeführte Shuttlesysteme ersetzen immer häufiger klassische AKL-Regalbediengeräte. Dabei befördert jedes der Shuttle einen Behälter, mit der ein- oder auszulagernde Ware, horizontal über Schienen und vertikal per Lift an jeden Ort des Regallagers. Vorteile gegen-über herkömmlichen Kleinteilelagern sind kurze Lastwechselzeiten im Regal und schnelle Be- und Entladungen an der Regalbasis. Das System ist dabei so flexibel, dass es sich pro-blemlos an unterschiedlichste Anforderungen anpassen lässt und keine spezielles Längen- oder Höhenverhältnisse in den Regalgassen benötigt [Irr04]. Die Umschlagsgeschwindigkeit und damit der Durchsatz des Systems kann über die Anzahl der Shuttles geregelt werden. So kann bei einem hohen geforderten Durchsatz, zwei oder mehrere Shuttles auch in einer Gasse eingesetzt werden. Ein weiterer Vorteil ist die schonende Behandlung der Ware, da diese nicht umgeladen, sondern ausschließlich von einem einzigen Shuttle-Fahrzeug „getra-gen“ wird [Irr04]. Dabei können nicht nur Behälter transportiert werden, sondern alle Arten unterschiedlicher Behälter, Kartonagen, Tablare oder auch Paletten.

Ein Beispiel für ein solches spurgeführtes Shuttle-System ist das Dematic Multishuttle [Dem09]. Bei einem Eigengewicht von 80 kg transportiert ein solches Shuttle bis zu 40 kg Nutzlast. Das Verhältnis Eigengewicht zu Nutzlast ist damit 2:1.

Nichtspurgeführte Systeme unterscheiden sich vom konventionellen „Fahrerlosen Transport-system“ (FTS) indem sie völlig frei auf der Fläche ohne Leitlinien agieren. Es werden hierbei bevorzugt größere Behälter und Palletten transportiert. Diese Systeme reagieren dynamisch auf Hindernisse und können teilweise alternativ die optimale Route zum Ziel unter Rück-sichtnahme der Auftragsparameter planen, wodurch ein optimaler Durchsatz gewährleistet wird. Die Shuttle-Flotte lässt sich deshalb präzise an den aktuellen Arbeitsbedarf anpassen.

6 Teilprojekte

168

So viele Shuttles wie gerade erforderlich sind, bewegen sich durch das Lager, alle anderen Shuttles verbleiben in der Ladestation. Eine Erweiterung eines bestehenden intralogistischen Systems ist meist mit hohen Kosten verbunden. Durch die flexible Pfadplanung sind für den Einsatz der Shuttles aber keine baulichen Veränderungen erforderlich, wodurch eine Erwei-terung kostengünstiger durchführbar ist [Kna12]. Neben der üblichen Forderung nach hohen Durchsätzen und Wirtschaftlichkeit treten heute weitere Merkmale, wie hohe Flexibilität, Ska-lierbarkeit, Rekonfigurierbarkeit, sowie hohe Verfügbarkeit in den Vordergrund. Diese Anfor-derungen werden von freifahrenden Shuttlesystemen deutlich besser erfüllt als von klassi-schen Lagertechniken [Kna13].

Das „Compact Shuttlesystem“ von Dambach [Dam13a], das „Open Shuttle“ von Knapp [Kna13], sowie das „Kleinskalige autonome redundante Intralogistiksystem – KARIS“ des IFL [Ifl13] sind Beispiele für nichtspurgeführte Shuttlesysteme.

Abbildung 79: Shuttle-Systeme verschiedener Hersteller [Kna12], [Dam13b], [Ifl13]

Kombinierte Systeme sind die neueste Entwicklung im Bereich der Shuttle-Systeme und nut-zen die Vorteile beider oben genannter Systeme. Das erste System dieser Art ist das „Dema-tic Multishuttle Move“ [IML11]. Die Shuttlefahrzeuge verfügen dabei sowohl über ein Boden- wie auch ein Regalfahrwerk. Es ist den Fahrzeugen somit möglich sich sowohl in den Regal-

6 Teilprojekte

169

ebenen als auch frei im Lager zu bewegen [Log10]. Durch diese Entwicklung sind die Grund-lagen für die „Zellulare Intralogistik“ gegeben, was den Beginn eines Paradigmenwechsels in der Intralogistik bedeutet [IML10].

Ein erster Test findet seit Juni 2011 in einer 1000 Quadratmeter großen Lagerhalle mit einem Schwarm von 50 Multishuttle Move statt. Die Shuttles erreichen eine Geschwindigkeit von 1 m/s am Boden, sowie 2 m/s im Regallager. Die Akkus reichen für 4,5 Stunden durchgehen-den Betrieb. Abbildung 80 zeigt den Aufbau eines solchen Lagersystems.

Abbildung 80: schematische Darstellung des Multishuttle Move von Dematic [IML11]

6 Teilprojekte

170

6.3.1.1.1.3 Beschreibung Dynamische Lager

Grundsätzlich gibt es zwei Ausführungsarten von unterschiedlichen Lagersysteme: statische und dynamische. Während die Fördermittel „Regalbediengerät“ und „Shuttle-Systeme“ stati-sche Regale bedienen, soll nun als weiterer Vertreter die dynamischen Läger betrachtet werden. In einem dynamischen Regallager erfährt eine Lagereinheit eine Ortsänderung über den Vorgang des Ein- und Auslagerns hinaus. Dabei wird zwischen den Prinzipien eines feststehenden Lagergutes in bewegen Regalen (z.B. Umlaufregalen) und eines bewegten Lagergutes in feststehenden Regalen (z.B. Verschieberegale, Durchlaufregale) unterschie-den. Die Vorteile dynamischer Regallager liegen in der erhöhten Kommissionier- und Um-schlagleistung, sowie in der Kombination der Vorteile der Block- und Zeilenlagerung [Hom07].

Abbildung 81: horizontales Umlaufregallager (Karussell) und Verschieberegallager [Hom07], [Arn05]

Schwerpunktmäßig wurde innerhalb des Forschungsprojektes auf das Umlaufregallager der Fokus gesetzt. Umlaufregallager können prinzipiell als um Lagerplätze ergänzte Stetigför-dermittel, wie z.B. Kreis- oder Umlaufförderer, aufgefasst werden. Durch den parallelen Ein-satz mehrere Umlaufregale kann die Kommissionierleistung deutlich gesteigert werden [Hom07]. In einem vertikalen Umlaufregallager, das auch als Pater-Noster Lager bezeichnet wird, vollziehen die Regallagerplätze samt Lagergut eine Umlaufbewegung. Die als Wannen oder einfache Regalböden ausgeführten Regallagerplätze sind dabei an zwei vertikal umlau-fenden Ketten befestigt, welche von Elektromotoren angetrieben werden. Diese Umlaufregal-lager eigenen sich für die Lagerung einer großen Bandbreite an Gütern. Die typische Archi-tektur ermöglicht durch die Ausnutzung der Raumhöhe einen guten Volumennutzungsgrad im Lager bei gleichzeitig gering dimensionierter Grundfläche. Dieser Lagertyp wird haupt-sächlich als Puffer- oder Kommissionierlager eingesetzt [Hom07].

6 Teilprojekte

171

Abbildung 82: Umlaufregallager verschiedener Hersteller [Hän13], [Kar13]

6.3.1.1.2 Einordnung ins Gesamtsystem

Die Fördermittel „Regalbediengerät“ und „Shuttle-Systeme“ können dem System „Förder-technik“ zugeordnet werden. Sie gehören damit auch zu den Teilsystemen „Mechanische Fördertechnik“ und „Unstetigförderer“.

Abbildung 83: Einordnung ins Gesamtsystem der Fördermittel „Regalbediengerät“ und „Shuttle-Systeme“

Die dynamischen Lager hingegen werden dem System Lagertechnik zugeordnet. Hier wird prinzipiell zwischen statischen und dynamischen Techniken unterschieden.

6 Teilprojekte

172

Abbildung 84 Einordnung ins Gesamtsystem des „horizontalen Umlaufregallagers“

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6 Teilprojekte

175

Abbildung 89: Darstellung der Ergebnisse des EcoReport Tools am Beispiel eines AKL-RBGs über die Lebensphasen (in Anlehnung an [Sch12b])

Werden die wiedergewinnbaren Größen in der Recyclingphase von der Produktionsphase wieder abgezogen, so entsteht Abbildung 90.

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6 Teilprojekte

176

Abbildung 90: Darstellung der Ergebnisse des EcoReport Tools am Beispiel eines AKL-RBGs über die Lebensphasen (in Anlehnung an [Sch12b])

Auch bei den AKL-Regalbediengeräten ist die Nutzungsphase die dominierende Lebenspha-se. Die erhöhten Anteile in der Lebensphase Produktion bei z.B. den Umweltaspekten POP oder PAH sind auf die größeren Gewichtsanteilen in der Materialaufteilung an Kunststoff zu-rückzuführen. Bei der Herstellung der verschiedenen Kunststoffe entstehen vermehrt POP, PAH in die Luft oder es gelangen Schwermetalle ins Wasser. Die sehr große Menge an Pro-zesswasser in der Produktion resultiert dagegen aus der Entstehungsphase der Stahlproduk-tion.

Das EcoReport Tool ist damit eine gute Möglichkeit der Quantifizierung der Umweltaspekte für die Lebensphasen Produktion, Distribution und Entsorgung. Da die Anteile der Umwelt-aspekte in der Nutzungsphase nur über die Angabe des Gesamtenergiebedarfs errechnet werden, müssen für eine weitere Betrachtung detailliertere Modelle entwickelt werden. Damit lassen sich Aussagen dann auch über z.B. Verbesserungsmaßnahmen, oder Steigerung der Energieeffizienz treffen.

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6 Teilprojekte

177

6.3.2.2 Quantifizierung mit Hilfe erstellter Modelle

Zur detaillierten Betrachtung der Umweltaspekte in der Nutzungsphase wurden analytische Modelle für die Fördermittel Regalbediengerät, Shuttle-System und Umlaufregallager zur Ermittlung des Leistungsverlauf P(t) entworfen. Die Leistung wurde deshalb ausgewählt, da anhand von Leistungskennwerten einzelne Übertragungsglieder charakterisiert und model-liert werden können. Außerdem ist die Leistung eine messbare Größe, die sich durch An-wendung verschiedener Effizienzmaßnahmen, z.B. Einsatz von effizienten Antrieben oder von neuartigen Materialien, beeinflussen lässt. Damit kann eine erste Bewertung dieser Maßnahmen vorgenommen werden. Abzuleiten aus dem Leistungsverlauf ist der Gesamt-energiebedarf . Somit lässt sich für abgebildete Leistungsverläufe die Gesamt-energie angeben. Ausgehend vom Energiebedarf können auf Grundlage eines Stromerzeu-gungsmixes, z.B. für Europa (EU-25) im Jahr 2010 [Öko12a], die Umweltaspekte, z.B. Luft-emissionen (wie CO2-Ausstoß), über bekannte Umrechnungsgrößen errechnet und damit die Vielzahl der klassifizierten Umweltaspekte quantifiziert werden.

Durch Eingabe von charakteristischen Größen wie der Geschwindigkeit, Beschleunigung, Massen oder der Verlustgrößen in die erstellten Modelle kann eine Aussage über den Ge-samtenergiebedarf oder den Leistungsverlauf eines Fördermittels für eine bestimmte Tätig-keit im Lager- und Kommissioniervorgang getroffen werden. Dabei sind die Modelle nicht auf eine Geräteklasse beschränkt, sondern können individuell dem jeweiligen Gerät für ver-schiedene Aufgaben angepasst werden. Neben der Abbildung des Energiebedarfs heutiger Systeme, kann mit Hilfe der Modelle das Energieeinsparpotential neuer Technologien und der Einfluss veränderter Abläufe ermittelt werden.

Abbildung 91: Umweltaspekt-Modell des Regalbediengerätes

Das Modell „Regalbediengerät“ ist in die drei Antriebsstränge unterteilt – der Fahrantrieb, Hubantrieb und das Antrieb des Lastaufnahmemittels. Jeder Antriebsstrang beinhaltet die Übertragungsglieder Fahr- bzw. Hubprozess, Getriebe, Motor und Frequenzumrichter. Der eigentliche Fahrprozess kann unterschieden werden in einen Rad-Schiene Kontakt oder Zahnriemenantrieb. Grundsätzlich treten unterschiedliche Arten von Reibung auf, z.B. Luft-

6 Teilprojekte

178

widerstand, Rollwiderstand, Spurkranzwiderstand etc., die innerhalb des Modells berücksich-tigt werden. Der Hubvorgang kann z.B. über einen Flaschenzug oder einen Seilbetrieb aus-geführt werden. Das Lastaufnahmemittel nimmt die Ware z.B. über einen Kettenzug auf.

Die Getriebe der drei Antriebsstränge können entweder als Planetengetriebe, Schneckenge-triebe, Stirnradgetriebe oder Kegelradgetriebe ausgeführt sein. Die Motoren sind entweder als Asynchron- oder als Synchronmotor in unterschiedlichen Polpaarzahlen einzusetzen. Den Abschluss eines jeden Antriebsstrangs beim Regalbediengerät bildet der Frequenzum-richter.

Neben Einmast-Regalbediengeräten können so im Modell auch Zweimast-Regalbediengeräte abgebildet und deren Energiebedarf für verschiedene Aufgaben simuliert werden.

Das Modell Regalbediengerät ermöglicht so beispielsweise die Darstellung einer Leistungs-bilanz über die Anfahrt beliebiger Regalfächer, z.B. auch der charakteristischen Fächer nach der FEM Richtlinie 9.851 eines Einzel- oder Doppelspiels [FEM03]. Damit lässt sich neben der Spielzeit, d.h. die Zeit, die zum Ausführen eines Arbeitsspiels benötigt wird, auch ein entsprechender Leistungsverlauf und Gesamtenergiebedarf angeben. Leistungsmessungen an realen Systemen dienen zur Verifizierung der Modelle und zur Ermittlung fehlender Parameter, wie z.B. Fahrwiderstandbeiwerte.

Neben der Fachanfahrt einzelner Fächer kann mit Hilfe des Modells auch eine Lagerfront vollständige betrachtet werden und die charakteristische Größe der mittleren Energie näher betrachtet werden (siehe Kapitel 6.3.1).

Abbildung 92: Darstellung des Energiebedarfs einer Lagerfront mit Angabe der charakteristischen Größe der mittleren Energie eines Paletten-RBG

Abbildung 93: Darstellung des Energiebedarfs einer Lagerfront mit Angabe der charakteristischen Größe der mittleren Energie eines AKL-RBG

Die Umweltaspekt-Modelle der Shuttle-Systeme und des Umlaufregallagers wurden analog zur beschriebenen Vorgehensweise erstellt. Eingabegrößen sind auch hier repräsentative

6 Teilprojekte

179

Größen wie Massen oder Geschwindigkeiten und charakteristische Werte für die einzelnen Übertragungsglieder der Antriebsstränge. Als Ausgabegröße wird auch hier der Leistungs-verlauf über der Zeit ausgegeben und der Gesamtenergiebedarf der Fahrt berechnet.

Abbildung 94: Umweltaspekt-Modell der Shuttle-Systeme

Abbildung 95: Umweltaspekt-Modell des Umlaufregallagers

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181

Abbildung 98: Messkurven eines Umlaufregallagers (Links: ungünstiger Beladungszustand (Unlast ungleichmäßig verteilt); Rechts: maximale Unlast (gleichmäßig verteilt))

6.3.3 Ableitung von Verbesserungsmaßnahmen

Im Folgenden werden exemplarisch verschiedene Maßnahmen zur Erhöhung der Energieef-fizienz am Beispiel von Regalbediengeräten beschrieben und erörtert. Diese gelten in ähnli-cher Form für Shuttle-Systeme und Umlaufregallager

Ein wichtiges gemeinsames Ziel dieser Maßnahmen ist es, die z.B. beim Bremsen und beim Absenken der Last in der Nutzungsphase von Regalbediengeräten anfallende generatori-sche Energie zu nutzen. Bis heute wird diese Energie meist über Bremswiderstände in Wär-me umgewandelt und in die Umgebung abgegeben. Ein anderes Ziel aller Maßnahmen ist die Reduzierung des Energiebedarfs und damit auch der Umweltaspekte, wie z.B. des CO2-Ausstoßes.

6.3.3.1 Ausgangssituation am Beispiel eines Regalbediengerätes

Zur Veranschaulichung der Energiesparmaßnahmen wird zunächst anhand eines Paletten-Regalbediengeräts die Ausgangssituation ohne Energierekuperation oder sonstige Maß-nahmen betrachtet.

Abbildung 99: Betrachtung der mittleren Energie über einer Lagerfront

6 Teilprojekte

182

Abbildung 99 zeigt eine Lagerfront, die ausgehend vom Ein-/ Auslagerpunkt (E/A) bei x=0, y=0 mit Hilfe eines Regalbediengerätes bedient wird. Die Länge des Lagers in x-Richtung beträgt 100 Fächer, die Höhe in y-Richtung 25 Fächer bei einfachtiefer Lagerung.

Die Betrachtung des Energiebedarfs erfolgt anhand der mittleren Energie der Lagerfront. Diese wurde deshalb ausgewählt, da der Mittelwert bzw. das arithmetische Mittel einer Be-trachtung als statistische Maßzahl zur Kennzeichnung des Zentrums einer Verteilung ange-sehen werden kann. Ein erster Schritt zur Ermittlung der Verteilung ist die Betrachtung vom maximalen und minimalen Energiebedarf der Lagerfront, die den Bereich aller auftretenden Energiebedarfe eingrenzt. Die Aneinanderreihung aller beobachteten Energiebedarfe stellt eine Beobachtungsreihe dar. Wird diese Beobachtungsreihe mit einer Häufigkeitsverteilung, z.B. Gleichverteilung der Anfahrhäufigkeiten, Anfahrhäufigkeitszonierungen oder Massenzo-nierungen, verdichtet, kann das Zentrums dieser Verteilung über den Mittelwert und damit den mittleren Energiebedarf charakterisiert werden. Im Gegensatz zur Anfahrt repräsentati-ver Fächer, wie die der FEM Richtlinie 9.851 [FEM03] kann mit Hilfe der Betrachtung der mittleren Energie der Regalfront eine Aussage über den Energiebedarf für die Bedienung der Lagerfront getroffen werden. (in Anlehnung an [Lip03]).

Grundlage für diese Betrachtung ist eine Gleichverteilung der Anfahrhäufigkeit aller Fächer über der Lagerfront. Der grüne Bereich in Abbildung 99 stellt die Fächer dar, die mit weniger als der mittleren Energie angefahren werden, während der rote Bereich die Fächer beinhal-tet, deren Fahrt mehr als die mittleren Energie benötigt. Im rechten Schaubild ist die mittlere Energie der angefahrenen Fächer über der Lagerfront dargestellt.

Die mittlere Energie, die über die Lagerfront berechnet wird, setzt sich in diesem Beispiel aus Einlagerspielen zusammen. Ein Regalbediengerät fährt dabei mit einem Ladegut vom E/A ein Lagerfach an, lagert das Ladegut ein und fährt anschließend ohne Ladegut wieder zurück zum E/A. Dabei werden alle Fächer des 100x25 Lagers angefahren. Die Grenze des grünen und roten Bereiches stellt die diskretisierte Isoenergetische der mittleren Energie dar. Sie geht durch die Fächer, die alle mit der mittleren Energie angefahren werden können [Sch12c]. Der angegebene Energiebedarf wird anhand des analytischen Energiebedarfsmo-dells für das Regalbediengerätes aus allen elektrischen Energien, die zum Fahren, Heben und Teleskopieren inklusive aller (Fahr-) Widerstände ermittelt. Für alle Betrachtungen in diesem Kapitel gilt über der Lagerfront eine chaotische Lagerbelegung mit einer gleichverteil-ten Anfahrhäufigkeit der Fächer. Die Masse des Ladegutes beträgt in diesen Fällen 1000kg. Es wird ein Paletten-Regalbediengerät mit ca. 20t Gesamtgewicht als Grundlage angenom-men. Die mittlere Energie der gesamten Lagerfront liegt bei 360Wh.

Betrachtet man die Aufteilung des Energiebedarfs von 360Wh auf die verschiedenen An-triebsachsen, so lässt sich mit Hilfe eines Sankey-Diagrammes in Abbildung xx darstellen.

Auffallend dabei ist, dass der Hubantriebsstrang mit 68,3% des Gesamtenergiebedarfs den größten Anteil darstellt. Der Hubprozess wird demnach als der energiekritische Vorgang eines Regalbediengerätes charakterisiert.

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Unterschieden werden die einzelnen Effizienzniveaus durch die Motorenwirkungsgrade, de-ren Erhöhung insbesondere durch Erhöhung der Leitfähigkeit in den Rotor- und Statorleiter bzw. –wicklungen erreicht werden. Dies wird in der Regel durch Vergrößerung der Leiter-querschnitte oder durch Einsatz leitfähigerer Werkstoffe ermöglicht. Beide Maßnahmen füh-ren zu einer höheren Masse des Motors. Aufgrund der resultierenden Erhöhung des Mas-senträgheitsmoments des Rotors sind nur Motoren im Dauerbetrieb (S1) von dieser Durch-führungsrichtlinie betroffen. Diese Motoren finden im Lager- und Kommissioniervorgang nur im Dauerbetrieb bei Stetigförderern zum Transport der Fördergüter Einsatz.

Energierekuperation

Bei Regalbediengeräten ist jede Bewegungsrichtung mit einem Antriebsstrang, der aus Fre-quenzumrichter, Motor, Getriebe und weiteren Übertragungsgliedern (z.B. Seiltrommeln, Laufrädern auf Fahrschienen) besteht, ausgestattet. Bei modernen Frequenzumrichter kön-nen die Antriebe über einen Zwischenkreis elektrisch gekoppelt werden - die sog. Zwi-schenkreiskopplung -, sodass diese gemeinsame Strom- und Spannungsebene zum Ener-gieaustausch genutzt werden kann. Generatorisch erzeugte Energie eines Antriebs, kann zeitgleich in einem anderen Antrieb genutzt werden. Generatorische Energie, die auf dem Gerät nicht verbraucht wird, wird entweder als Wärme über einen Bremswiderstand abgege-ben oder kann mit einer der nachfolgenden Maßnahmen genutzt werden. Zum einen kann die nicht benötigte generatorische Energie in Doppelschichtkondensatoren gespeichert wer-den. Diese sind aufgrund ihrer hohen Energiedichte in der Lage die hohen kurzfristig anfal-lenden Leistungen aufzunehmen und an die Antriebe abzugeben. Eine weitere Alternative stellt die Rückspeisung der nicht verbrauchten generatorischen Energie ins Versorgungsnetz dar. Das dafür erforderliche Rückspeisemodul bedingt allerdings - ebenso wie der Einsatz von Doppelschichtkondensatoren - höhere Investitionskosten und erhöhten Platzbedarf so-wie erhöhtes Gewicht der Antriebstechnik. Die Zwischenkreiskopplung kann weiterhin als intelligente Zwischenkreiskopplung, bei der die Antriebsachsen gezielt koordiniert werden, ausgeführt sein [Sch07b].

Mit Hilfe des Simulationsmodells wird das Fach x=60, y=20 unter Verwendung der unterschiedlichen Ener-gierekuperationsmöglichkeiten angefahren. Dabei ergibt sich die Grafik aus Abbildung 103. Bei gleicher Fachanfahrt kann der Einsatz einer Zwischenkreis-kopplung den Energiebedarf um ca. 15% reduzieren. Eine zusätzliche Verwendung eines Rückspeisemo-duls ermöglicht Einsparen sogar von ca. 30%.

Abbildung 103: Darstellung von x=60, y=20 auf der Lagerfront

6 Teilprojekte

186

Abbildung 104: Ergebnisse aus dem Simulationsmodell zum Einsparpotential durch Einsatz von Energierekuperationsmöglichkeiten

In der Literatur finden sich dazu verschiedene Werte. [Sch10] beschreibt, dass eine Zwi-schenkreiskopplung bei Paletten-Regalebediengeräten bis zu 60% Einsparungen ermögli-chen können. Zusätzlich verwendete Rückspeisemodule können dazu 10% bis 25% an Re-duzierung beitragen [Dai09]. Insgesamt kann durch den Einsatz von Energierekuperations-möglichkeiten eine Senkung des Energiebedarfs erzielt werden.

Tabelle 44: Übersicht über Einsparpotentiale durch Einsatz von Energierekuperationsmöglichkeiten aus der Literatur

Form Einsparpotential

RBG – Zwischenkreiskopplung 50…60 % [Sch10]

RBG – Rückspeisemodul 10..25 % [Dai09]

AKL – Zwischenkreiskopplung Bis 15% [Grü10]

Reduktion von Masse

Eine weitere Möglichkeit den Energiebedarf zu minimieren, ist die Variation einzelner charak-teristischer Größen des RBGs, z.B. die Einflussgröße Masse.

Die RBG-Gesamtmasse zu Nutzlastverhältnis beträgt nach [Fur11] bis zu 9:1. Aus diesem Verhältnis erkennt man, dass entsprechendes Potential bei der Einsparung der Gesamtmas-se betreffend den Energieverbrauch liegt. Diesbezüglich gibt es bereits Ansätze, durch Werkstoffleichtbau Masse einzusparen (siehe hierzu [Fur11], [Bre12] und [Ert12]).

6 Teilprojekte

187

Abbildung 105 zeigt eine Darstellung der Umweltaspekte über den gesamten Lebenszyklus unter Reduktion der Masse an Stahl und durch Einsatz von faserverstärkten Kunststoffen. In diesem Beispiel wurde der Mast eines Regalbediengerätes als glasfaserverstärkter Kunst-stoff ausgebildet. Erkennbar ist, dass die Höhe der Umweltaspekte auch hier durch die Aus-wahl der Materialien entscheidend beeinflusst wird. Weitere Gewichtseinsparungen können durch Einsatz anderer Materialien (z.B. kohlefaserverstärkte Kunststoffe) erzielt werden, wo-durch die Energieeinsparungen (und somit auch eine Verringerung des CO2-Ausstoßes) im Betrieb noch vergrößert werden können.

Abbildung 105: Darstellung der Ergebnisse des EcoReport Tools eines Regalbediengeräts mit Einsatz von CFK Werkstoffen über die Lebensphasen (in Anlehnung an [Sch12b]).

Werden wieder die negativen Höhen der Umweltaspekte in der Recyclingphase von der Pro-duktionsphase abgezogen, so ergibt sich für dieses Regalbediengerät folgende Darstellung:

-60%

-40%

-20%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

Produktion

Nutzung

Distribution

Entsorgung

Recycling

6 Teilprojekte

188

Abbildung 106: Darstellung der Ergebnisse des EcoReport Tools eines Regalbediengeräts mit Einsatz von CFK Werkstoffen über die Lebensphasen (in Anlehnung an [Sch12b]).

Erfolgt eine Auswertung der Höhe der Umweltaspekte der einzelnen Materialien, so wird im Herstellungsprozess der CFK Materialien ein Vielfaches mehr z.B. an Energie benötigt oder an CO2 ausgestoßen, als z.B. bei der Stahlherstellung. In der Nutzungsphase allerdings wird für die Ausführung der gleichen Aufgabe durch Verminderung des Gewichtes durch die CFK Werkstoffe weniger Energie benötigt und die Höhe der Umweltaspekte damit gesenkt.

Weiterhin besteht auch noch die Herausforderung der Wirtschaftlichkeit. Durch die zurzeit höheren Herstellkosten muss über die Betriebszeit eine Einsparung erreicht werden, damit die höheren Investitionen gerechtfertigt sind. Dies verhält sich analog zu dem CO2-Ausstoß. Der Einsatz von faserverstärkten Kunststoffen bei Regalbediengeräten hat zurzeit zur Folge, dass die Herstellkosten für diese Geräte höher im Vergleich zu RBGs aus Stahl bzw. mit Aluminiumanteilen liegen. Diese Mehrkosten müssen durch einen kostengünstigeren Betrieb wieder amortisiert werden. Somit muss, um eine Wirtschaftlichkeit des Einsatzes von neuen Materialien belegen zu können, der gesamte Produktlebenszyklus eines RBG betrachtet werden.

Zusammenfassung:

Energieeinsparungen sind am Regalbediengerät durch Design und Herstellung möglich. Vor allem der Einsatz drehzahlgeregelter Antriebe unter Verwendung von Rückspeisemodulen oder Zwischenkreiskopplungen ermöglicht so Einsparungen von bis zu 30%.

0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%

100%

Produktion - EoL Distribution Nutzung

6.3.3

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3.4 Nutzun

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Teilprojekte

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6 Teilprojekte

190

Tabelle 45: Überblick über die Auswahl des Lagerfaches für verschiedene Fördergüter bei einer Ein-lagerfahrt ohne Energierekuperation

Fördergut

Aus

wah

l des

Lag

erfa

-ch

es

Leicht (100kg) Schwer (2000 kg)

180 Wh 200 Wh 230 Wh 450 Wh

In Abbildung108 sind die Energie für ein ohne Energieeffizienzmaßnahmen ausgerüstetes Regalbediengeräts (oben) und für ein mit Rückspeisemodul ausgestattetem RBG (unten) aufgezeigt. Neben der veränderten Lage der Fächer, die mit weniger (grüner Bereich) bzw. mehr (roter Bereich) als der mittleren Energie angefahren werden, ist insbesondere deutlich die geringe mittlere Energie für die Fachanfahrten (rechts) zu erkennen. Durch eine geeigne-te Belegung des Lagers und den Einsatz von Energieeffizienzmaßnahmen kann somit auch der mittlere Energiebedarf reduziert werden.

Abbildung 108: Betrachtung der mittleren Energie eines Regalbediengerätes beim Einlagereinzelspiel einer Lagerfront mit Zwischenkreiskopplung (oben) oder bei Einsatz von Rückspeisemodulen (unten)

6 Teilprojekte

191

6.3.3.5 Zusammenfassung

Insgesamt gesehen kann mit Hilfe von Maßnahmen in der Herstellung und in der Nutzung der Energiebedarf gesenkt werden. Vor allem die Kombination aus Energierekuperations-möglichkeiten und strategisch günstige Auswahl an Lagerfächern ergeben eindeutige Ener-giebedarfeinsparungen.

Die Identifikation weiterer Energieeffizienzmaßnahmen kann mit Hilfe anschließender For-schungsvorhaben kontinuierlich erweitert werden.

6.3.4 Bewertung der Umweltauswirkungen im Lager- und Kommissioniervorgang

6.3.4.1 Methode: Kennzahlen

Kennzahlen sind Zahlen, die Zustände oder Vorgänge in verdichteter, quantifizierter Form mit Bezug auf einen bestimmten Erkenntniszweck beschreiben. Branchenspezifische Unter-suchungen der TU Chemnitz zeigen [Löf11], dass Betriebsvergleiche zur Energieeffizienz außerordentlich schwierig umsetzbar sind. Eine der wichtigsten Ursachen sind die unter-schiedlichen Gestaltungsmöglichkeiten von Produktion oder Lagervorgängen. Grundsätzlich dienen Kennzahlen dazu den Energiebedarf messbar, analysierbar und beeinflussbar zu machen. Sie sind damit ein maßgebliches Instrument im Energiemanagement.

Im deutschen Gesetz „über Energiedienstleistungen und andere Energieeffizienzmaßnah-men“ [EVP08] wird die Energieeffizienz als „das Verhältnis von Ertrag an Leistung, Dienst-leistungen, Waren oder Energie zum Energieeinsatz“ definiert.

KEffizienz= Ertrag (Leistung, Dienstleistung, Waren, Energie)Energieeinsatz

(26)

Diese Form der Darstellung (Relative Kennzahlen) stellt die Grundlage für die weitere Be-trachtung der Kennzahlen dar.

Die Bezugsgröße von Energiekennzahlen soll idealerweise den mit dem Energieeinsatz er-zielten Nutzen widerspiegeln. Die in der DIN ISO 14031 [DIN12a] vorgeschlagenen Bezugs-größen

• Produzierte Einheiten

• Wertschöpfung

• Umsatz

• Materialeinsatz

• Personalaufwand

• Mitarbeiter

6 Teilprojekte

192

• Netto-Grundfläche

• Brutto-Grundfläche

• Nutzfläche

• Gebäudenutzfläche (nach ENEV)

• Brutto-Rauminhalt (BRI)

• Gesamtkosten

bieten allerdings für die Betrachtung der Fördermittel des Lager- und Kommissioniervor-gangs keine notwendige und hinreichende Aussagekraft.

Deshalb wurden durch eine allgemeine Methode, die Verwendung in allen Teilprojekten fand, verschiedene Kennzahlkombinationen entwickelt.

Aus den Variablen transportierte Masse, Gesamtmasse, Weg (in x-, y-, z-Richtung), Ge-schwindigkeit (in x-, y-, z-Richtung), Beschleunigung (in x-, y-, z-Richtung), Durchsatz (oder Spielzeit) und dem spezifischer Energiebedarf pro Spiel werden verschiedene Kennzahl-kombinationen erstellt. Der spezifische Energiebedarf setzt sich dabei aus einem Arbeits-spielt zusammen. Dieses Arbeitsspiel beginnt am Ein-/Auslagerpunkt mit dem beladenen Fördermittel, einer Fahrt zum Fach, dem Einlagervorgang und der Leerfahrt zurück zum Ein-/Auslagerpunkt. Dabei werden Fördermittel ohne Energierekuperation oder andere Energie-effizienzmaßnahmen eingesetzt.

Der grundsätzliche Aufbau der Kennzahl hat dabei folgende Form

KEffizienz = UmweltaspektLogistische Leistung

(27)

Nach Bildung der unterschiedlichen Kennzahlenkombinationen sollte diese auf eine einheitli-che Referenz bezogen werden, damit ein Vergleich möglich ist. Für die Fördermittel der In-tralogistik existieren allerdings keine einheitlichen Referenzen, sodass ein allgemeiner Ver-gleich nur schwer zu ziehen ist.

Ausgehend dieser Methodik ergaben sich für ein Regalbediengerät folgende Kennzahlkom-binationen:

1. KEffizienz= Spez. Energiebedarf Durchsatz * transportierte Masse

2. KEffizienz= Spez. Energiebedarf gefahrene Strecke (x+y+z) * transportierte Masse

3. KEffizienz= Spez. Energiebedarf gefahrene Strecke (x+y+z)

4. KEffizienz= Spez. Energiebedarf * Durchsatzgefahrene Strecke (x+y+z)

6 Teilprojekte

193

Mit Hilfe der Anwendung dieser Methode können viele unterschiedliche Darstellungen der logistischen Leistung identifiziert werden. Eine grundlegende standardisierte Definition ist damit nicht trivial. Die in diesem Forschungsprojekt ermittelten Grundlagen können für weite-re anschließende Forschungsvorhaben wichtige Erkenntnisse liefern.

Um einheitliche Methoden zur Bewertung und zum Vergleich von Fördermitteln zu identifizie-ren wurde im vorgestellten Forschungsprojekt eine wichtige Basis gelegt.

6.3.4.2 Einordnung in Gesamtzusammenhang

Wird eine Gesamtanzahl von 10 000 Regalbediengeräten in den Ländern der EU-27 im Jahr 2011 angenommen, so kann von einem Gesamtbruttoenergiebedarf von 1 PJ ausgegangen werden. Damit entspricht der Energiebedarf 0,002% des gesamten europäischen Bedarfs, der bei 75 697PJ liegt.

Die reine elektrische Energie beträgt bei der Gesamtanzahl von Regalbediengeräten im Jahr 2011 0,141 TWh, die 0,005% des europäischen Bedarfs von 2 800 TWh beträgt.

Insgesamt werden weiterhin auch z.B. 0,074 mt CO2e, 0,33 kt SO2e und 0,022 kt Feinstaub ausgestoßen. Eine vollständige Liste der Ergebnisse aus dem EcoReport ist Tabelle 41 zu entnehmen. Eine Einordnung der hier identifizierten Höhen der Umweltaspekte zu Produk-ten, die im Rahmen von Durchführungsmaßnahmen betrachtet wurden, liefert dazu Tabelle 42 in Kapitel 7.

Tabelle 46: Ergebnisse der Gesamtanzahl an Umweltaspekten aus dem EcoReport von 10 000 Re-galbediengeräten innerhalb der EU-27 im Jahr 2011

Überblick der Höhe der Umweltaspekte im Jahr 2011

Umweltaspekt Wert Einheit %EU Vergleichs-

größe Einheit

Energiebedarf 1 PJ 0,002% 75.697 PJ

Elektrischer Energiebe-darf

0,14120 TWh 0,005% 2.800 TWh

Prozesswasser 0,00261 Millio-nen m3

0,000% 247.000 Millionen m3

nicht gefährlicher Müll 0,01216 Mt 0,000% 2.947 Mt

gefährlicher Müll 0,00002 kt 0,000% 89 kt

Treibhausgase in GWP100

0,07389 Mt CO2e 0,00% 5.054 Mt CO2e

Versauerung 0,32661 kt SO2e 0,00% 22.432 kt SO2e

Flüchtige anorganische Verbindungen (VOC)

0,02842 Kt 0,00% 8.951 Kt

6 Teilprojekte

194

Anhaltende Organische Stoffe (POP)

0,17655 g i-Te 0,01% 2.212 g i-Te

Schwermetalle 0,05651 t Ni e 0,00% 5.903 t Ni e

PAHs 0,01148 t Ni e 0,00% 1.369 t Ni e

Feinstaub 0,02199 kt 0,00% 3.522 kt

Schwermetalle (Wasser) 0,04614 t Hg/20 0,00% 12.853 t Hg/20

Nährstoffanreicherung 0,00098 kt PO4 0,00% 900 kt PO4

6 Teilprojekte

195

6.3.5 Zusammenfassung

Um den vollständigen Lager- und Kommissioniervorgang anhand von Umweltaspekten, z.B. dem CO2-Ausstoß oder anderer ökologischer Faktoren, wie z.B. dem Energiebedarf, bewer-ten zu können, muss ein ganzheitlicher Ansatz gewählt werden. Grundlage dafür stellt eine Systemüberlegung dar. Die Systemgrenze wird dabei nicht um ein einzelnes Gerät, sondern um den vollständigen Vorgang gelegt, da die Aufgaben innerhalb des Lager- und Kommis-sioniervorgangs durch eine Vielzahl unterschiedlicher Fördermittel realisiert werden können.

Eine Möglichkeit die Höhe der Umweltaspekte zu quantifizieren stellt das EcoReport Tool der europäischen Kommission dar. Vor allem durch die Nutzungsphase werden die Umweltas-pekte der Fördermittel beeinflusst. Um eine detaillierte Analyse der beeinflussbaren Parame-ter in dieser Phase zu ermöglichen und Effizienzmaßnahmen zu bewerten, wurden analyti-sche Umweltaspekt-Modelle für die Nutzungsphase von den Fördermitteln „Regalbedienge-rät“, „Shuttle-Systeme“ und „Dynamische Lager“ erstellt und validiert. Die Kombination aus EcoReport Tool und analytischen Umweltaspekt-Modellen lässt damit eine Gesamtaussage über die Höhe der Umweltaspekte in allen Lebensphasen zu.

Ebenfalls können anhand der Umweltaspekt-Modelle Energieeffizienzmaßnahmen abgeleitet werden. Die hier dargestellten Beispiele zeigen, dass eine gesamte Betrachtung aller Le-bensphasen nötigt ist, um eine Bewertung der Umweltaspekte vornehmen zu können. Insge-samt wird deutlich, dass die Betrachtung der Umweltaspekte sowohl für die einzelnen För-dermittel, als auch für den gesamten Lager- und Kommissioniervorgang ein herausfordern-des Thema für Industrie und Forschung ist.

Neben der Entwicklung von analytischen Modellen müssen auch standardisierte Möglichkei-ten zur Bewertung dieser Systeme, z.B. über Kennzahlen, gegeben werden. Damit können unterschiedliche Intralogistiksysteme für Anwender und Anbieter dieser Systeme bewertet werden.

7 Bewertung und Vergleich

197


In diesem Abschnitt werden Vergleichsmöglichkeiten der Umweltaspekte von Fördermitteln der Intralogistik untereinander und mit anderen Produktgruppen vorgestellt. Diese Vergleiche werden zum einen hinsichtlich des Energiebedarfs verschiedener Produktgruppen durchge-führt. Zum anderen wird ein Ansatz und dessen Grenzen vorgestellt, der eine Grundlage für den Aufbau eines zukünftigen Kennzahlensystems darstellen kann, um verschiedene För-dermittel auf einer einheitlichen Basis bewerten und vergleichen zu können.

7.1 Bewertung durch Vergleiche mit anderen Produktgruppen

Im Rahmen der Durchführungsverordnungen zur Ökodesignrichtlinie wurden die Endener-giebedarfe verschiedener Produktgruppen untersucht. Tabelle 47 zeigt hierzu einen Auszug der Energiebedarfe verschiedener Produktgruppen pro Jahr in [TWh]. Mit Hilfe dieser Werte ist eine Einordnung der jährlichen Endenergiebedarfe von elektrisch betriebenen Fördermit-teln möglich.

Tabelle 47: Endenergiebedarfe energiebetriebener Produkte

Produktgruppe Endenergiebedarf pro Jahr[TWh]

EU-Verordung

Elektromotoren 1067 640/2009

Ventilatoren, die durch Motoren mit einer elektri-schen Eingangsleistung zwischen 125 W und 500 kW angetrieben werden.

344 327/2009

Haushaltskühlgeräte 122 643/2009

Haushaltslampen mit ungebündeltem Licht 112 244/2009

Wasserpumpen 109 547/2012

Fernsehgeräte 60 642/2009

Nassläufer-Umwälzpumpen 50 641/2009

Haushaltswaschmaschinen 35 1015/2010

Raumklimageräten und Komfortventilatoren 30 206/2012

Geschirrspüler 24,7 1016/2010

Haushaltswäschetrockner 21 932/2012

Externe Netzteile bei Nulllast 17 278/2009

Im Rahmen der Vorstudie zur Produktgruppe Elektromotoren [Alm08] wurden unterschiedli-che Einsatzgebiete dieser Motoren hinsichtlich des Endenergiebedarf betrachtet. Tabelle 48 stellt bezogen auf das jeweilige Einsatzgebiet den Wert des jährlichen Endenergiebedarfs für die Nutzungsphase in den Sektoren Industrie und Dienstleistungen dar [Alm08].


198

Tabelle 48: Endenergiebedarfe unterschiedlicher durch Elektromotoren betriebener Produkte

Einsatz des Elektromotors Endenergiebedarf der Elektromotoren innerhalb der EU-25 in [TWh]

Förderer 36

Klimaanlagen 35

Lüftungsanlagen 154

Pumpen 170

Andere Motoren 248

Gesamt 860

Mit Hilfe dieser Kenngrößen ist eine Einschätzung der Höhe der Umweltaspekte für die Nut-zungsphase der im Forschungsvorhaben untersuchten Fördermittel möglich. An dieser Stelle wird als Referenz ausschließlich der Endenergiebedarf betrachtet, da ausgehend vom Ende-nergiebedarf über Umrechnungsfaktoren, z.B. aus Statistiken wie ProBas [Öko12a] oder Eurostat [Eur13], eine Vielzahl weiterer Umweltaspekte berechnet werden kann. Tabelle 49 zeigt einen Überblick über die Endenergiebedarfe unterschiedlicher elektrisch betriebener Fördermittel.

Tabelle 49: Endenergiebedarfe ausgewählter Fördermittel der Intralogistik

Fördermittel Endenergiebedarf [TWh]

Elektro-Gegengewichtsstapler 4,0

Schubmaststapler 1,3

Industriekrananlagen 0,8

Serienhebezeuge 0,09

Turmdrehkrane 0,75

Regalbediengeräte 0,12

Als generelle Tendenz kann festgestellt werden, dass die betrachteten Untergruppen der Fördermittel in der Intralogistik jeweils deutlich weniger Energie benötigen als die im Rahmen der Vorstudie der Elektromotoren identifizierten Einsatzszenarien. Damit wird eine erste Ein-schätzung der Relevanz der Fördermittel der Intralogistik hinsichtlich ihrer Umweltaspekte in der Nutzungsphase ermöglicht. Eine leistungsbezogene Relativierung des Energiebedarfs oder Bewertung des Einsatzes von Verbesserungsmaßnahmen ist mit dieser Herangehens-weise allerdings nicht möglich.


199

7.2 Ansatz zur kennzahlbasierten Bewertung der Umweltaspekte

Bei der Quantifizierung der Umweltaspekte über den vollständigen Lebenszyklus ergibt sich im Forschungsvorhaben, dass die Nutzungsphase in den meisten Fällen die dominierende Lebensphase darstellt. Deshalb wird im weiteren Verlauf vor allem die Bestimmung der Um-weltaspekte in der Nutzungsphase anhand des Energiebedarfs fokussiert betrachtet. Eine Möglichkeit zur relativen Bewertung dieser Ergebnisse besteht in der Definition einer Kenn-zahl aus dem Energiebedarf und der erbrachten Leistung des Systems. Analog zur Basis-einheit für Transportlogistiksysteme in Tonnenkilometern [tkm] wie Lkw oder Bahn, die sich aus der zurückgelegten Strecke und der transportierten Masse zusammensetzt, wird ange-strebt, einen Ansatz zu erarbeiten, der die Definition der erbrachten logistischen Leistung (Logistikleistung), die unabhängig vom Fördermittel allgemeine Gültigkeit besitzt, ermöglicht.

7.2.1 Wesen von Kennzahlen

Im Allgemeinen dienen Kennzahlen und Kenngrößen zur Quantifizierung und Bewertung von Sachverhalten und stellen damit die Grundlage für Vergleiche dar. Eine Kenngröße besteht dabei aus einer Maßzahl und der dazugehörigen Einheit. Im Rahmen von Umweltmanage-mentsystemen ist eine Kennzahl die „messbare Darstellung des Zustands oder Status von Leistung, Management oder Bedingungen“ [Din12].

Ein grundsätzliches Unterscheidungsmerkmal von Kennzahlen besteht darin, ob es sich um eine relative oder eine absolute Kennzahl handelt. Die Bewertung anhand von absoluten Kenngrößen erfolgt durch den Endenergiebedarf und ist in Kapitel 7.1 dargestellt. Im Fall relativer Kenngrößen wird die Aussage ins Verhältnis zu einer Bezugsgröße gesetzt. Bei Kenngrößen zur Effizienz ist es immer das Ziel, den Ertrag in Bezug auf die Aufwendungen zu stellen. So wird Energieeffizienz in [EU06] als „das Verhältnis von Ertrag an Leistung, Dienstleistungen, Waren oder Energie zum Energieeinsatz“ definiert. Ein Beispiel für eine relative Kenngröße ist der Kohlenstoffdioxidausstoß eines Lastkraftwagens (Lkw) bezogen auf seine Transportleistung in Tonnenkilometern (CO2/tkm). Mit dieser Kenngröße ist es nicht nur möglich, Vergleiche von Lkw durchzuführen, sondern auch den Lkw mit anderen För-dermitteln wie der Bahn oder dem Schiffstransport zu vergleichen.

7.2.2 Anforderungen an eine Kennzahl

Für die energetische Bewertung intralogistischer Systeme (Stetigförderer) werden in [Jod12] erste Ansätze geliefert. Hier wird das Konzept der Bildung einer Energieeffizienzkennzahl aufgegriffen und an einem Rollenförderer angewendet. Um den Energieeinsatz bestimmen zu können, werden verschiedene Messpunkte an den Maschinen definiert und die Energie-bedarfe im Strip-Down-Verfahren an diesen Messstellen bestimmt. Bei der Vorgabe eines definierten, einsatzspezifischen Lastkollektivs ergibt sich die Kenngröße als Transportweg in Bezug zu dem benötigten Energieeinsatz [m/kWh].

Kennzahlen, wie z.B. der CO2-Ausstoß pro tkm oder die in [Jod12] vorgeschlagene Kenn-größe Transportweg bezogen auf den dafür benötigten Energiebedarf, liegen der Tatsache zugrunde, dass sich die Fördermittel entlang einer Strecke bewegen. Im Unterschied dazu muss bei der Bewertung der Umweltleistung von Intralogistiksystemen der Hubvorgang, der bei vielen Unstetigförderern wie Flurförderzeugen oder Kranen auftritt, besondere Berück-


200

sichtigung finden, da dieser in der Regel deutlich energieintensiver ist als der Fahrvorgang. Zudem arbeiten diese Fördergeräte im Gegensatz zum Schienen- und Luftfahrtverkehr oder vielen Stetigförderern nicht im Dauerbetrieb, sondern werden im energieintensiven Aussetz-betrieb eingesetzt. Daneben sind einige Systeme, die innerhalb dieses Projekts betrachtet werden, je nach Aufgabe speziell konfigurierbar, wie etwa der Turmdrehkran, der je nach Einsatz mit unterschiedlichen Turmhöhen und Auslegerlängen aufgestellt werden kann.

Neben den verschiedenen Bewegungen führen die betrachteten Fördermittel auch unter-schiedliche Bewegungsformen aus. Flurförderzeuge bewegen sich frei im Raum und sind relativ flexibel einsetzbar. Bei Kranen dagegen ist der Großteil fest verbaut und daher im Arbeitsraum eingeschränkt. Regalbediengeräte sind auf festgelegte Gassen beschränkt. Diese Herausforderungen sind bei der Beschreibung der Kennzahl maßgeblich zu beachten.

Eine Möglichkeit, die Umweltaspekte bzw. den Energiebedarf eines Logistiksystems in der maßgeblichen Nutzungsphase zu bewerten, ist die Definition einer Logistikleistung, die den Anforderungen aus dem vorherigen Abschnitt Genüge leistet. Diese Größe soll dabei mög-lichst die Vielzahl von Anforderungen an das Logistiksystem abbilden. Anforderungen an ein Logistiksystem sind in dieser Hinsicht beispielsweise der Durchsatz des Systems oder die transportierte Masse. Ebenfalls sollte das Abmaß der Fördereinheiten, die Lagerabmessun-gen, die Kapazitätsauslastung oder die Anzahl an Betriebsstunden Beachtung finden. Im Gegensatz zu den genannten Größen sind auch die Auftragsstruktur oder die Fahr- oder Betriebsstrategie Anforderungen, die an das Intralogistiksystem und damit auch an die Ge-staltung der logistischen Leistung gestellt wird.

7.2.3 Beschreibung der Kennzahl zur Bewertung des Energiebedarfs

Die relative Kenngröße wird damit aus dem Quotienten des Energiebedarfs und der Logistik-leistung gebildet und der Bedarf an Energie damit bewertet und relativiert. Zur Vergleichbar-keit verschiedener Systeme in der Logistik muss diese Logistikleistung möglichst allgemein-gültig definiert werden.

Ein Ansatzpunkt zur Bewertung des Energiebedarfs in intralogistischen Systemen kann aus [DIN12] abgeleitet werden. Auf Grundlage der In- und Outputs des Systems wird eine Kenn-größe abgeleitet, die den Energiebedarf in Relation zu einer Logistikleistung setzt. Abbildung 109 veranschaulicht dieses Vorgehen.

Abbildung 109: Ansatz für eine Kennzahl eines Logistiksystems

Um eine allgemeingültige Definition zu ermöglichen, werden in diesem Projekt verschiedene Grundlagen erarbeitet. Zum einen kann die logistische Leistung als Durchsatz angesehen werden. Dieser Ansatz ist vor allem bei Aufgaben, die nur über eine Fahrbewegung der För-dermittel der Intralogistik ausgeführt werden, z.B. bei Stetigförderern, denkbar. Beim Trans-port auf der Straße oder der Schiene wird dieser Ansatz gewählt und in der Regel die trans-


201

portierte Masse mit der zurückgelegten Strecke multipliziert und abschließend als Tonnenki-lometer angegeben.

Im Teilprojekt Flurförderzeuge wird beispielsweise untersucht, ob man eine geeignete Kenn-zahl finden könnte, indem man den Hubvorgang in die aus dem Gütertransport bekannten Tonnenkilometer integriert. So kann beispielsweise eine Kennzahl entstehen, indem man die Masse eines Gutes mit der Strecke (horizontal plus vertikal) multipliziert. Im Rahmen dieses Projektes konnte allerdings nicht ermittelt werden, dass es sich dabei um eine geeignete Kennzahl handelt.

Die o.g. Ansätze beschäftigen sich mit dem Transportieren bzw. dem Fördern. Zur Logistik gehören allerdings noch viele weitere Aufgaben. Dazu gehört u.a. das Lagern. In dieser Funktion werden die Güter nicht räumlich bewegt, sondern ein Zeitraum wird überbrückt. Mit Hilfe der Beschreibung der logistischen Leistung über den Durchsatz wären aber in diesem Fall kein Durchsatz und damit keine Leistung erbracht. Die allgemein gültige Beschreibung einer logistischen Leistung anhand des Durchsatzes kann damit nicht empfohlen werden.

Die Vielzahl von Einflussparametern auf ein Intralogistiksystem und damit auf seine logisti-sche Leistung erschweren hier die Bildung einer einheitlichen Kenngröße für alle Systeme nach diesem Vorgehen. Damit ist auch nicht ausgeschlossen, dass mehrere Kenngrößen zur Beurteilung eines Systems herangezogen werden müssen. Zur Beantwortung dieser Frage-stellungen ist in Zukunft weiterer Forschungsbedarf gegeben.

7.2.4 Ermittlung des Energiebedarfs

In dem beschriebenen Ansatz zur Bildung einer Kennzahl ist es das Ziel, den Energiebedarf, der zur Durchführung einer logistischen Aufgabe benötigt wird, der logistischen Leistung gegenüber zu stellen. Deshalb werden an dieser Stelle einige Einflussgrößen auf den Ener-giebedarf eines Intralogistiksystems genannt:

• Masse des Förderguts • Abmessungen der Fördermittel • Durchsatz • Fahrgeschwindigkeit • Hubhöhe • Größe des Lagers • Lagerstrategie • weitere Parameter

Neben der vielseitigen Beeinflussbarkeit besteht ebenfalls die Herausforderung einer einheit-lichen Ermittlung des Energiebedarfs. Ein vergleichbarer Zyklus zur Ermittlung des Energie-bedarfs, wie z.B. den VDI-Zyklus 2198 [VDI02] für Flurförderzeuge, existiert für Regalbe-diengeräte oder Krane nicht. Um deshalb in Form einer Kennzahl die verschiedenen För-dermittel der Intralogistik zu bewerten und ggf. miteinander vergleichen zu können, muss die Ausgangsgröße, die Messung des Energiebedarfs, einheitlich ermittelt werden.


202

7.2.5 Fazit

Um eine Bewertung und einen Vergleich der verschiedenen betrachteten Produktgruppen mit Hilfe von Kennzahlen zu ermöglichen, werden innerhalb des Projektes erste Ansatzpunk-te erarbeitet. Die großen Herausforderungen, die sich bei der weiteren Ausgestaltung des Ansatzes hin zu einer Kenngröße ergeben, die den Energiebedarf von Fördermitteln in der Intralogistik relativiert, liegen vor allem in den Unterschieden der Maschinen untereinander und in den Unterschieden zu Systemen der Transportlogistik. Als wesentliche Unterschei-dungsmerkmale werden der Aussetzbetrieb und der Hubvorgang angesehen. Damit wird gezeigt, dass eine Vergleichbarkeit der verschiedenen Fördermittel der Intralogistik nicht trivial umgesetzt werden kann. Die Definition einer logistischen Leistung muss als eine Kom-bination aus Aufgaben und technischer Umsetzung der Aufgabe ausgearbeitet werden. Die entwickelte Kennzahl nach Gleichung (28) bietet dafür eine allgemeine Grundlage und kann als Ansatz für die Fördermittel der Intralogistik angewandt werden.

KEf izienz EnergiebedarfLogistische Leistung (28)

Zur Ermittlung der Kennzahl bzw. des Kennzahlensystems für verschiedene Aufgaben be-steht auf Grundlage des Projektes noch deutlicher Forschungsbedarf.

8 Zusammenfassung der Forschungsergebnisse und Ausblick

203


Abschließend werden die in diesem Forschungsprojekt erzielten Ergebnisse zusammenge-fasst. In einem kurzen Ausblick wird dargelegt, wie die Ergebnisse angewendet werden kön-nen und an welchen Stellen weiterer Forschungsbedarf besteht.

8.1 Zusammenfassung

Im Rahmen des durchgeführten Forschungsprojekts werden die Unstetigförderer in der Intra-logistik hinsichtlich ihrer Umweltaspekte untersucht. Aufbauend auf einer Vielzahl von Nor-men, Gesetzen und Richtlinien, die vor allem von der Legislative erlassen werden, wird eine weitreichende Liste mit den Umweltaspekten erstellt, die von diesen Fördermitteln zu erwar-ten sind. Diese Umweltaspekte werden in fünf übergeordnete Kategorien eingeteilt:

• Emissionen in die Luft • Emissionen in das Wasser • Emissionen in den Boden • Verbrauch von Ressourcen • Entstehung von Abfällen

In einer ersten Bewertung wird aufbauend auf dieser Liste eine relativ abstufende Bewertung der Umweltaspekte durchgeführt. Dieses Bewertungsvorgehen ist dabei an Bewertungsme-thoden aus dem Bereich der Produktentwicklung angelehnt und wird auf die hier vorliegende Problemstellung angepasst. Zur Quantifizierung der Umweltaspekte werden von jeder For-schungsstelle Methoden für die untersuchten Produktgruppen Flurförderzeuge, Krane und Hebezeuge sowie Lagertechnik entwickelt bzw. angewandt. Die Quantifizierung der maßgeb-lichen Umweltaspekte erfolgt auf dem gesamten Produktlebenszyklus, so dass die Untersu-chung von Optimierungspotenzialen hinsichtlich der Höhe der Umweltaspekte in den zentra-len Lebensphasen erfolgen kann. Für die Quantifizierung der Umweltaspekte werden neben selbstentwickelten Simulations- und Hochrechnungsmodellen auch öffentlich zugängliche Datenbanken wie ProBas oder die MEErP-Studie verwendet.

Dabei wird festgestellt, dass für eine Vielzahl von Fördermitteln in der Intralogistik die Nut-zungsphase der maßgebliche Lebensabschnitt ist, in dem die Höhe der auftretenden Um-weltaspekte dominiert. Basierend auf den entwickelten Methoden werden Abschätzungen über die Höhe der jährlich anfallenden Umweltaspekte in der Nutzungsphase getroffen.

Ausgangspunkt dafür ist der Endenergiebedarf, aus dem alle weiteren Umweltaspekte abge-leitet werden. Dieses Vorgehen bietet die Möglichkeit, Aussagen über die Relevanz der Hö-he der Umweltaspekte von Fördermitteln in der Intralogistik auf Bestandsebene im Vergleich zu anderen Produktgruppen zu treffen und die Fördermittel untereinander zu vergleichen. Verglichen mit den jährlichen Gesamtenergiebedarfen in der Europäischen Union und mit anderen Produkten, die bereits von der Ökodesign-Richtlinie tangiert werden, spielen die Energiebedarfe der Fördermittel in der Intralogistik nur eine untergeordnete Rolle.

Zur Schaffung einer kennzahlbasierten Bewertungsmöglichkeit wird ein erster Ansatzpunkt vorgestellt, die den Energiebedarf hinsichtlich der logistischen Aufgabe aller untersuchten Fördermittel relativiert. Möglichkeiten zur Darstellung einer Kennzahl, die dieser Anforderung unter vorgegebenen Randbedingungen gerecht wird, wird an dieser Stelle diskutiert.


204

Die Untersuchung und Bewertung der Optimierungspotenziale hinsichtlich der Höhe der Umweltaspekte an den Maschinen erfolgt ebenfalls getrennt nach den Produktgruppen, da die jeweilige technische Ausgangsbasis deutliche Unterschiede aufweist. Innerhalb dieser Untersuchung werden sowohl Ansätze zur technischen Optimierung der Maschinen an sich als auch der Prozesse, in die die Fördermittel eingebunden sind, diskutiert. Da der Energie-bedarf als maßgebliche Stellgröße in der Nutzungsphase herausgearbeitet wird, beziehen sich die durchgeführten Untersuchungen im Wesentlichen auf diese Größe. Die Höhe des noch vorhandenen Optimierungspotenzials hängt letztendlich vor allem davon ab, welche Maßnahmen von den Herstellern auf freiwilliger Basis oder durch Vorschriften und Gesetze bereits ausgeschöpft werden.

Flurförderzeuge belasten vor allem in der Nutzungsphase durch den Energie- bzw. Kraft-stoffverbrauch die Umwelt. Durch die festgestellte Differenz der minimalen und maximalen Verbrauchsangaben, die im Rahmen des Projektes recherchiert wurden, wird in dieser Hin-sicht ein Verbesserungspotential gesehen. Dieses kann allerdings mit den vorliegenden Daten nicht quantifiziert werden.

Für die Produktgruppe Krane und Hebezeuge kann festgestellt werden, dass bereits einige Maßnahmen getroffen werden, den Endenergiebedarf auf einem niedrigen Niveau zu halten. Beispielsweise wird bei Fahrzeugkranen der Leichtbaugedanke sehr stark verfolgt, so dass diese Krane bereits deutlich an Effizienz gewonnen haben. Turmdrehkrane setzen in ihren Hubwerken sehr effiziente Antriebssysteme ein, die die früher üblichen Antriebe in ihrem Wirkungsgrad deutlich übertreffen und damit einen Beitrag zur Energieeinsparung leisten.

Auch für die Fördermittel des Lager- und Kommissioniervorgangs ist die Nutzungsphase die dominierende Lebensphase. Um dort die Umweltaspekte zu beeinflussen, können auf der einen Seite Module zur Energierekuperation eingesetzt werden, z.B. über Zwischenkreis-kopplungen oder Energierückspeisemodule, oder auf der anderen Seite energieeffiziente Lagerstrategien für die Betreibung eines Lagers verwendet werden. Insgesamt konnten ver-schiedene Stellhebel zur Beeinflussung des Energiebedarfs betrachtet und die Energiebe-darfe verschiedener Verbesserungsmaßnahmen quantifiziert werden.

8.2 Ausblick

Auf Basis der erzielten Erkenntnisse dieses Forschungsprojekts ist es möglich, den Produkt-lebensweg von Fördermitteln in der Intralogisik hinsichtlich ihres ökoloigschen Profils zu be-trachten. Aus der bisherigen Untersuchung sind die Stetigförderer in der Intralogistik, wie Rollenförderer oder die Schüttgutfördertechnik noch ausgeklammert. Zwar stehen diese För-dergeräte im Fokus einer wissenschaftlichen Betrachtung hinsichtlich ihrer Energiebedarfe und der Energiebedarfsoptimierung, eine ganzheitliche Untersuchung des Produktlebenszy-klus verschiedener Stetigförderer kann auf Basis der hier vorgestellten Methoden aber noch erfolgen.

Der vorgestellte Ansatz zur kennzahlbasierten Bewertung der Energiebedarfe kann im Fol-genden zum Aufbau eines Kennzahlensystems genutzt werden, die einen energetischen Vergleich unterschiedlicher Lösungen hinsichtlich einer bestimmten logistischen Aufgabe ermöglichen. Damit hätte der Anwender den Vorteil sehr schnell die energieeffizienteste Lö-sung aus mehreren Varianten für diese Aufgabe auswählen zu können.

9 Anhang

205

9 Anhang

9.1 Literaturverzeichnis

[AfA12] Bundesministerium der Finanzen: AfA-Tabelle für die allgemein verwendbaren Anlagegüter („AV“) http://www.bundesfinanzministerium.de/Content/DE/Standardartikel/Themen/Steuern/Weitere_Steuerthemen/Betriebspruefung/AfA-Tabellen/2000-12-15-afa-103.pdf?__blob=publicationFile&v=1 Aufgerufen am: 14.02.2012.

[Alm08] de Almeida, A.T.; Ferreira, F.J.T.E.; Fong, J.; Fonseca, P.: EUP Lot 11 Motors Final http://www.ebpg.bam.de/de/ebpg_medien/011_studyf_08-04_motors_updated.pdf Aufgerufen am 28.11.2012.

[Amb12] Amberger, M.; Fischer, G.; Günthner, W.A.: Umweltaspekte beim Betrieb von Brückenkrananlagen In: Hebezeuge Fördermittel, Jg. 52 (2012) Nr.9, S.450-452.

[Arn05] Arnold, D; Furmans, K.: Materialfluss in Logistiksystemen Springer, Berlin, 2005.

[Bar82] Bartz, W. J.: Handbuch der Betriebsstoffe für Kraftfahrzeuge Teil 1 expert-Verlag, Grafenau, 1982.

[Bas10] Van Basshuysen, R.; Schäfer, F.: Handbuch Verbrennungsmotoren Vieweg+Teubner, Wiesbaden, 2010.

[Ber89] von Berg, D.: Krane und Kranbahnen Teubner, Stuttgart, 1989.

[BIm12] Bundes-Immissionsschutzgesetz – BimSchG Bundesministerium der Justitz, Berlin, 2012.

[BIm02] 32. Verordnung zur Durchführung des Bundes- Immissionsschutzgesetzes Bundesministerium der Justiz, Berlin, 2002.

[Bla12] Blauer Engel: Der Blaue Engel auf einen Blick http://www.blauer-engel.de/_downloads/publikationen/Der-Blaue-Engel-auf-einen-Blick.pdf Aufgerufen am 01.11.2012.

9 Anhang

206

[BmU95] Bundesministerium für Umwelt; Umweltbundesamt: Handbuch Umweltcontrolling Verlag Vahlen, München, 1995.

[BmU01] Bundesministerium für Umwelt; Umweltbundesamt: Handbuch Umweltcontrolling Verlag Vahlen, München, 2001.

[BmU12] Bundesumweltministerium für Umwelt: POPs – Die Tage des "Dreckigen Dutzend" sind gezählt http://www.bmu.de/themen/gesundheit-chemikalien/gesundheit-und-umwelt/chemikaliensicherheit/pops/ Aufgerufen am 31.12.2012.

[Boh02] Bohlender, P.: Intelliegente Antrieb für Krane In: Hebezeuge Fördermittel, Jg. 42, (2002) Heft 5, S.268-269.

[bpb13] Bundeszentrale für politische Bildung: EU stellt Klimaziele vor http://www.bpb.de/politik/hintergrund-aktuell/69780/eu-und-klimaschutz-24-01-2008. Aufgerufen am 07.01.2013.

[Bra12] Braun, M.; Linsel, P.; Schönung, F.; Furmans, K.: Energiebetrachtung beim Lager- und Kommissioniervorgang In: Zadek, H. (Hrsg.): 8. Fachkolloquium der wissenschaftlichen Gesellschaft für technische Logistik e.V. Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Ma-gedburg, 27. September 2012.

[Bre12] Breu, L.: Leichter, schneller, effizienter In: Materialflussspektrum – Das Fachmagazin für den Logistikleiter, Jg. 43 (2012), Sonderheft, S.17.

[Bru04] Bruns, R.: Flurförderzeuge In: Grote, K.-H.; Feldhausen, J.: Dubbel – Taschenbuch für den Maschinenbau Springer, Berlin, Heidelberg, 2004.

[Bun01] Bundesumweltministerium/Umweltbundesamt: Handbuch Umweltcontrolling, Verlag Vahlen, München, 2001

[BUS84] Bundesamt für Umweltschutz (Hrsg.): Ökobilanz von Packstoffen Schriftenreihe Umweltschutz Nr. 24, BUS, Bern, 1984.

9 Anhang

207

[BUW90] Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft (BUWAL) (Hrsg.): Methodik für Ökobilanzen auf der Basis ökologischer Optimierung Bericht der Arbeitsgruppe Ökobilanz; Ahbe, Stefan; Braunschweig, Arthur; Müller-Wenk, Ruedi (Autoren); Schriftenreihe Umweltschutz Nr. 133. BUWAL, Bern, 1990.

[Czi10] Czichos, H.; Habig, K.-H.: Tribologie Handbuch Vieweg und Teubner, Wiesbaden, 2010.

[Dai12] Daifuku Europe Ltd. (Hrsg.): Energieeffizienz im Focus der Intralogistik In: Mylogistics.net Aufgerufen am 29.05.2012.

[Dam13a] Dambach Lagersysteme: Regalbediengeräte Multi http://www.dambach-lagersysteme.de/de/produkte/regalbediengeraete-rbg/typ-multi.html Aufgerufen am 02.01.2013.

[Dam13b] Dambach Lagersysteme: Dambach Compact Shuttle DCS http://www.dambach-lagersysteme.de/de/produkte/compact-shuttle-dcs.html Aufgerufen am 02.01.2013.

[DeK06] De Koster, R.; Le Duc, T.; Roodbergen, K.: Design and control of warehouse order picking: a literature review Bericht, Erasmus Research Institute of Management Erasmus University Rotterdam, 2006.

[Dem09] Dematic GmbH: Energieeffiziente Intralogistik https://www1.vtrenz.net/imarkownerfiles/ownerassets/943/Energie%20Effiziente%20Logistik%20von%20Dematic.pdf Aufgerufen am 30.10.2012.

[DGU00] Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung Unfallverhütungsvorschrift Krane http://publikationen.dguv.de/dguv/udt_dguv_main.aspx?ID=0 Aufgerufen am 29.01.2013.

[Die08] Dietmair, A.; Verl, A.; Wosnik, M.: Zustandsbasierte Energieverbrauchserfassung In: wt Werkstatttechnik online, Jg. 98 (2008), Nr. 7/8, S.640-645.

9 Anhang

208

[Die11] Diedrich, F.: Europäische Abgasgesetzgebung – Auswirkungen auf mobile Arbeitsma-schinen, Traktoren und deren Motoren http://www.industrie-service.de/?name=%2Fmagazine%2Fmobile-maschinen#1817630. Aufgerufen am 22.12.2011.

[DHL11] Deutsche Post DHL: Bericht zur Unternehmensverantwortung 2011. http://www.dp-dhl.com/content/dam/dpdhl/verantwortung/ downloads/Bericht-zur-Unternehmensverantwortung-2011/DPDHL_Bericht_Unternehmensverantwortung_2011.pdf Aufgerufen am 28.11.2012.

[DIN73] DIN 15001-1:1973 Krane: Begriffe – Einteilung nach der Bauart Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin Beuth, Berlin, 1973.

[DIN74] DIN 15020:1974 Grundsätze für Seiltriebe Berechnung und Ausführung Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin Beuth, Berlin, 1974.

[DIN75] DIN 15001-2:1975 Krane: Begriffe – Einteilung nach der Verwendung Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin Beuth, Berlin, 1975.

[DIN94] DIN ISO 5053:1994 Kraftbetriebene Flurförderzeuge – Begriffe Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin Beuth, Berlin, 1994.

[DIN00] DIN EN 414:2000 Sicherheit von Maschinen - Regeln für die Abfassung und Gestaltung von Sicherheitsnormen Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin Beuth, Berlin, 2000.

[DIN06] DIN EN ISO 14044:2006 Umweltmanagement – Ökobilanz – Anforderungen und Anleitungen Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin Beuth, Berlin, 2006.

9 Anhang

209

[DIN09a] DIN EN ISO 14001:2009 Umweltmanagementsysteme – Anforderungen und Anleitung zur Anwendung Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin Beuth, Berlin, 2009.

[DIN09b] DIN EN ISO 14040:2009 Umweltmanagement – Ökobilanz – Grundsätze und Rahmenbedingungen. Deutsches Institut für Normung e.V. Berlin Beuth, Berlin, 2009.

[DIN09c] DIN EN 13001-1:2009 Krane – Konstruktion allgemein – Teil 1: Allgemeine Prinzipien und Anforde-rungen Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin Beuth, Berlin, 2009.

[DIN12a] DIN EN ISO 14031:2012 Umweltmanagement – Umweltleistungsbewertung – Leitlinien Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin Beuth, Berlin, 2012.

[DIN12b] DIN EN 13001-2:2012 Kransicherheit – Konstruktion allgemein – Teil 2: Lasteinwirkungen; Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin Beuth, Berlin, 2012.

[Dol02] Doleschel, A.: Wirkungsgradberechnung von Zahnradgetrieben in Abhängigkeit vom Schmierstoff Dissertation, Technische Universität München, Garching, 2003.

[EEA12a] European Environment Agency: Annual European Union greenhouse gas inventory 1990-2010 and inventory report 2012 http://www.eea.europa.eu/publications/european-union-greenhouse-gas-inventory-2012 Aufgerufen am 07.11.2012.

[EEA12b] European Environment Agency: Emissions of primary PM2.5 and PM10 particulate matter http://www.eea.europa.eu/data-and-maps/figures/emissions-of-primary-and-secondary-2 Aufgerufen am 27.12.2012.

9 Anhang

210

[EEA12c] European Environment Agency: European Union emission inventory report 1990–2010 under the UNECE Convention on Long-range Transboundary Air Pollution http://www.eea.europa.eu/publications/eu-emission-inventory-report-1990-2010 Aufgerufen am 27.12.2012.

[EG97] Richtlinie 97/68/EG zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über Maßnah-men zur Bekämpfung der Emission von gasförmigen Schadstoffen und luft-verunreinigenden Partikeln aus Verbrennungsmotoren für mobile Maschinen und Geräte Europäisches Parlament und Rat, Brüssel, 1997.

[EG00a] Richtlinie 2000/14/EG zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über umweltbe-lastende Geräuschemissionen von zur Verwendung im Freien vorgesehenen Geräten und Maschinen Europäisches Parlament und Rat, Brüssel, 2000.

[EG00b] Richtlinie 2000/25/EG über Maßnahmen zur Bekämpfung der Emission gasförmiger Schadstoffe und luftverunreinigender Partikel aus Motoren, die für den Antrieb von land- und forstwirtschaftlichen Zugmaschinen bestimmt sind, und zur Änderung der Richtlinie 74/150/EWG des Rates Europäisches Parlament und Rat, Brüssel, 2000.

[EG00c] Richtlinie 2000/60/EG zur Schaffung eines Ordnungsrahmens für Maßnahmen der Gemeinschaft im Bereich der Wasserpolitik Europäisches Parlament und Rat, Brüssel, 2000.

[EG01] Richtlinie 2001/81/EG Über nationale Höchstmengen für bestimmte Luftschadstoffe Europäisches Parlament und Rat, Luxemburg, 2001.

[EG02] Richtlinie 2002/49/EG über die Bewertung und Bekämpfung von Umgebungslärm Europäisches Parlament und Rat, Luxemburg, 2002.

[EG03] Richtlinie 2003/10/EG über Mindestvorschriften zum Schutz von Sicherheit und Gesundheit der Arbeitnehmer vor der Gefährdung durch physikalische Einwirkungen (Lärm) Europäisches Parlament und Rat, Brüssel, 2003.

9 Anhang

211

[EG04a] Richtlinie 2004/40/EG über Mindestvorschriften zum Schutz von Sicherheit und Gesundheit der Arbeitnehmer vor der Gefährdung durch physikalische Einwikungen (elek-tromagnetische Felder) (18. Einzelrichtlinie im Sinne des Artikels 16 Absatz 1 der Richtlinie 89/391/EWG) Europäisches Parlament und Rat, Straßburg, 2004.

[EG04b] Richtlinie 2004/108/EG zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über die elektro-magnetische Verträglichkeit und zur Aufhebung der Richtlinie 89/336/EWG Europäisches Parlament und Rat, Straßburg, 2004.

[EG04c] Richtlinie 2004/42/EG über die Begrenzung der Emissionen flüchtiger organischer Verbindungen aufgrund der Verwendung organischer Lösemittel in bestimmten Farben und Lacken und in Produkten der Fahrzeugreparaturlackierung sowie zur Ände-rung der Richtlinie 1999/13/EG Europäisches Parlement und Rat, Straßburg, 2004.

[EG05a] Richtlinie 2005/32/EG zur Schaffung eines Rahmens für die Festlegung von Anforderungen an die umweltgerechte Gestaltung energiebetriebener Produkte Europäisches Parlament und Rat, Brüssel, 2005.

[EG05b] Richtlinie 2005/88/EG: zur Änderung der Richtlinie 2000/14/EG über die Angleichung der Rechts-vorschriften der Mitgliedstaaten über umweltbelastende Geräuschemissionen von zur Verwendung im Freien vorgesehenen Geräten und Maschinen Europäisches Parlament und Rat, Straßburg, 2005.

[EG06a] Richtlinie 2006/32/EG über Endenergieeffizienz und Energiedienstleistungen und zur Aufhebung der Richtlinie 93/76/EWG des Rates Europäisches Parlament und Rat, Straßburg, 2006.

[EG06b] Richtlinie 2006/42/EG über Maschinen und zur Änderung der Richtlinie 95/16/EG (Neufassung) Europäisches Parlament und Rat, Straßburg, 2006.

[EG06c] Richtlinie 2006/44/EG über die Qualität von Süßwasser, das schutz- oder verbesserungsbedürftig ist, um das Leben von Fischen zu erhalten Europäisches Parlament und Rat, Straßburg, 2006.

9 Anhang

212

[EG07] Verordnung (EG) 715/2007 über die Typgenehmigung von Kraftfahrzeugen hinsichtlich der Emissionen von leichten Personenkraftwagen und Nutzfahrzeugen (Euro 5 und Euro 6) und über den Zugang zu Reparatur- und Wartungsinformationen für Fahr-zeuge Europäische Kommission, Straßburg, 2007.

[EG08a] Richtlinie 2008/50/EG über Luftqualität und saubere Luft für Europa Europäisches Parlament und Rat, Straßburg, 2008.

[EG08b] Richtlinie 2008/105/EG über Umweltqualitätsnormen im Bereich der Wasserpolitik und zur Änderung und anschließenden Aufhebung der Richtlinien des Rates 82/176/EWG, 83/513/EWG, 84/156/EWG, 84/491/EWG und 86/280/EWG sowie zur Ände-rung der Richtlinie 2000/60/EG Europäisches Parlament und Rat, Straßburg, 2008.

[EG08c] Verordnung (EG) 842/2008 über bestimmte fluorierte Treibhausgase Europäische Kommission, Straßburg, 2008.

[EG09a] Richtlinie 2009/125/EG zur Schaffung eines Rahmens für die Festlegung von Anforderungen an die umweltgerechte Gestaltung energieverbrauchsrelevanter Produkte Europäisches Parlament und Rat, Brüssel, 2009.

[EG09b] EG-Verordnung 640/2009 zur Durchführung der Richtlinie 2005/32/EG des Europäischen Parlaments und des Rates im Hinblick auf die Festlegung von Anforderungen an die um-weltgerechte Gestaltung von Elektromotoren EU-Kommission, Brüssel, 2009.

[EG09c] EG-Verordnung 1221/2009 über die freiwillige Teilnahme von Organisationen an einem Gemeinschafts-system für Umweltmanagement und Umweltbetriebsprüfung und zur Aufhe-bung der Verordnung (EG) Nr. 761/2001, sowie der Beschlüsse der Kommis-sion 2001/681/EG und 2006/193/EG Europäisches Parlament und Rat, Straßburg, 2009

[EMA09] Verordnung (EG) 1221/2009 „über die freiwillige Teilnahme von Organisa-tionen an einem Gemeinschaftssystem für Umweltmanagement und Um-weltbetriebsprüfung und zur Aufhebung der Verordnung (EG)“

[ENE12a] Energy Star: www.energystar.gov Aufgerufen am 01.11.2012.

9 Anhang

213

[ENE12b] EU Energy-Star: www.eu-energystar.org Aufgerufen am 01.11.2012.

[EnV12] Gesetz zur Kennzeichnung von energieverbrauchsrelevanten Produkten, Kraftfahrzeugen und Reifen mit Angaben über den Verbrauch an Energie und an anderen wichtigen Ressourcen (Energieverbrauchskennzeichnungs-gesetz - EnVKG) Berlin, 2012.

[Ert12] Ertl, R.; Günthner, W.A.; Fischer, G.; Hahn-Woernle, P.: Energieeffiziente Intralogistik auf Geräteebene – Beispiel Regalbediengerät In: Schenk, M.; Zadek, H.; Müller, G.; Richter, K.; Seidel, H. (Hrsg.): Ta-gungsband 17. Magdeburger Logistiktage, Sichere und Nachhaltige Logistik, Otto-von-Guerecke-Universität Magdeburg, Magdeburg, 27.06.2012.

[EU10a] Richtlinie 2010/30/EU über die Angabe des Verbrauchs an Energie und anderen Ressourcen durch energieverbrauchsrelevante Produkte mittels einheitlicher Etiketten und Pro-duktinformationen Europäisches Parlament und Rat, Brüssel, 2010.

[EU10b] Richtlinie 2010/75/EU über Industrieemissionen (integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung) Europäisches Parlament und Rat, Straßburg, 2010.

[EU10c] Delegierte Verordnung (EU) Nr. 1061/2010 zur Ergänzung der Richtlinie 2010/30/EU des Europäischen Parlaments und des Rates im Hinblick auf die Kennzeichnung von Haushaltswaschmaschi-nen in Bezug auf den Energieverbrauch Europäische Kommission, Brüssel, 2010.

[Eur12a] Eurostat: Strompreise für Industrielle Verbraucher http://epp.eurostat.ec.europa.eu/tgm/table.do?tab=table&init=1&language=de&pcode=ten00114&plugin=1 Aufgerufen am 14.11.2012.

[Eur12b] Eurostat: Datenbank internationaler Handel http://epp.eurostat.ec.europa.eu/portal/page/portal/international_trade/data/database Aufgerufen am 03.08.2012.

[Eur12c] Eurostat: http://epp.eurostat.ec.europa.eu/portal/page/portal/energy/data/main_tables Aufgerufen am 03.08.2012.

9 Anhang

214

[Eur12d] Eurostat: Energieendverbrauch von Mineralölerzeugnissen http://epp.eurostat.ec.europa.eu/portal/page/portal/energy/data/main_tables Aufgerufen am 02.05.2012.

[Eur13] Eurostat: Datenbank Energie http://epp.eurostat.ec.europa.eu/portal/page/portal/energy/data/database Aufgerufen am 15.01.2013.

[EVP08] Gesetz über die umweltgerechte Gestaltung energieverbrauchsrelevanter Produkte (Energieverbrauchsrelevante-Produkte-Gesetz – EVPG) Berlin, 2008.

[EWG87] EWG-Verordnung Nr. 2658/87 des Rates Über die zolltarifrechtliche und statistische Nomenklatur sowie den Ge-meinsamen Zolltarif Europäischer Rat, Brüssel, 1987.

[EWG89] Richtlinie 89/391/EWG über die Durchführung von Maßnahmen zur Verbesserung der Sicherheit und des Gesundheitsschutzes der Arbeitnehmer bei der Arbeit Europäischer Rat, Brüssel, 1989.

[EWG91a] Richtlinie 1991/271/EWG Über die Behandlung kommunalter Abwässer Europäischer Rat, Brüssel, 1991.

[EWG91b] EWG-Verordnung 3294/91 des Rates Zur Einführung einer Gemeinschaftserhebung über die Produktion von Gü-tern Brüssel, Europäischer Rat, 1991.

[EWG92] Richtlinie 92/75/EWG über die Angabe des Verbrauchs an Energie und anderen Ressourcen durch Haushaltsgeräte mittels einheitlicher Etiketten und Produktinforma-tionen Europäischer Rat, Brüssel, 1992.

[Fal08] Falkner, H.: Appendix 6: Lot 11 – Water Pumps (in commercial buildings, drinking water pumping, food industry, agriculture) http://www.ebpg.bam.de/de/ebpg_medien/011_studyf_08-04_pumps_updated.pdf Aufgerufen am 28.11.2012.

[Fin06] Findeisen, D.: Ölhydraulik Springer, Berlin, Heidelberg, New York, 2006.

9 Anhang

215

[Fis93] Fischer, C.: Antriebstechnik für Turmdrehkrane weiterentwickelt In: BMT, Jg. 40 (1993), Sonderheft 40 Jahre BMT, S. 96-98.

[FEM86] FEM-Richtlinie 9.511 Berechnungsgrundlage für Serienhebezeuge: Einstufung der Triebwerke Fédération Européenne de la Manutention VDMA-Verlag, Frankfurt am Main, 1986.

[FEM95] FEM-Richtlinie 9.683 Auswahl von Hub- und Fahrmotoren Fédération Européenne de la Manutention VDMA-Verlag, Frankfurt am Main, 1995.

[FEM97] FEM-Richtlinie 9.101 Terminologie - Regalbediengeräte – Definitionen Fédération Européenne de la Manutention VDMA-Verlag, Frankfurt am Main, 1997.

[FEM03] FEM-Richtlinie 9.851 Leistungsnachweise für Regalbediengeräte Spielzeiten Fédération Européenne de la Manutention VDMA-Verlag, Frankfurt am Main, 2003.

[Flu06] Fluke (Hrsg.): 1735 Power Logger Bedienungshandbuch Everett, 2006.

[Föh82] Föhl, W.: Antriebstechnik und Steuerung von Turmdreh- und Kletterkranen sowie Hy-draulikbaggern, Planier- und Laderaupen In: BMT, Jg. 29 (1982), Nr. 8, S.426-427.

[För12] Förstner, U.: Umweltschutztechnik Springer, Berlin, Heidelberg, 2012.

[Fre08] Frenkel, A.; Bruns, R.: Auf dem Weg zur Marktreife – Wissenswertes zum Thema Hybridantriebe für Gabelstapler In: Fördern und Heben, Jg. 58 (2008), Flurförderzeuge Marktbild 2008/2009, S.10-15.

[Fur11] Furmans, K.; Linsel, P.: Leichtbau bei Unstetigförderern durch den Einsatz moderner Werkstoffe. In: Vojdani, N. (Hrsg.): Tagungsband zum 7. Fachkolloquium der Wissen-schaftlichen Gesellschaft für Technische Logistik, Hannover, 03. und 04. 05.2011.

9 Anhang

216

[Geb13] Gebhardt Fördertechnik: Gebhardt Cheetah Regalbediengerät http://www.gebhardt-foerdertechnik.de/produkte/lagertechnik/regalbediengeraete/cheetah-akl-regalbediengeraet.html Aufgerufen am 02.01.2013.

[Gol04] Golder, M.: Ein Beitrag zur Kostenabschätzung für Brückenkranträger in Kastenbauweise auf Basis ihrer Bemessungsgrundlagen und Dimensionierungsnachweise Dissertation, Universität Karlsruhe (TH), 2004.

[Grü10] Grün, O.: Steigerung der Energieeffizienz in der Intralogistik: Energieverbrauch und Energierückgewinnung In: 6. Symposium Logistik Innovativ, Prien am Chiemsee, 4.Mai 2010.

[Gün09] Günthner, W.A.; Seebauer, P.; Boppert, J.; Tenerowicz, P.: Studie „Change to green – Handlungsfelder und Perspektiven für nachhaltige Logistik und Geschäftsprozesse“ Huss, München, 2009.

[Gün11a] Günthner, W. A.; Schipplick, M.; Ertl, R.; Hahn-Woernle, P.: Wettbewerbsfaktor Energieeffizienz – Teil 1: Simulationsmodell für Entwick-lung und Betrieb von automatischen Regalbediengeräten In: Fördern und Heben, Jg. 61 (2011), Nr. 6, S. 276-279.

[Gün11b] Günthner, W.A.; Schipplick, M.; Ertl, R.; Hahn-Woernle, P.: Wettbewerbsfaktor Energieeffizienz – Teil 2: Simulationsmodell für Entwick-lung und Betrieb von automatischen Regalbediengeräten In: Fördern und Heben, Jg. 61 (2011), Nr. 7/8, S. 326-329.

[Gün12] Günthner, W.A.: Förder- und Materialflusstechnik. Skritptum zur Vorlesung: Lehrstuhl für För-dertechnik Materialfluss Logistik. Technische Universität München. 2012.

[Gün13] Günthner, W.A.: Das CO2 neutrale Logistikzentrum http://www.fml.mw.tum.de/fml/index.php?Set_ID=901 Aufgerufen am 01.01.2013.

[Haa08] Haas, B.; Miehle, P.: Umweltmedium Luft Bayerisches Landesamt für Umwelt, Augsburg, 2008.

9 Anhang

217

[Hän13] Hänel: Das Hänel Rotomat-Prinzip http://haenel.de/App/WebObjects/XSeMIPSHAENEL.woa/cms/page/locale.deDE/pid.63.69.1354.190/Das-Prinzip.html Aufgerufen am 02.01.2013.

[Hal92] Halley, H.; Pfriem, R.: Öko-Controlling – Umweltschutz in mittelständischen Unternehmen Campus, Frankfurt, 1992.

[Hal02] Haladuda, G.; Hermanns, P. Toplesskrane – die Vorteile und ihre Stellung im Markt In: Tiefbau, Jg. 114 (2002) Nr.8, S. 422-430.

[Ham00] Hamme, U.; Hauser, J.; Kern, A.; Schriever, U.: Einsatz hochfester Baustähle im Mobilkranbau In: Stahlbau, Jg. 69 (2000), Nr. 4, S. 295-305.

[Ham11] Hamme, U.: Persöniche Mitteilung 14.12.2011.

[Hei92] Heijungs, R.; Guinee, J.B.; Nuppes, G.; Udo de Haes, H.A.; Wegener Slees-wijk, A.; Ansems, A.A.M.; Eggels, P.G.; van Duin, R.; de Goede, H.P.: Environmental life cycle assessment of products; Guide & Backgrounds; University. Leiden: Centre of Environmental Science, 1992.

[Hen96] Hentschel, H.: Turmdrehkrane in der Bauwirtschaft In: Tiefbau, Jg. 108 (1996), Nr. 8, S. 498-505.

[Hom07] ten Hompel, M.; Schmidt, T.; Nagel, L.: Materialflusssysteme: Förder- und Lagertechnik Springer, Berlin, Heidelberg, 2007.

[Hom13] ten Hompel, M.: Forschungsprojekt Effizienzcluster Logistik Ruhr: „Umweltthemen im Fokus“ http://www.effizienzcluster.de/de/leitthemen_projekte/leitthema.php?lthPid=5 Aufgerufen am 01.01.2013.

[Hop12] Hoppe, A.; Wehking, K.-H.: Optimierung der Energieeffizienz von Intralogistikressourcen am Beispiel des Kettenförderers In: Logistics Journal, Jg. 5 (2012).

9 Anhang

218

[Hum03] Hummel, H.: Ermüdungsverhalten geschweißter Bauteile aus hochfesten Sonderbaustäh-len in Mobilkranen Dissertation, Rheinisch-Westfälische-Technische Hochschule Aachen, Aachen, 2003.

[Hum06] Hummel, H.; Kern, A.; Schriever, U.: Untersuchungen zum Ermüdungsverhalten von Konstruktionsteilen für Mobil-krane In: Stahlbau, Jg. 75, (2006), Nr. 11, S.882-888.

[IBO12] Österreichisches Institut für Bauen und Ökologie (IBO): Ökolennzahlen http://www.ibo.at/de/oekokennzahlen.html Aufgerufen am 27.06.2012.

[IFL10] Institut für Fördertechnik und Intralogistik (IFL), KIT: Informationsblatt des KARIS (Kleinskaliges autonomes redundantes Intralo-gistiksystem) http://www.ifl.kit.edu/mitarbeiter_1312.php Aufgerufen am 10.02.2010.

[IFL13] Institut für Fördertechnik und Intralogistik (IFL), KIT: Kleinskaliges Autonomes Redundantes Intralogistik System - KARIS http://www.ifl.kit.edu/1003_1312.php Aufgerufen am 02.01.2013.

[IML10] Fraunhofer IML: Die Zukunft der Intralogistik In: Logistik entdecken, (2010), Nr. 9, S.18-21.

[IML11] Fraunhofer UML: Zellulare Transportsysteme – Schuttle-Systeme für den flexiblen Einsatz Bericht, Fraunhofer IML, Dortmund, 2011.

[IPC11] Intergovernmental Panel on Climate Change IPCC: Summary for Policymakers of the Synthesis Report of the IPCC Fourth As-sessment Report. Bericht, IPCC, 2011.

[Irr04] Irrgang, R.; Ehrlenspiel, J.: Shuttle machen Lager flexibel In: Fraunhofer Magazin 2004, Nr. 2, S.54-55.

9 Anhang

219

[Jod12] Jodin, D.: Grundlagen zum Effizienzvergleich in der Materialflusstechnik. In: Tagungsband Logistikwerkstatt Graz 2012: Ressourceneffizienz in der technischen Logistik Technische Universität Graz, Graz, 21.06.2012.

[Jun12] Jungheinrich AG: Das Jungheinrich Umweltprädikat http://www.jungheinrich.de/fileadmin/Redaktion/Leads/Das_Jungheinrich_Umweltpraedikat.pdf Aufgerufen am 22.05.2012.

[Kar13] Kardex Remstar: Megamat RS http://www.kardex-remstar.de/de/dynamische-lager-loesungen/vertikale-karusselllager/megamat-rs.html Aufgerufen am 02.01.2013.

[Kem11a] Kemna, R.; Azais, N.; van Elburg, M.; van der Voort, M.; Li, W.: MEErP Methodology Report Part 1 Final http://www.meerp.eu/

[Kem11b] Kemna, R.; Azais, N.; van Elburg, M.; van der Voort, M.; Li, W.: MEErP Methodology Report Part 2 Final http://www.meerp.eu/

[Klö09] Klöpffer, W.; Grahl, B.: Ökobilanz (LCA) Wiley-VCH, Weinheim, 2009.

[Kna13] Knapp AG: http://www.knapp.com/cms/download.php?download=86&show=1 Aufgerufen am 02.01.2013.

[Kön11] König, H.: Maschinen im Baubetrieb Vieweg + Teubner, Wiesbaden, 2011.

[Kom03] Mitteilung der Kommission an den Rat und das Europäische Parlament - Entwicklung einer thematischen Strategie für die nachhaltige Nutzung der natürlichen Ressourcen KOM/2003/0572 endg.

[KOM07a] Mitteilung der Kommission an den Rat und das Europäische Parlament 6 Ergebnisse der Überprüfung der Strategie der Gemeinschaft zur Minderung der CO2-Emissionen von Personenkraftwagen und leichten Nutzfahrzeugen Brüssel, 2007.

9 Anhang

220

[KOM07b] Mitteilung der Kommission an das Europäische Parlament und den Rat - Ein wettbewerbsfähiges Kfz-Regelungssystem für das 21. Jahrhundert - Stel-lungnahme der Kommission zum Schlussbericht der hochrangigen Gruppe CARS 21 (Ein Beitrag zur Strategie der EU für Wachstum und Beschäftigung Brüssel, 2007.

[KOM08] Mitteilung der Kommission an das Europäische Parlament und den Rat - Er-stellung des Arbeitsprogramms für die Jahre 2009-2011 gemäß der Ökode-sign-Richtlinie Brüssel, 2008.

[KOM12] Mitteilung der Kommission an das Euroäische Parlament und den Rat - Er-stellung des Arbeitsprogramms für die Jahre 2012-2014 gemäß der Ökode-sign-Richtlinie Brüssel, 2012.

[Kon13] Konecranes Größer als jedes Fußballstadion: Konecranes baut größten Goliath-Kran der Welt http://konecranes.de/ueber-konecranes/news/groesster-goliath-kran-der-welt-von-konecranes/ Aufgerufen am 10.01.2013.

[Lam07] Lammel, G.; Zetsch, C.: POPs – schwer abbaubare Chemikalien In: Chemie in unserer Zeit, Jg. 41 (2007), Nr. 3, S. 276-284.

[LeD05] Le-Duc, T.: Design and control of efficient order picking processes Dissertation, Erasmus Research Institute of Management (ERIM) RSM Erasmus Univeversity / Rotterdam School of Economics Erasmus University, Rotterdam, 2005.

[LfU12] Bayerisches Landesamt für Umwelt Persistente organische Schadstoffe (POP) als Problemstoffe http://www.lfu.bayern.de/analytik_stoffe/analytik_org_stoffe_pop/index.htm Aufgerufen am 13.06.2012.

[Lie12a] Liebherr Werk Biberach GmbH: Turmdrehkran 154 EC-H 10 FR.tronic Liebherr, Biberach, 2012.

[Lie12b] Liebherr Werk Ehingen GmbH: Mobilkran LTM 1225-5.2 Produktnutzen Liebherr, Ehingen, 2012.

9 Anhang

221

[Lin09] Lindemann, U.: Methodische Entwicklung technischer Produkte Springer, Berlin, Heidelberg, 2009.

[Lip03] Lippolt, C.: Spielzeiten in Hochregallagern mit doppeltiefer Lagerung Dissertation, Universität Karlsruhe (TH), Karlsruhe, 2003.

[Löf11] Löffler, T.: Energiekennzahlen für Betriebsvergleiche Abschlussbericht, Institut für Betriebswissenschaften und Fabriksysteme Technische Universität Chemnitz, 2011.

[Maf01] Maffini, J.: Steuerungssysteme für mittlere und große Mobilkrane In: Hebezeuge Fördermittel, Jg. 41, (2001), Nr. 11, S. 528-530.

[Mar06] Martin, H.: Transport- und Lagerlogistik Vieweg, Wiesbaden, 2006.

[Mie95] Mierke, W.: Einsatz von Frequenzumrichtern an Kranen und Hebezeugen In: Hebezeuge Fördermittel, Jg. 35 (1995), Nr. 5, S. 184-190.

[McM04] McManus, M.C.; Hammond, G.P.; Burrows, C.R.: Life-Cycle-Assessment of Mineral and Rapeseed Oil in Mobile Hydraulik Sys-tems In: Journal of Industrial Ecology, Jg. 7 (2004), Nr. 3-4, S. 163-177.

[Mül98] Müller, H. W.: Die Umlaufgetriebe. Auslegung und vielseitige Anwendung Springer, Berlin, Heidelberg, 1998.

[Nau07] Naunheimer, H.; Bertsche, B.; Lechner, G.: Fahrzeuggetriebe Springer, Berlin, Heidelberg, New York, 2007.

[Nie03] Niemann, G.; Winter, H.: Maschinenelemente Band 2: Getriebe allgemein, Zahnradgetriebe – Grund-lagen Stirnradgetriebe Springer, Berlin, Heidelberg, 2003.

[Nit04] Nittka, J.; Stroh, K.: Luftschadstoffe – Wirkungen auf Ökosysteme Bayerisches Landesamt für Umwelt, Augsburg, 2004.

9 Anhang

222

[Öko12a] Öko-Insitut e.V., Umweltbundesamt: Prozessorienterite Basisdaten für Um-weltmanagement-Instrumente (ProBas), http://www.probas.umweltbundesamt.de/php/index.php? am 02.08.2012

[Öko12b] Öko-Insitut e.V., Umweltbundesamt: Prozessorientierte Basisdaten für Um-weltmanagement-Instrumente „MetallStahl-mix-DE-2010“, http://www.probas.um weltbundes-amt.de/php/themen.php?&prozessid={DC229003-6E21-4608-86CD-F78399F58EF9}&id=9680453632&step=4&search=, Zugriff: 15.10.2012

[Öko12c] Öko-Insitut e.V., Umweltbundesamt: Prozessorientierte Basisdaten für Um-weltmanagement-Instrumente, "MetallBlei-DE-mix-2010" http://www.probas.umweltbundesamt .de/php/volltextsuche.php?prozessid={C45FCF54-5215-4CE6-AABF-86A71E30E3C6}&step=4,

[Öko12d] Öko-Insitut e.V., Umweltbundesamt: Prozessorientierte Basisdaten für Um-weltmanagement-Instrumente, "Chem-AnorgSchwefelsäure-2000", http://www.probas.umwelt bundes-amt.de/php/volltextsuche.php?prozessid={0E0B273C-9043-11D3-B2C8-0080C8941B49}&step=4, Zugriff: 15.10.2012

[Öko12e] Öko-Insitut e.V., Umweltbundesamt: Prozessorientierte Basisdaten für Um-weltmanagement-Instrumente „Chem-OrgGummi-EPDM-DE-2000“, http://www. pro-bas.umweltbundesamt.de/php/volltextsuche.php?prozessid={0E0B274D-9043-11D3-B2C8-0080C8941B49}&step=4, Zugriff: 15.10.2012

[Öko12f] Öko-Insitut e.V., Umweltbundesamt: Prozessorientierte Basisdaten für Um-weltmanagement-Instrumente „Chem-OrgLDPE-DE-2010“, http://www.probas.um weltbundes-amt.de/php/volltextsuche.php?prozessid={F517BCF4-9763-4573-80BE-A41EABE27BCC}&step=4, Zugriff: 15.10.2012

[Öko12g] Öko-Insitut e.V., Umweltbundesamt: Prozessorientierte Basisdaten für Um-weltmanagement-Instrumente „MetallFe-Guss-DE-2000“, http://www.probas.umwelt bundes-amt.de/php/volltextsuche.php?prozessid={0E0B2A75-9043-11D3-B2C8-0080C8941B49}&step=4, Zugriff: 15.10.2012

[Öko12h] Öko-Insitut e.V., Umweltbundesamt: Prozessorientierte Basisdaten für Um-weltmanagement-Instrumente „MetallAluminium-mix-DE-2010“, http://www.probas. umweltbunde-samt.de/php/volltextsuche.php?prozessid={D0F73B0C-0A90-4119-975F-120B89697B1D}&step=4, Zugriff: 15.10.2012

9 Anhang

223

[Öko12i] Öko-Insitut e.V., Umweltbundesamt: Prozessorientierte Basisdaten für Um-weltmanagement-Instrumente „MetallKupfer-DE-mix-2010“, http://www.probas.um weltbundes-amt.de/php/volltextsuche.php?prozessid={1B48DD50-AFC5-401F-9C58-EB4807B54EAB}&step=4, Zugriff: 15.10.2012

[Öko12j] Öko-Insitut e.V., Umweltbundesamt: Prozessorientierte Basisdaten für Um-weltmanagement-Instrumente „Lkw oder Lastzug, über 32 t, durchschnittli-che Straßenkategorie und Schadstoffklasse“, http://www.probas.umweltbundes amt.de/php/themen.php?&prozessid={74A026B0-24B6-0A61-00AE-3006827E80CA}&id=13455327232&step=4&search=, Zugriff: 15.03.2012

[Öko12k] Öko-Insitut e.V., Umweltbundesamt: Prozessorientierte Basisdaten für Um-weltmanagement-Instrumente „TankstelleDiesel-EU-2010“ http://www.probas .umweltbundesamt.de/php/volltextsuche.php?prozessid={D8F9D34E-606A-4364-B64D-E983D22F57FA}&step=4, Zugriff: 15.03.2012

[Öko12l] Öko-Insitut e.V., Umweltbundesamt: Prozessorientierte Basisdaten für Um-weltmanagement-Instrumente „El-KW-Park-EU-25-2010 (PRIMES)“ http://www.probas.umweltbundesamt.de/php/themen.php?&prozessid= {8F70982D-E206-4244-BD78-7F4493F89344}&id=4584374272&step=4&search=, Zugriff: 16.06.2012

[Öko12m] Öko-Insitut e.V., Umweltbundesamt: Prozessorientierte Basisdaten für Um-weltmanagement-Instrumente „Gas-Kessel-DE-2010 (Endernergie)“, http://www.probas.umweltbundesamt.de/php/procid.php?&prozessid={6C1CE859-6A77-417C-B00A-AC565F107433}&id=1&step=1&search=sand& b=1&prozessid={3B76829A-70C8-470E-AD5A-9ACBD7EE713B}&st yle=procid&PHP SESSID=a6d81abe41889c149eba159fb5a5e8ad, Zugriff: 16.06.2012

[Öko12n] Öko-Insitut e.V., Umweltbundesamt: Prozessorientierte Basisdaten für Um-weltmanagement-Instrumente „NetzFernwärme-DE-2010/en“ http://www.probas.umweltbundesamt.de/php/themen.php?&prozessid={DA65BEDD-6EE6-41AB-84C8-E1FC7C1C6848}&id=4583325696&step=4&search=&PHPSESSID=qigtspxv, Zugriff: 22.03.2012

9 Anhang

224

[Öko12o] Öko-Insitut e.V., Umweltbundesamt: Prozessorientierte Basisdaten für Um-weltmanagement-Instrumente „Öl-leicht-Kessel-EU-2010“ , http://www.probas. umweltbunde-samt.de/php/procid.php?&prozessid={49183207-75AE-40E0-8A78-3F35E435DD21}&id=10452205568&step=4&search=&PHPSES SID=8d2e7ea8ca606f3364dc6642d&prozessid={E52F9E69-0671-4AD4-9057-5D428E677BDF}&style=procid&PHPSESSID=8d2e7ea8ca606f3364 dc6642d, Zugriff: 22.03.2012

[oV10] Ohne Verfasser: Entwickler und Partner für den Kranbau In: FM Das Logistik Magazin, Jg. 42, (2010), Nr. 4, S.30-31.

[Pro08] Proporowitz, A.; Unruh, H.-P.: Baubetrieb – Bauverfahren Fachbuchverlag Leipzig im Carl-Hanser-Verlag, München, 2008.

[Ret09] Rettberg, U.: Alles, was Sie über Rohstoffe wissen müssen Finanzbuch-Verlag, München, 2009.

[Roc96] Rockwell Automation: Grundlagen für die Praxis Drehstromasynchronmotoren Rockwell Automation, Aarau, 1996.

[Röm11] Römisch, P.: Materialflusstechni Vieweg + Teubner, Wiesbaden, 2011.

[Rud08] Rudolph, M.; Wagner, U.: Energieanwendungstechnik. Wege und Techniken zur effizienten Energie-nutzung Springer, Berlin und Heidelberg, 2008.

[SBD12] Statistisches Bundesamt Deutschland: Produktionsdatenbank (Prodcom) http://www.eds-destatis.de/de/theme4/prodcom.php Aufgerufen am 28.11.2012.

[Sch94] Scheffler, M.: Grundlagen der Fördertechnik – Elemente und Triebwerke Vieweg & Sohn, Braunschweig, Wiesbaden, 1994.

[Sch06] Schieferdecker, B.: Technische Tools im Industriellen Energiemanagement In: Schieferdecker, B. (Hrsg.): Energiemanagement Tools Springern, Berlin, Heidelberg, 2006.

9 Anhang

225

[Sch07a] Schufft, W.: Taschenbuch der elektrischen Energietechnik Hanser, München, 2007.

[Sch07b] Schuhmacher, M.: Energiesparen mit System In: ETZ Elektrotechnik und Automation, Jg. 128 (2007), Nr. S2, S.25-27.

[Sch10] Schuhmacher, M.: Energiesparen mit System Vortrag zur Tagung: Automatisierungstage 2010 Fachhochschule Emden, Emden, 03. Februar 2010.

[Sch11a] Schach, R.; Otto, J.; Baustelleneinrichtung Grundlagen – Planung – Praxishinweise - Vorschriften und Regeln Vieweg + Teubner, Wiesbaden, 2011.

[Sch11b] Schmidt, T.; Schulze, F.: Simulationsbasierte Entwicklung energieeffizienter Steuerungsstrategien für Materialflusssysteme In: Logistics Journal, Jg. 4 (2011).

[Sch12a] Schilling, T.; Frenkel, A.; Bruns, R.; Amberger, M.; Fischer, G.; Günthner, W.A.; Braun, M.; Schönung, F.; Furmans, K.: Analyse und Quantifizierung der Umweltaspekte von Fördermitteln in der Intralogistik. In: Zadek, H. (Hrsg.): 8. Fachkolloquium der wissenschaftlichen Gesellschaft für technische Logistik e.V. Otto-Guericke-Universität Magde-burg, Magedbrug, 27. September 2012.

[Sch12b] Schischke, K.; Hohwieler, E.; Feitscher, R.; König, J.; Kreuschner, S.; Wil-pert, P.; Nissen, N.F.: Energy-Using Product Group Analysis-Lot 5 Machine Tools and related machniery – Executiv Summary – Final Version http://www.ebpg.bam.de/de/ebpg_medien/entr5/405_studyf_12_08.pdf. Aufgerufen am 28.11.2012.

[Sch12c] Schulz, R.; Monecke, J.; Zadek, H.: Isoenergetische Fächer eines Automatischen Kleinteilelagers In: Jahrbuch Logistik 2012, Freeberatung, Kroschenbroich, 2012.

[Sei07] Seidel, T.; Wolff, S.: Ökologie & Logistik – umweltgerechte Lösungen. Auf dem Weg zu Green Logistics – Messbarkeit ist der Schlüssel In: Tagungsband zum 24. Deutschen Logistikkongress, DVV Mediagroup, 2007.

9 Anhang

226

[Sei11] Seifried, W.: Motoren der Zukunft In BauPortal, Jg. 123 (2011), Nr. 9, S.27-29.

[Som12] Sommer, T.: Forschungsprojekt Green RGB www.uni-stutttgart.de/ift/forschung/pdfs/Forschungsprojekt_GreenRBG.pdf Aufgerufen am 16.07.2012.

[Sta04] Stanger, N.: Krantechnische Besonderheiten und Einsatzmöglichkeiten mobiler Turm-drehkrane. In: Kunze, G. (Hrsg.): Baumaschinentechnik 2004: Forschung Entwicklung, Innovation. Magdeburg, 27. und 28. Oktober 2004.

[Sta12] Stanger, N.: Persönliche Mitteilung 12.03.2012.

[Ste92] Steen, B.; Ryding, S.-O.: The EPS Enviro-Accounting method WL-report B 1080. Göteborg 1992: IVL.

[Sto10] Stockman, K.; Dereyne, S.; Vanhooydonck, S.; Symens, W.; Lemmens, J.; Deprez, W.: Iso Efficiency Contour Measurement Results for Variable Speed Drives. In: Tagungsband 2010 XIX International Conference on Electrical Machines, Rom, 6.-8. September 2010.

[Str04] Stroh, K.; Djeradi, B.: Ammoniak und Ammonium Bayerisches Landesamt für Umwelt, Augsburg, 2004.

[Str05] Stroh, K.: Gerüche und Geruchsbelästigung Bayerisches Landesamt für Umwelt, Augsburg, 2005.

[Thi11] Thiebes, P.: Hybridantriebe für mobile Arbeitsmaschinen Dissertation, Karlsruher Institut für Technologie, Karlsruhe, 2011.

[Töl05] Tölle, S.: Datenbankgestützte Einsatzplanung von Turmdrehkranen Dissertation. Technische Universität München, München, 2005.

[UBA09] Umweltbundesamt (Herausgeber): Feinstaubbelastung in Deutschland Umweltbundesamt, Dessau-Rößlau, 2009.

9 Anhang

227

[UBA10] Umweltbundesamt: Was sind Polyzyklische Aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), wie kann ich belastete Produkte erkennen? Umweltbundesamt, Dessau-Rößlau, 2010.

[UBA12a] Umweltbundesamt: Daten zur Umwelt http://www.umweltbundesamt-daten-zur-umwelt.de/umweltdaten/public/theme.do?nodeIdent=2261 Aufgerufen am 27.12.2012.

[UBA12b] Umweltbundesamt: Daten zur Umwelt http://www.umweltbundesamt-daten-zur-umwelt.de/umweltdaten/public/theme.do?nodeIdent=3579 Aufgerufen am 27.12.2012.

[UBA12c] Umweltbundesamt: Schwermetalle http://www.umweltbundesamt.at/umweltsituation/luft/luftschadstoffe/schwermetalle/ Aufgerufen am 31.12.2012.

[UBA13a] Umweltbundesamt: Critical Loads für Versauerung http://www.umweltbundesamt-daten-zur-umwelt.de/umweltdaten/public/theme.do?nodeIdent=3670 Aufgerufen am 01.01.2013.

[UBA13b] Umweltbundesamt: Critical Loads für Schwermetalle http://www.umweltbundesamt-daten-zur-um-welt.de/umweltdaten/public/theme.do;jsessionid=AB3B34531406158EA231C90DAD246D51?nodeIdent=5537 Aufgerufen am 01.01.2013.

[UBA13c] Umweltbundesamt: Critical Loads für Eutrophierung http://www.umweltbundesamt-daten-zur-umwelt.de/umweltdaten/public/theme.do?nodeIdent=3598 Aufgerufen am 01.01.2013.

9 Anhang

228

[UNF13d] United Nations Framework Convention on Climate Change: Das Protokoll von Kyoto zum Rahmenübereinkommen der Vereinten Natio-nen über Klimaänderungen http://www.unfccc.int/resource/docs/convkp/kpger.pdf, Aufgerufen am 11.06.2012.

[VDI02] VDI-Richtlinie 2198 Typenblätter für Flurförderzeuge Verein Deutscher Ingenieure e.V., Düsseldorf Beuth, Berlin, 2002.

[VDI07a] VDI-Richtlinie 3586 Flurförderzeuge – Begriffe, Kurzzeichen, Beispiele Verein Deutscher Ingenieure e.V., Düsseldorf Beuth, Berlin, 2007.

[VDI07b] VDI-Richtlinie 3807 Energie- und Wasserverbrauchskennwerte für Gebäude Verein Deutscher Ingenieure e.V., Düsseldorf Beuth, Berlin, 2007.

[VDI08] VDI Infoblatt B2: Überschlägige Kostenermittlung einer Batterieladung, VDI-Gesellschaft För-dertechnik Materialfluss Logistik http://www.vdi.de/technik/fachthemen/produktion-und-logistik/fachbereiche/technische-logistik/fa305-flurfoerderzeuge/fa305-info-blaetter-flurfoerderzeuge/ Aufgerufen am 15.02.2012.

[VDI09] VDI-Richtlinie 4407 Aufzüge Energieeffizienz Verein Deutscher Ingenieure e.V., Düsseldorf Beuth, Berlin, 2009.

[VDM12] Verein Deutscher Maschinen- und Anlagenbau: Blue Competence http://www.bluecompetence.net Aufgerufen am 01.11.2012.

[Via13] Viastore Systems: Automatische Kleinteilelager http://www.viastore.de/automatische-kleinteilelager.html Aufgerufen am 02.01.2013.

[Wim06] Wimmer, A. J.: Lastverluste in Stirnradverzahnungen Dissertation, Technische Universität München, Garching, 2006.

9 Anhang

229

[Wir06] Wirtschafts-Lexikon: Verlagsgruppe Handelsblatt, Düsseldorf, 2006.

[Wis09] Wisser, J.: Der Prozess Lagern und Kommissionieren im Rahmen des DCRM Dissertation, Universität Karlsruhe (TH), Karlsruhe, 2009.

[Wüs82] Wüst, B.: Einfluss der Baustellenarbeit auf die Lebensdauer von Turmdrehkranen Dissertation, Universität Karlsruhe (TH), Karlsruhe, 1982.

[Zep96] Zeppelin Datenblatt: Schnellmontagekran ZBS 63 Garching, Zeppelin Baumaschinen GmbH, 1996. Zietiert nach [Töl05].

[ZF12] ZF Friedrichshafen AG: Getriebesysteme für Kran- und Sonderfahrzeuge ZF Friedrichshafen AG, Friedrichshafen, 2012.

9 Anhang

231

9.2 Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Strompreisentwicklung Industrie in der EU 27 [Eur12a] ..................................... 6 Abbildung 2: Struktur des Schlussberichts ............................................................................ 10 Abbildung 3: Entwicklung der Treibhausgasemissionen in der Europäischen Union nach [EEA12a]................................................................................................................................ 25 Abbildung 4: Emission von flüchtigen organischen Bestandteilen ohne Methan nach [EEA12c] ................................................................................................................................ 26 Abbildung 5: Schwermetallemissionen in der Europäischen Union seit 1990 [EEA12c] ....... 27 Abbildung 6: Entwicklung der Emissionen von PAKS in der Europäischen Union [EEA12c] 28 Abbildung 7: Emissionen von versauernden Stoffen in die Luft nach [EEA12c] .................... 29 Abbildung 8: Entwicklung der Feinstaubemissionen in der Europäischen Union [EEA12b] .. 30 Abbildung 9: Gesamtstaubemissionen in Deutschland nach [UBA12b] ................................ 31 Abbildung 10: Entwicklung der Kohlenstoffmonoxidemissionen in der Europäischen Union [EEA12c] ................................................................................................................................ 33 Abbildung 11: vereinfachter Lebensweg eines Produkts nach [Klö09] .................................. 41 Abbildung 12: Phasen der Ökobilanz nach [DIN09b] ............................................................ 42 Abbildung 13: "Inputs"-Arbeitsmappe für ein Produkt für die Materialauswahl und Fertigung im EcoReport ......................................................................................................................... 44 Abbildung 14: "Results"- Arbeitsmappe für ein einzelnes Produkt im EcoReport ................. 45 Abbildung 15: Verteilung der Umweltaspekte auf die einzelnen Lebensphasen ................... 46 Abbildung 16: Beispiele für unterschiedliche Flurförderzeuge a) Elektro-Gegengewichtsstapler RX 60 von STILL mit einer Traglast von bis zu 3,5 t b) Schubmaststapler ETM 320 von Junheinrich mit einer Traglast von 2 t c) Hochhubwagen L10B von Linde mit einer Traglast von 1 t d) Schlepper TC 3000 von Crown mit einer Zugkraft von 3 t ...................................................................................................................... 54 Abbildung 17: Die Lebensphasen eines Flurförderzeugs Quelle: I.A.a. [DIN09b] ................. 55 Abbildung 18: Schematische Darstellung des VDI-Zyklus‘ Quelle: I.A.a. [VDI02] ................. 59 Abbildung 19: Zusammengefasste Darstellung der Lebensphasen eines Flurförderzeugs .. 60 Abbildung 20: Prozentuale Verteilung der CO2-Emissionen auf die einzelnen Lebensphasen der Ffz (pro Werk) .................................................................................................................. 66 Abbildung 21: Der Lebenszyklus von Flurförderzeuge im Eco-Report-Tool .......................... 69 Abbildung 22: Verteilung der einzelnen Umweltaspekte des JAG EFG 425 über die Lebensphasen ....................................................................................................................... 72 Abbildung 23: Verteilung der einzelnen Umweltaspekte des JAG EFG 425 über die Lebensphasen (bei kombinierter Produktions- und Recyclingphase) .................................... 73 Abbildung 24: Verteilung der einzelnen Umweltaspekte des JAG ETV 214 über die Lebensphasen ....................................................................................................................... 75 Abbildung 25: Verteilung der einzelnen Umweltaspekte des JAG ETV 214 über die Lebensphasen (bei kombinierter Produktions- und Recyclingphase) .................................... 76 Abbildung 26: Verteilung der einzelnen Umweltaspekte des JAG EJE 120 über die Lebensphasen ....................................................................................................................... 78 Abbildung 27: Verteilung der einzelnen Umweltaspekte des EJE 120 über die Lebensphasen (bei kombinierter Produktions- und Recyclingphase) ............................................................ 79 Abbildung 28: Verteilung der einzelnen Umweltaspekte des L 14 über die Lebensphasen .. 81 Abbildung 29: Verteilung der einzelnen Umweltaspekte des L 14 über die Lebensphasen (bei kombinierter Produktions- und Recyclingphase) ................................................................... 82

9 Anhang

232

Abbildung 30: Zusammengefasste Darstellung der Lebensphasen eines Flurförderzeugs ... 84 Abbildung 31: Durch alle Flurförderzeuge verursachter Treibhausgas-Ausstoß (in CO2-Äquivalent) ............................................................................................................................. 88 Abbildung 32: Darstellung der Anteile der einzelnen Ffz-Typen am CO2e-Ausstoß (Produktion und Nutzung) ...................................................................................................... 89 Abbildung 33: Darstellung der Anteile der einzelnen Ffz-Typen am Verbrauch elektrischer Energie (nur Nutzung) ............................................................................................................ 89 Abbildung 34: ausgewählte Produktgruppen für das Teilprojekt Krane und Hebezeuge ....... 96 Abbildung 35: Konzept zu Ermittlung der Umweltaspekte auf dem Produktlebensweg ......... 97 Abbildung 36: Vorgehensweise zur Bestimmung der Umweltaspekte beim Betrieb von Kranen ................................................................................................................................... 98 Abbildung 37: Berechnungsmodell für den Bestand .............................................................. 99 Abbildung 38: Schema zur Messung der elektrischen Leistung bei Sternschaltungen [Flu06] ............................................................................................................................................. 101 Abbildung 39: Schema zur Messung der elektrischen Leistung bei Dreieckschaltungen [Flu06] .................................................................................................................................. 101 Abbildung 40: Ableitung der Umweltaspekte in der Nutzungsphase aus dem Endenergiebedarf ................................................................................................................ 103 Abbildung 41: schematischer Aufbau eines Serienhebezeugs ............................................ 106 Abbildung 42: standardisierte Lastkollektive nach [FEM86] ................................................ 110 Abbildung 43: Messung der Leistungsausnahme mit Prüflasten ......................................... 111 Abbildung 44: Messung der Leistungsaufnahme an einer Brückenkrananlage ................... 112 Abbildung 45: Leistungsaufnahme im Hubbetrieb unter verschieden Lasten ...................... 112 Abbildung 46: Leistungsmessung im Senkbetrieb unter verschiedenen Lasten .................. 113 Abbildung 47: Hubgeschwindigkeit unter unterschiedlichen Lasten .................................... 113 Abbildung 48: Approximation des Motorwirkungsgrades aus Messungen .......................... 114 Abbildung 49: konzeptioneller Aufbau des Simulationsmodells für das Hubwerk ............... 115 Abbildung 50: Vergleich des Hubwegs aus Messung und Simulation ................................. 116 Abbildung 51: Vergleich von Messung und Simulation im Hubbetrieb................................. 116 Abbildung 52: Modellbildung der Kranfahrbewegung .......................................................... 117 Abbildung 53: Vergleich von Messung und Simulation bei der Kranbrückenfahrt ............... 117 Abbildung 54: Einfluss der Einstufung und des Lastkollektivs auf den Energiebedarf......... 120 Abbildung 55: Verteilung der Treibhausgasemissionen auf dem Produktlebensweg .......... 121 Abbildung 56: Verteilung des Primärenergiebedarfs auf dem Produktlebensweg ............... 122 Abbildung 57: Aufbau eines Turmdrehkrans mit Katzausleger und Spitze [Töl05] .............. 127 Abbildung 58: Aufstellprozess eines Untendrehers [Zep96] ................................................ 129 Abbildung 59: Mobilbaukran (Bildquelle: Liebherr Biberach) ............................................... 130 Abbildung 60: Anschluss von Turmdrehkranen an das öffentliche Versorgungsnetz .......... 131 Abbildung 61: schematischer Aufbau des Hubwerkantriebs an einem Turmdrehkran in Anlehnung an [Fis93] ........................................................................................................... 132 Abbildung 62: Last-Geschwindigkeitsdiagramm eines Turmdrehkranhubwerks [Lie12a] .... 133 Abbildung 63: 3D-CAD-Modell des Messadapters und konstruktive Umsetzung ................ 135 Abbildung 64: Leistungsaufnahmemessungen Turmdrehkran ............................................ 136 Abbildung 65: Leistungsaufnahme eines Turmdrehkranhubwerks ...................................... 136 Abbildung 66: Treibhausgasemissionen auf dem Produktlebensweg eines Turmdrehkrans ............................................................................................................................................. 140 Abbildung 67: Primärenergiebedarf auf dem Produktlebensweg eines Turmdrehkrans ...... 141

9 Anhang

233

Abbildung 68: Wirkungsgrad Hubwerk Turmdrehkran ......................................................... 142 Abbildung 69: All-Terrain-Kran (Bildquelle: Liebherr) .......................................................... 145 Abbildung 70: CO2-Äquivalent Fahrzeukran ohne Zusatztransporte ................................... 152 Abbildung 71: Primärenergiebedarf Fahrzeugkran ohne Zusatztransporte ......................... 152 Abbildung 72: CO2-Äquivalent Fahrzeugkran mit Zusatztransporten .................................. 153 Abbildung 73: Primärenergiebedarf Fahrzeugkran mit Zusatztransporten .......................... 153 Abbildung 74: Darstellung des Systemgedankens der Technik im Lager- und Kommissioniervorgang ........................................................................................................ 162 Abbildung 75: Klassifizierungsmerkmale nach FEM 9.101 [FEM97] ................................... 163 Abbildung 76: Darstellung eines Regalbediengerätes nach [Arn05] ................................... 165 Abbildung 77: Hochregallager mit einem Regalbediengerät pro Regal und getrennten Ein- / Auslagerebenen [FEM03] .................................................................................................... 166 Abbildung 78: Paletten- und AKL-Regalbediengeräte verschiedener Hersteller [Via13], [Geb13], [Dam13a] .............................................................................................................. 166 Abbildung 79: Shuttle-Systeme verschiedener Hersteller [Kna12], [Dam13b], [Ifl13] .......... 168 Abbildung 80: schematische Darstellung des Multishuttle Move von Dematic [IML11] ...... 169 Abbildung 81: horizontales Umlaufregallager (Karussell) und Verschieberegallager [Hom07], [Arn05] ................................................................................................................................. 170 Abbildung 82: Umlaufregallager verschiedener Hersteller [Hän13], [Kar13] ....................... 171 Abbildung 83: Einordnung ins Gesamtsystem der Fördermittel „Regalbediengerät“ und „Shuttle-Systeme“ ................................................................................................................ 171 Abbildung 84 Einordnung ins Gesamtsystem des „horizontalen Umlaufregallagers“ .......... 172 Abbildung 85: Massenaufteilung eines Paletten-RBG ......................................................... 173 Abbildung 86: Darstellung der Ergebnisse des EcoReport Tools am Beispiel eines Paletten-RBGs über die Lebensphasen (in Anlehnung an [Sch12b]) ................................................ 173 Abbildung 87: Darstellung der Ergebnisse des EcoReport Tools am Beispiel eines Paletten-RBGs über die Lebensphasen (in Anlehnung an [Sch12b]) ................................................ 174 Abbildung 88: Massenaufteilung eines AKL-RBG ............................................................... 174 Abbildung 89: Darstellung der Ergebnisse des EcoReport Tools am Beispiel eines AKL-RBGs über die Lebensphasen (in Anlehnung an [Sch12b]) ................................................ 175 Abbildung 90: Darstellung der Ergebnisse des EcoReport Tools am Beispiel eines AKL-RBGs über die Lebensphasen (in Anlehnung an [Sch12b]) ................................................ 176 Abbildung 91: Umweltaspekt-Modell des Regalbediengerätes ........................................... 177 Abbildung 92: Darstellung des Energiebedarfs einer Lagerfront mit Angabe der charakteristischen Größe der mittleren Energie eines Paletten-RBG ................................. 178 Abbildung 93: Darstellung des Energiebedarfs einer Lagerfront mit Angabe der charakteristischen Größe der mittleren Energie eines AKL-RBG ........................................ 178 Abbildung 94: Umweltaspekt-Modell der Shuttle-Systeme .................................................. 179 Abbildung 95: Umweltaspekt-Modell des Umlaufregallagers .............................................. 179 Abbildung 96: Vergleich zwischen Messdaten und Ergebnisse aus dem Umweltaspek-Simulationsmodell für RBGe für ein Einmastgerät von 18t Gesamtgewicht und 1t Nutzlast (Links: Fahrwerk, Rechts: Hubwerk). ................................................................................... 180 Abbildung 97: Messkurven eines Regalbediengerätes (Links: Fahrwerk, Rechts: Hubwerk) für ein RBG von 20t Geamtgewicht und 2t Nutzlast ............................................................ 180 Abbildung 98: Messkurven eines Umlaufregallagers (Links: ungünstiger Beladungszustand (Unlast ungleichmäßig verteilt); Rechts: maximale Unlast (gleichmäßig verteilt)) ............... 181 Abbildung 99: Betrachtung der mittleren Energie über einer Lagerfront ............................. 181

9 Anhang

234

Abbildung 100: Sankey-Diagramm des Beispiel-Regalbediengerätes ................................ 183 Abbildung 101:Stellhebel zur Beeinflussung des Energiebedarfs ....................................... 183 Abbildung 102: Stellhebel Design & Herstellung ................................................................. 184 Abbildung 103: Darstellung von x=60, y=20 auf der Lagerfront ........................................... 185 Abbildung 104: Ergebnisse aus dem Simulationsmodell zum Einsparpotential durch Einsatz von Energierekuperationsmöglichkeiten .............................................................................. 186 Abbildung 105: Darstellung der Ergebnisse des EcoReport Tools eines Regalbediengeräts mit Einsatz von CFK Werkstoffen über die Lebensphasen (in Anlehnung an [Sch12b]). .... 187 Abbildung 106: Darstellung der Ergebnisse des EcoReport Tools eines Regalbediengeräts mit Einsatz von CFK Werkstoffen über die Lebensphasen (in Anlehnung an [Sch12b]). .... 188 Abbildung 107: Stellhebel Nutzung ...................................................................................... 189 Abbildung 108: Betrachtung der mittleren Energie eines Regalbediengerätes beim Einlagereinzelspiel einer Lagerfront mit Zwischenkreiskopplung (oben) oder bei Einsatz von Rückspeisemodulen (unten) ................................................................................................ 190 Abbildung 109: Ansatz für eine Kennzahl eines Logistiksystems ........................................ 200

9 Anhang

235

9.3 Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Overview of energy demand of selected means of material handling equipment in intralogistics ............................................................................................................................. 4 Tabelle 2: Übersicht über ausgewählte DIN Normen ............................................................ 17 Tabelle 3: Übersicht über ausgewählte VDI- und FEM Richtlinien ........................................ 18 Tabelle 4: Charakterisierungsfaktoren für die Schwermetallemissionen in das Wasser ....... 36 Tabelle 5: Charakterisierungsfaktoren für die Nährstoffanreicherung im Wasser ................. 36 Tabelle 6: Zusammensetzung von persistenten organischen Verbindungen ........................ 36 Tabelle 7: Die Bewertungskriterien dieser ABC-Bewertung .................................................. 47 Tabelle 8: Klassifizierung der Umweltaspekte von Fördermitteln der Intralogistik ................. 50 Tabelle 9: Klassifizierung der Umweltaspekte bei verändertem Kriterium 3 .......................... 52 Tabelle 10: Zeitliche Systemgrenzen der einzelnen Methoden ............................................. 56 Tabelle 11: In Anlehnung Ffz-Klassifizierung der Klassen 1 bis 6 nach FEM ....................... 57 Tabelle 12: Roh- bzw. Werkstoffanteile je Flurförderzeugtyp ................................................ 62 Tabelle 13: Umrechnungsfaktoren je Roh- bzw. Werkstoffkategorie in CO2-Ausstoß ........... 62 Tabelle 14: CO2-Faktoren je Energieform / pro Transport ..................................................... 63 Tabelle 15: Ergebnisse .......................................................................................................... 65 Tabelle 16: Ergebnisse ohne Lebensphase "Fertigung" ........................................................ 67 Tabelle 17: Ergebnisse mit erhöhter Lebensphase „Produktion“ (hier +25 %) ...................... 67 Tabelle 18: Ergebnisse mit erhöhter Lebensphase „Produktion“ (hier +50 %) ...................... 68 Tabelle 19: Eingabedaten ins EcoReport-Tool für JAG EFG 425 ......................................... 70 Tabelle 20: Umweltaspekte laut EcoReport-Tool für JAG EFG 425 ...................................... 71 Tabelle 21: Eingabedaten ins EcoReport-Tool für JAG ETV 214 .......................................... 74 Tabelle 22: Umweltaspekte laut EcoReport-Tool für JAG ETV 214 ...................................... 74 Tabelle 23: Eingabedaten ins EcoReport-Tool für JAG EJE 120 .......................................... 77 Tabelle 24: Umweltaspekte laut EcoReport-Tool für JAG EJE 120 ....................................... 77 Tabelle 25: Eingabedaten ins EcoReport-Tool für Linde MH L 14 ........................................ 80 Tabelle 26: Umweltaspekte laut EcoReport-Tool für Linde MH L 14 ..................................... 80 Tabelle 27: Treibhausgasemissionen je Lebensphase und Strombedarf in der Nutzung ..... 87 Tabelle 28: Anteil der Ffz-Typen an Treibhausgas-Emissionen (gesamter LC) und Strom (Nutzung) ............................................................................................................................... 88 Tabelle 29: Treibhausgasemissionen je Lebensphase und Strombedarf in der Nutzung ..... 90 Tabelle 30: Anteil der Ffz-Typen an Treibhausgas-Emissionen (gesamter LC) und Strom (Nutzung) ............................................................................................................................... 91 Tabelle 31: Gegenüberstellung der Merkmale der verwendeten Methoden .......................... 92 Tabelle 32: Vergleich der Emissionen von elektrisch und dieselmotorisch betriebenen Staplern ................................................................................................................................. 94 Tabelle 33: Übersicht über mögliche Bauarten von Industriekrananlagen nach [Ber89], [DIN73]................................................................................................................................. 104 Tabelle 34: Definition der Referenzgeräte für die Energiebedarfsermittlung ....................... 119 Tabelle 35: Vergleich der Endenergiebedarfe in der Nutzungsphase ................................. 119 Tabelle 36: jährliche Treibhausgasemissionen von Industriekrananlagen und Serienhebezeugen ............................................................................................................... 120 Tabelle 37: Übersicht über die Auslegerbauarten von Turmdrehkranen [Gün12] ............... 126 Tabelle 38: Parameter zur Energiebedarfsbestimmung am Turmdrehkran ......................... 138 Tabelle 39: Endenergiebedarf Turmdrehkranpopulation im Vergleich zum EU-Bedarf ....... 139

9 Anhang

236

Tabelle 40: Treibhausgasemissionen Turmdrehkranpopulation im Vergleich ..................... 139 Tabelle 41: Endenergiebedarfe auf Bestandsebene von Fahrzeugkranen im Vergleich ..... 150 Tabelle 42: Vergleich des Umweltaspekts Treibhausgasausstoß bei Fahrzeugkranen ....... 151 Tabelle 43: Vergleich Endenergiebedarfe Krane und Hebezeuge ....................................... 157 Tabelle 44: Übersicht über Einsparpotentiale durch Einsatz von Energierekuperationsmöglichkeiten aus der Literatur .......................................................... 186 Tabelle 45: Überblick über die Auswahl des Lagerfaches für verschiedene Fördergüter bei einer Einlagerfahrt ohne Energierekuperation ..................................................................... 190 Tabelle 46: Ergebnisse der Gesamtanzahl an Umweltaspekten aus dem EcoReport von 10 000 Regalbediengeräten innerhalb der EU-27 im Jahr 2011 ............................................... 193 Tabelle 47: Endenergiebedarfe energiebetriebener Produkte ............................................. 197 Tabelle 48: Endenergiebedarfe unterschiedlicher durch Elektromotoren betriebener Produkte ............................................................................................................................................. 198 Tabelle 49: Endenergiebedarfe ausgewählter Fördermittel der Intralogistik ........................ 198

9 Anhang

237

9.4 Verzeichnis für Abkürzungen und Formelzeichen Umrechnung von Energieträgern, Kraftstoff,

Elektrizität oder Tonnenkilometer in CO2 / / [kg/kWh],[kg/L],

[kg/kg]

Umrechnungsfaktor Energie- bzw. Kraftstoff-

bedarf (Diesel/LPG) in CO2-Ausstoß , [kg/kg] Umrechnungsfaktor von kg bereitgestelltem

Rohstoff i in kg CO2

[kg/tkm] Umrechnungsfaktor von Tonnenkilometer

Lkw-Transport in kg CO2 / [kg/L], [kg/kg] Umrechnungsfaktor Kraftstoffbedarf (Die-

sel/LPG) in CO2-Ausstoß

…ohne Herstellung/Bereitstellung

, [L], [kg], [kWh] Elektrizitäts- bzw. Kraftstoffbedarf nach VDI

pro Stunde eines Ffz des Typs k / [kWh/L],

[kWh/kg]

Umrechnungsfaktor von Kraftstoffmenge in

Energiemenge / / [kg/kWh],[kg/L],

[kg/kg]

Umrechnungsfaktor Energie- bzw. Kraftstoff-

bedarf (Diesel/LPG) in CO2-Äquivalent-

Ausstoß , [J], [kWh] Energiebedarf pro Jahr/Stunde

EF,100km [MJ/100 km] Energiebedarf des Fahrantriebs für 100 km

EF,j [MJ] Jährlicher Energiebedarf Fahrantrieb

EK,H [MJ/h] Stündlicher Energiebedarf Kranantriebe

EK,j [MJ] Jährlicher Energiebedarf Kranantriebe

EDT,HW [h] Tägliche Einschaltzeit Drehwerk

EDT,HW [h] Tägliche Einschaltzeit Hubwerk

EDT,K [h] Tägliche Einschaltzeit Katzantrieb

g [m/s²] Erdbeschleunigung

hi,k [-] Relative Häufigkeit des Rohstoffs i an Ffz-Typ

k

Hi,k [-] Absolute Häufigkeit des Rohstoffs i an Ffz-

Typ k / [kg/L], [kg/kg] Umrechnungsfaktor Kraftstoffbedarf (Die-

sel/LPG) in CO2-Äquivalent-Ausstoß

…ohne Herstellung/Bereitstellung

9 Anhang

238

[-] Ladekoeffizient: Wirkungsgrad von Batterie

und Ladegerät

[Stück] Abgesetzte Ffz des Typs k L [-] Bestand an Ffz

[kg],[t],[Mt],[Gt] CO2-Emissionen

mHub [kg] Hublast

[t] Masse eines Ffz vom Typ k

[Stück] Anzahl der Ffz-Typen , [Stück] Anzahl der Ffz im Bestand / in der Nutzungs-

phase des Typs k , [Stück] Anzahl der produzierten Ffz des Typs k

nAT [-] Anzahl Arbeitstage in einem Jahr

nF,j [100 km] Jährlich zurückgelegte Fahstrecke

nExport,a [-] Jährliche Exporte

nImport,a [-] Jährliche Importe

nProdcom [-] Jährliche abgesetzte Produktion

nStock [-] Gesamtbestand

nStock,a [-] Jährlich neu aufgebauter Bestand

[-] Nutzungsfaktor, Intensität der Nutzung

PHub,el [W] Elektrische Hubleistung

PHub,mech [W] Mechanische Hubleistung

PN,D [kW] Nennleistung Drehwerk

PN,HW [kW] Nennleistung Hubwerk

PN,K [kW] Nennleistung Katzantrieb

R [-] Anzahl verschiedener Rohstoffe

[km] Durchschnittliche Strecke zur Distribution des

Ffz-Typs k per Lkw

[h] Betriebsstunden pro Jahr , [h] Betriebsstunden pro Jahr eines Ffz des Typs

k , [a] Lebensdauer eines Ffz

tKE,j [h] Jährliche Einschaltzeit Kranantriebe

vHub [m/s] Hubgeschwindigkeit

9 Anhang

239

ηG [-] Getriebewirkungsgrad

ηHW [-] Wirkungsgrad des Hubwerks

ηMot [-] Motorwirkungsgrad

ηS [-] Wirkungsgrad des Seiltriebs

9 Anhang

241

9.5 EcoReport Oberfläche

9 Anhang

242

9 Anhang

243

9 Anhang

244

9 Anhang

245

9 Anhang

246

9 Anhang

247

9 Anhang

248

9 Anhang

249

9 Anhang

250

9 Anhang

251

9 Anhang

252

9 Anhang

253

9 Anhang

254

9 Anhang

255

9.6 EcoReport Materialauswahl

BlklPlastics

Name Description

LDPE Polyethylene

HDPE High-density polyethylene

LLDPE Linear low-density polyethylene

PP Polypropylene

PS Polystyrene

EPS Expanded Polystrene

HI-PS High Impact Polystyrene

PVC Polyvinyl chloride

SAN Styrene-acrylonitrile resin

ABS Acrylonitrile butadiene styrene

TelcPlastics

Name Description

PA 6 Nylon 6

PC Polycarbonate

PMMA Poly(methyl methacrylate)

Epoxy Polyepoxide

Rigid PUR Rigid foam surfacants Polyurethan

Flex PUR Flexible foam surfacants Polyurethan

Talcum filler Talcum powder as filler

E-glass fibre

Aramid fibre

9 Anhang

256

Ferro

Name Description

St sheet galv.

Cold rolled steel coil or sheet, hot-dip galvanized with good surface quality is the typical steel-product. Galvanization stands for any type of basic corrosion protection at the steel plant.

St. tube/profile Steel profiles are used for structural components; tubes are used in heating appliances.

Cast iron Common gray (GG20) cast iron.

Ferrite High-purity ferrite for application in transformers, electric mo-tors, etc.

Stainless 18/8 coil Austenitic Stainless Steel (FeCr18Ni8), type 304, Surface quality 2B on coil

Non-Ferro

Name Description

Al sheet/extrusion Extruded and cold rolled Al sheet

Al die-cast Al die-cast e.g. AlSi and AlMg

Cu winding wire Winding wires e.g. for el. Motors, coated

Cu wire Typical of el. Wire

Cu tube/sheet Cu tube (heating / hot water appliances) and sheet (hot water tanks)

CuZn38 cast Cu with 38% Zn, general purpose brass, die-cast

ZnAl4 cast Zn with 4% Al, general purpose “Zamac”, die-cast

MgZn5 cast Magnesium with 5% Zn.

9 Anhang

257

Coating / Plating

Name Description

Pre-coating coil Pre-coated Steel or Al sheet with a 55 µm layer of epoxy or PUR is one of the few wet-paint process left in EuP

Powder Coating Powder coating with epoxy. Default layer thickness 35mhym/side

Cu/Ni/Cr plating

Au/Pt/Pd plating per g

Electronics

Name Description

LCD per m2 scrn An LCD is mainly a semi-conductor (8-9 layers, 4-5 masks) on glass substrate (0.7mm), covered by another glass 0.7mm panel with colour filters

CRT per m2 scrn Cathode Ray tube (CRT) Materials

Big caps & coils Refers to large capacitors (Al) and coils (Cu, Fe) components on a PWB

Slots / ext. ports PWB-mounted slots for RAM-chips, PCI cards + external ports.

IC’s average 5% Si,Au Based on SI wager 200mm diameter, 20layer complexity. Following ESIA-indications (European Semi-conductor Indus-try Ass.) we used SemaTech 2002 data. IC’s average 1% Si

SMD/LED’s avg.

SMD (Surface Mounted Devices) 50 g/m2 PWB in a desktop PC main-board (1.2% of standard PWB weight, 3% of microvia PWB). Diodes, thyristors, RF, etc. (estimated 35 wt. % of total) are treated as ICs with oversized packaging with-out gold.

PWB 1/2 lay 3.75kg/m2 Standard FR4 (density 1.9) Board with 1 or 2 Cu foils 35 µm thick.

PWB 6 lay 4.5kg/m2 Multilayer standard FR4 (density 1.9) board resin with 2 ex-ternal Cu foils 35 µg thick and 4 internal Cu layer of 18 mhyg.

9 Anhang

258

PWB 6 lay 2kg/m2 Mulitlayer board with microvias, resin aramid filled. Assumed overall thickness 0.9mm.

Solder SnAg4Cu0.5 Lead-free tin solder with 4% Ag and 0.5% Cu.

Controller board

Miscellaneous

Name Description

Glass for lamps Class as used in fluorescents and incandescent

Bitumen Bitumen used as sound dampening material

Cardboard Cardboard for packaging, 90% from recycled material

Office Paper Office paper 80 g/m2 for printing, copier, fax

Concrete Concrete used as counter weight in dishwasher

9 Anhang

259

9.7 Gesamtliste aktueller Normen

Art Nr. Unternr. Jahr Titel

DIN EN 81 -43 2010 Sicherheitsregeln für die Konstruktion und Installation von Aufzügen - Besondere Aufzüge für den Transport von Personen und Gütern

DIN EN 528 2009 Regalbediengeräte - Sicherheitsanforderungen

DIN 536 -1 1991 Kranschienen; Maße, statische Werte, Stahlsorten für Kranschienenmit Fußflansch Form A

DIN 536 -2 1974 Kranschienen, Form F (flach); Maße, statische Werte, Stahlsorten

DIN EN 619 2011 Stetigförderer und Systeme - Sicherheits- und EMV Anforderungen an mechanische Fördereinrich-tungen für Stückgut

DIN EN 620 A1 2010 Stetigförderer und Systeme - Sicherheits- und EMV Anforderungen für ortsfeste Gurtförderer für Schüttgut

DIN EN 620 2002 Stetigförderer und Systeme - Sicherheits- und EMV Anforderungen für ortsfeste Gurtförderer für Schüttgut

DIN EN 626 -1 2009 Sicherheit von Maschinen - Reduzierung des Gesundheitsrisikos durch Gefahrstoffe, die von Maschi-nen ausgehen - Teil 1: Grundsätze und Festlegungen für Maschinenhersteller

DIN EN 626 -2 2009 Sicherheit von Maschinen - Reduzierung des Gesundheitsrisikos durch Gefahrstoffe, die von Maschi-nen ausgehen - Teil 2: Methodik beim Aufstellen von Überprüfungsverfahren

DIN EN 1032 2009 Mechanische Schwingungen - Prüfverfahren für bewegliche Maschinen zum Zwecke der Bestimmung des Schwingungsemsissionswertes

9 Anhang

260


DIN EN 1093 -1 2009 Sicherheit von Maschinen - Bewertung der Emission von luftgetragenen Gefahrstoffen Teil1: Auswahl der Prüfverfahren

DIN EN 1093 -2 2009 Sicherheit von Maschinen - Bewertung der Emission von luftgetragenen Gefahrstoffen Teil2: Tracer-gasverfahren zur Messung der Emissionsrate eines bestimmten luftverunreinigenden Stoffes

DIN EN 1093 -3 2009 Sicherheit von Maschinen - Bewertung der Emission von luftgetragenen Gefahrstoffen Teil3: Prüf-standverfahren zur Messung der Emissionsrate eines bestimmten luftverunreinigenden Stoffes

DIN EN 1093 -4 2009 Sicherheit von Maschinen - Bewertung der Emission von luftgetragenen Gefahrstoffen Teil4: Erfas-sungsgrad eines Absaugsystems - Tracerverfahren

DIN EN 1093 -6 2008 Sicherheit von Maschinen - Bewertung der Emission von luftgetragenen Gefahrstoffen Teil6: Masse-abscheidegrad, diffuse Auslass

DIN EN 1093 -7 2008 Sicherheit von Maschinen - Bewertung der Emission von luftgetragenen Gefahrstoffen Teil7: Mas-seabscheidegrad, definierter Auslass

DIN EN 1093 -8 2008 Sicherheit von Maschinen - Bewertung der Emission von luftgetragenen Gefahrstoffen Teil8: Konzen-trationsparameter des luftverunreinigenden Stoffes, Prüfstandverfahren

DIN EN 1093 -9 2008 Sicherheit von Maschinen - Bewertung der Emission von luftgetragenen Gefahrstoffen Teil9: Konzen-trationsparameter des luftverunreinigenden Stoffes, Prüfraumverfahren

DIN EN 1093 -11 2008 Sicherheit von Maschinen - Bewertung der Emission von luftgetragenen Gefahrstoffen Teil11: Reini-gungsindex

DIN EN 1299 2009 Mechanische Schwingungen und Stöße - Schwingungsisolierung von Maschinen - Angaben für den Einsatz von Quellenisolierungen

9 Anhang

261


DIN EN 1459 2010 Sicherheit von Flurförderzeugen - Kraftbetriebene Stapler mit veränderlicher Reichweite

DIN EN 1459 /A3 2011 Sicherheit von Flurförderzeugen - Kraftbetriebene Stapler mit veränderlicher Reichweite

DIN EN 1525 1997 Sicherheit von Flurförderzeugen - Fahrerlose Flurförderzeuge und ihre Systeme

DIN EN 1526 2009 Sicherheit von Flurförderzeugen - Zusätzliche Anforderungen für automatische Funktionen von Flur-förderzeugen

DIN EN 1551 2001 Sicherheit von Flurförderzeugen - Kraftbetriebene Flurförderzeuge über 10000 kg Tragfähigkeit

DIN EN 1726 -1 1999 Sicherheit von Flurförderzeugen - Teil 1: Motorkraftbetriebene Flurförderzeuge bis einschließlich 10000 kg Tragfähigkeit und Schlepper bis einschließlich 20000 N Zugkraft

DIN EN 1726 -1/A1 2004 Sicherheit von Flurförderzeugen - Motorkraftbetriebene Flurförderzeuge bis einschließlich 10 000 kg Tragfähigkeit und Schlepper bis einschließlich 20 000 N Zugkraft - Teil 1: Allgemeine Anforderungen

DIN EN 1726 -2 2001

Sicherheit von Flurförderzeugen - Motorkraftbetriebene Flurförderzeuge bis einschließlich 10000 kg Tragfähigkeit und Schlepper bis einschließlich 20000 N Zugkraft - Teil 2: Zusätzliche Anforderungen für Flurförderzeuge mit hebbarem Fahrerplatz und Flurförderzeuge, die zum Fahren mit angehobener Last gebaut sind

DIN EN 1757 -3 2003 Sicherheit von Flurförderzeugen - Handbetriebene und teilweise handbetriebene Flurförderzeuge - Teil 3: Plattformwagen

DIN EN 1991 -3 2010 Einwirkungen auf Tragwerke - Teil 3: Einwirkungen infolge von Kranen und Maschinen

DIN EN 1993 -6 2006 Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten - Teil 6: Kranbahnen

DIN ISO 2331 1983 Stapler; Gabelzinken mit Gabelhaken; Begriffe

9 Anhang

262


DIN 3091 1988 Kauschen; Vollkauschen für Drahtseile

DIN EN ISO 3691 -1 2008

Sicherheit von Flurförderzeugen - Sicherheitsanforderungen und Verifizierung - Teil 1: Motorkraftbe-triebene Flurförderzeuge mit Ausnahme von fahrerlosen Flurförderzeugen, Staplern mit veränderli-cher Reichweite und Lasten- und Personentransportfahrzeugen

DIN EN ISO 3691 -2 2006 Flurförderzeuge - Sicherheitsanforderungen und Verifizierung - Teil 2: Motorkraftbetriebene Stapler mit veränderlicher Reichweite

DIN EN ISO 3691 -3 2010

Flurförderzeuge - Sicherheitstechnische Anforderungen und Verifizierung - Teil 3: Zusätzliche Anfor-derungen für Flurförderzeuge mit hebbarem Fahrerplatz und Flurförderzeuge, die zum Fahren mit angehobener Last ausgelegt sind

DIN EN ISO 3691 -4 2006 Flurförderzeuge - Sicherheitstechnische Anforderungen und Verifizierung - Teil 4: Fahrerlose Flurför-derzeuge und ihre Systeme

DIN EN ISO 3691 -5 2010 Flurförderzeuge - Sicherheitstechnische Anforderungen und Verifizierung - Teil 5: Mitgängerbetrieb-ene Flurförderzeuge

DIN EN ISO 3691 -6 2006 Flurförderzeuge - Sicherheitstechnische Anforderungen und Verifizierung - Teil 6: Lasten- und Perso-nentransportfahrzeuge

DIN EN ISO 3743 -1 2011

Akustik - Bestimmung der Schallleistungs- und Schallenergiepegel von Geräuschquellen aus Schall-druckmessungen - Verfahren der Genauigkeitsklasse 2 für kleine, transportable Quellen in Hallfeldern - Teil 1: Vergleichsverfahren in einem Prüfraum mit schallharten Wänden

DIN EN ISO 3743 -2 2009

Akustik - Bestimmung der Schallleistungspegel von Geräuschquellen aus Schalldruckmessungen - Verfahren der Genauigkeitsklasse 2 für kleine, transportable Quellen in Hallfeldern - Teil 2: Verfahren für Sonder-Hallräume

9 Anhang

263


DIN EN ISO 3744 2011

Akustik - Bestimmung der Schallleistungs- und Schallenergiepegel von Geräuschquellen aus Schall-druckmessungen - Hüllflächenverfahren der Genauigkeitsklasse 2 für ein im Wesentlichen freies Schallfeld über einer reflektierenden Ebene

DIN EN ISO 3745 2009 Bestimmung der Schallleistungs- und Schallenergiepegel von Geräuschquellen aus Schalldruckmes-sungen: Verfahren der Genauigkeitsklasse 1 für reflexionsarme Räume und Halbräume

DIN EN ISO 3746 2011 Akustik - Bestimmung der Schallleistungs- und Schallenergiepegel von Geräuschquellen aus Schall-druckmessungen - Hüllflächenverfahren der Genauigkeitsklasse 3 über einer reflektierenden Ebene

DIN EN ISO 3747 2011

Akustik - Bestimmung der Schallleistungs- und Schallenergiepegel von Geräuschquellen aus Schall-druckmessungen - Verfahren der Genauigkeitsklassen 2 und 3 zur Anwendung in situ in einer halli-gen Umgebung

DIN 4212 1986 Kranbahnen aus Stahlbeton und Spannbeton; Berechnung und Ausführung

DIN EN ISO 4871 2009 Akustik - Angabe und Nachprüfung von Geräuschemissionswerten von Maschinen und Geräten

DIN ISO 5053 1994 Kraftbetriebene Flurförderzeuge

DIN ISO 5170 1980 Werkzeugmaschinen; Schmieranlagen

DIN ISO 5348 1999 Mechanische Schwingungen und Stöße - Mechanische Ankopplung von Beschleunigungsaufnehmern

DIN 7811 -1 1994 Luftreifen für Flurförderzeuge (Industrie-Reifen); Teil 1: Reifen mit Normalquerschnitt in Diagonalbau-art

DIN 7811 -2 1994 Luftreifen für Flurförderzeuge (Industrie-Reifen); Teil 2: Breitreifen in Diagonalbauart

DIN 7825 1983 Felgen für Flurförderzeuge

9 Anhang

264


DIN 7841 1987 Felgenprofillehren für Felgen nach DIN 7825

DIN 7845 -1 1987 Vollgummireifen; Maße und Tragfähigkeiten

DIN 7845 -2 1977 Vollgummireifen; Konstruktionsrichtlinien für konische Fußausführungen

DIN 7852 1994 Vollgummireifen für mehrteilige Luftreifenfelgen

DIN EN ISO 9001 2009 Qualitätsmanagementsysteme – Anforderungen

DIN EN ISO 9614 -1 2009

Akustik - Bestimmung der Schallleistungspegel von Geräuschquellen aus Schallintensitätsmessungen - Teil1: Messungen an diskreten Punkten

DIN EN ISO 9614 -2 1996

Akustik - Bestimmung der Schallleistungspegel von Geräuschquellen aus Schallintensitätsmessungen - Teil2: Messung mit kontinuierlicher Abtastung

DIN EN ISO 9614 -3 2009

Akustik - Bestimmung der Schallleistungspegel von Geräuschquellen aus Schallintensitätsmessungen - Teil3: Scanning Verfahren der Genauigkeitsklasse 1

DIN EN ISO 11200 2010

Akustik - Geräuschabstrahlung von Maschinen und Geräten - Leitlinien zur Anwendung der Grund-normen zur Bestimmung von Emissions-Schalldruckpegeln am Arbeitsplatz und an anderen festge-legten Orten

DIN EN ISO 11201 2010

Akustik - Geräuschabstrahlung von Maschinen und Geräten - Bestimmung von Emissions-Schalldruckpegeln am Arbeitsplatz und an anderen festgelegten Orten in einem im Wesentlichen freien Schallfeld über einer reflektierenden Ebene mit vernachlässigbaren Umgebungskorrekturen

9 Anhang

265


DIN EN ISO 11202 2010

Akustik - Geräuschabstrahlung von Maschinen und Geräten - Bestimmung von Emissions-Schalldruckpegeln am Arbeitsplatz und an anderen festgelegten Orten unter Anwendung angenäher-ter Umgebungskorrekturen

DIN EN ISO 11203 2010 Akustik - Geräuschabstrahlung von Maschinen und Geräten - Bestimmung von Emissions-Schalldruckpegeln am Arbeitsplatz und an anderen festgelegten Orten aus dem Schallleistungspegel

DIN EN ISO 11204 2010

Akustik - Geräuschabstrahlung von Maschinen und Geräten - Bestimmung von Emissions-Schalldruckpegeln am Arbeitsplatz und an anderen festgelegten Orten unter Anwendung exakter Umgebungskorrekturen

DIN EN ISO 11205 2009

Akustik - Geräuschabstrahlung von Maschinen und Geräten - Verfahren der Genauigkeitsklasse 2 zur Bestimmung von Emissions-Schalldruckpegeln am Arbeitsplatz und an anderen festgelegten Orten unter Einsatzbedingungen aus Schallintensitätsmessungen

DIN EN ISO 11546 -1 2010 Akustik - Bestimmung der Schalldämmung von Schallschutzkapseln - Teil 1: Messungen unter Labor-bedingungen (zum Zweck der Kennzeichnung)

DIN EN ISO 11546 -2 2010 Akustik - Bestimmung der Schalldämmung von Schallschutzkapseln - Teil 2: Messungen im Einsatz-fall (zum Zweck der Abnahme und Nachprüfung)

DIN EN ISO 11688 -1 2009 Akustik - Richtlinien für die Konstruktion lärmarmer Maschinen und Geräte - Teil 1: Planung

DIN EN ISO 11688 -2 2001 Akustik - Richtlinien für die Gestaltung lärmarmer Maschinen und Geräte - Teil 2: Einführung in die Physik der Lärmminderung durch konstruktive Maßnahmen

DIN EN ISO 11691 2010 Akustik - Messung des Einfügungsdämpfungsmaßes von Schalldämpfern in Kanälen ohne Strömung - Laborverfahren der Genauigkeitsklasse 3

DIN EN ISO 11957 2010 Akustik - Messung der Schalldämmung von Schallschutzkabinen - Messungen im Labor und im Ein-

9 Anhang

266


satzfall

DIN EN 12053 2009 Sicherheit von Flurförderzeugen – Verfahren für die Messung der Geräuschemission

DIN EN 12077 -2 2008 Sicherheit von Kranen - Gesundheits und Sicherheitsanforderungen - Teil 2: Begrenzungsund Anzeigeeinrtichtungen

DIN EN ISO 12100 2011 Sicherheit von Maschinen – Allgemeine Gestaltungsleitsätze – Risikobeurteilung und Risikominde-rung

DIN EN 12198 -1 2008 Sicherheit von Maschinen - Bewertung und Verminderung des Risikos der von Maschinen emittierten Strahlung Teil1: Allgemeine Leitsätze

DIN EN 12198 -2 2008 Sicherheit von Maschinen - Bewertung und Verminderung des Risikos der von Maschinen emittierten Strahlung Teil2: Messverfahren für die Strahlenemission

DIN EN 12198 -3 2008 Sicherheit von Maschinen - Bewertung und Verminderung des Risikos der von Maschinen emittierten Strahlung Teil3: Verminderung der Strahlung durch Abschwächung oder Abschirmung

DIN EN 12644 -1 2009 Krane - Informationen zu Nutzung und Prüfung – Teil 1: Betriebsanleitungen

DIN EN 12644 -2 2009 Krane - Informationen für die Nutzung und Prüfung - Teil 2: Kennzeichnung

DIN EN 12895 2001 Flurförderzeuge - Elektromagnetische Verträglichkeit

DIN EN 12999 2011 Krane - Ladekrane

DIN EN 13000 2011 Krane - Fahrzeugkrane

DIN EN 13001 -1 2009 Krane - Konstruktion allgemein - Teil 1: Allgemeine Prinzipien und Anforderungen

9 Anhang

267


DIN EN 13001 -2 2011 Kransicherheit - Konstruktion allgemein - Teil 2: Lasteinwirkungen

DIN EN 13001 -3-1 2010 Krane - konstruktion allgemein - Teil 3-1: Grenzzustände und Sicherheitsnachweis von Stahltragwerken

DIN CEN/TS 13001 -3-2 2009 Krane - Konstruktion allgemein - Teil 3-2: Grenzzustände und Sicherheitsnachweis von Drahtseilen in Seiltrieben

DIN EN 13059 2009 Sicherheit von Flurförderzeugen - Schwingungsmessung

DIN EN 13135 2011 Krane - Konstruktion - Anforderungen an die Ausrüstungen

DIN EN 13135 -1 2011 Krane - Konstruktion - Anforderungen an die Ausrüstungen - Teil 1: Elektrotechnische Ausrüstungen

DIN EN 13135 -2 2011 Krane - Ausrüstungen - Teil 2: Nicht-elektrotechnische Ausrüstungen

DIN EN 13155 2011 Krane - Lose Lastaufnahmemittel

DIN EN 13157 2010 Krane - Sicherheit - Handbetriebene Krane

DIN EN 13490 2009 Mechanische Schwingungen - Flurförderzeuge - Laborverfahren zur Bewertung sowie Spezifikation der Schwingungen des Maschinenführersitzes

DIN EN 13557 2009 Krane - Stellteile und Steuerstände

DIN EN ISO 13564 -1 2007 Flurförderzeuge - Sichtverhältnisse - Prüfverfahren und Verifizierung - Teil 1: Sitz- und Standflurför-derzeuge bis einschließlich 10 t Leistung

DIN EN 13586 2009 Krane - Zugang

9 Anhang

268


DIN EN 13725 2006 Luftbeschaffenheit - Bestimmung der Geruchsstoffkonzentration mit dynamischer Olfaktometrie (Be-richtigung 1)

DIN EN ISO 13849 -1 2008 Sicherheit von Maschinen – Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen – Teil 1: Allgemeine Gestal-tungsgrundsätze

DIN EN ISO 13849 -2 2010 Sicherheit von Maschinen – Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen – Teil 2: Validierung

DIN EN 13852 -1 2011 Krane - Offshore Krane - Teil 1: Offshore-Krane für allgemeine Verwendung

DIN EN 13852 -2 2005 Krane - Offshore Krane - Teil 2: Schwimmende Krane

DIN EN ISO 14001 2009 Umweltmanagementsysteme - Anforderungen mit Anleitung zur Anwendung

DIN EN ISO 14004 2010 Umweltmanagementsysteme – Allgemeiner Leitfaden

DIN EN ISO 14005 2008 Umweltmanagementsysteme – Anleitung für eine stufenweise Einführung eines Umweltmanagement-systems

DIN EN ISO 14006 2011 Umweltmanagementsysteme – Leitlinien zur Berücksichtigung umweltverträglicher Produktgestaltung

DIN EN ISO 14015 2010 Umweltmanagement – Umweltbewertung von Standorten und Organisationen

DIN EN ISO 14020 2002 Umweltkennzeichnungen und -deklarationen - Allgemeine Grundsätze

DIN EN ISO 14021 2010 Umweltkennzeichen und -deklarationen - Umweltbezogene Anbietererklärungen (Umweltkennzeichnung Typ II)

DIN EN ISO 14024 2001 Umweltkennzeichen und -deklarationen - Umweltkennzeichnung Typ I - Grundsätze und Verfahren

DIN EN ISO 14025 2010 Umweltkennzeichnungen und -deklarationen – Typ III Umweltdeklarationen – Grundsätze und Verfah-

9 Anhang

269


ren

DIN EN ISO 14031 2000 Umweltmanagement - Umweltleistungsbewertung

DIN EN ISO 14040 2009 Umweltmanagement – Ökobilanz – Grundsätze und Rahmenbedingungen

DIN EN ISO 14044 2006 Umweltmanagement – Ökobilanz – Anforderungen und Anleitungen

DIN EN ISO 14045 2011 Umweltmanagement – Ökoeffizienzbewertung von Produktsystemen – Prinzipien, Anforderungen und Leitlinien

DIN EN ISO 14046 Entw. Umweltmanagement - Wasser-Fußabdruck (Entwurf)

DIN EN ISO 14048 Entw. Umweltmanagement - Ökobilanz - Datendokumentationsformat

DIN EN ISO 14050 2009 Umweltmanagement – Begriffe

DIN 14062 2002 DIN-Fachbericht: Umweltmanagement – Integration von Umweltaspekten in Produktdesign und -entwicklung

DIN EN ISO 14063 2010 Umweltmanagement – Umweltkommunikation – Anleitungen und Beispiele

DIN EN ISO 14064 -1 2011 Treibhausgase - Teil 1: Spezifikation mit Anleitung zur quantitativen Bestimmung und Berichterstat-tung von Treibhausgasemissionen und Entzug von Treibhausgasen auf Organisationsebene

DIN EN ISO 14064 -2 2011

Treibhausgase - Teil 2: Spezifikation mit Anleitung zur quantitativen Bestimmung, Überwachung und Berichterstattung von Reduktionen der Treibhausgasemissionen oder Steigerungen des Entzugs von Treibhausgasen auf Projektebene

DIN EN ISO 14064 -3 2011 Treibhausgase - Teil 3: Spezifikation mit Anleitung zur Validierung und Verifizierung von Aussagen über Treibhausgase

9 Anhang

270


DIN EN ISO 14065 2011 Treibhausgase - Anforderungen an Validierungs- und Verifizierungsstellen für Treibhausgase zur An-wendung bei der Akkreditierung oder anderen Formen der Anerkennung

DIN EN ISO 14067 Entw. Carbon Footprint (Working Draft, Veröffentlichung nicht vor 2013 erwartet!)

ISO/WD TR 14069 Entw.(Working Draft - In Entwicklung) GHG -- Quantification and reporting of GHG emissions for organiza-tions

DIN EN 14238 2010 Krane - Handgerführte Manipulatioren

DIN EN 14439 2010 Krane - Sicherheit - Turmdrehkrane

DIN EN 14492 -1 2010 Krane - Kraftgetriebene Winden und Hubwerke - Teil 1: Kraftgetriebene Winden

DIN EN 14492 -2 2010 Krane - Kraftgetriebene Winden und Hubwerke - Teil 2: Kraftgetriebene Hubwerke

DIN EN 14502 -1 2010 Krane - Einrichtungen zum Heben von Personen - Teil 1: Hängende Personenaufnahmemittel

DIN EN 14502 -2 2009 Krane - Einrichtungen zum Heben von Personen - Teil 2: Höhenverstellbare Steuerstände

DIN EN 14985 2010 Krane - Ausleger-Drehkrane

DIN EN 15000 2009

Sicherheit von Flurförderzeugen - Kraftbetriebene Stapler mit veränderlicher Reichweite - Spezifika-tion, Leistung und Prüfbedingungen für Lastmomentanzeiger in Längsrichtung und Lastmomentbe-grenzer in Längsrichtung

DIN EN 15011 2011 Krane - Brücken- und Portalkrane

DIN EN 15056 2010 Krane - Anforderungen an Spreader zum Umschlag von Containern

DIN 15071 1977 Krane; Berechnung der Lagerbeanspruchung der Laufräder

9 Anhang

271


DIN 15072 1977 Krane; Laufflächenprofile der Laufräder und Zuordnung der Kranschienen zum Laufraddurchmesser

DIN 15073 1977 Krane; Laufräder, Übersicht

DIN 15075 1977 Krane; Laufräder mit Spurkränzen, mit Gleitlagerung, mit Zahnkranz

DIN 15076 1977 Krane; Laufräder mit Spurkränzen und Radreifen, mit Gleitlagerung, ohne Zahnkranz

DIN 15077 1977 Krane; Laufräder mit Spurkränzen und Radreifen, mit gleitlagerung, mit Zahkranz

DIN 15078 1977 Krane; Laufräder mit Spurkränzen, mit Wälzlagerung, ohne Zahnkranz

DIN 15079 1977 Krane; Laufräder mit Spurkränzen, mit Wälzlagerung, mit Zahnkranz

DIN 15080 1977 Krane; Laufräder mit Spurkränzen und Radreifen, mit Wälzlagerung, ohne Zahnkranz

DIN 15081 1977 Krane; Laufräder mit Spurkränzen und Radreifen, mit Wälzlagerung, mit Zahnkranz

DIN 15082 -1 1977 Krane; Laufräder, Anflanschbare Zahnkränze

DIN 15082 -2 1977 Krane; Laufräder mit Wälzlagerung, Aufgepresste Zahnkränze

DIN 15083 1977 Krane; Laufräder, Bearbeitete Radreifen

DIN 15084 1977 Krane; Laufräder mit Wälzlagerung, Verschlussdeckel

DIN 15085 1977 Hebezeuge; Laufräder, Technische Lieferbedingungen

DIN 15086 1977 Krane; Laufräder mit Wälzlagerung, Abflachung der Innenbuchsen

DIN 15090 1982 Krane; Treib- und Mitlaufsätze, Zusammenstellung

9 Anhang

272


DIN 15091 1982 Krane; Treib- und Mitlaufsätze, Laufradwellen

DIN 15092 1982 Krane; Treib- und Mitlaufsätze, Verschlußdeckel

DIN 15093 1982 Krane; Treib- und Mitlaufsätze, Laufräder

DIN 15094 1982 Krane; Treib- und Mitlaufsätze; Korblagerringe

DIN 15095 1982 Krane; Treib- und Mitlaufsätze; Sicherungsscheibe, Buchsen, Nippel

DIN 15140 2006 Öffentlicher Personennahverkehr - Grundlegende Anforderungen und Empfehlungen für Systeme zur Messung der erbrachten Dienstleistungsqualität

DIN 15172 1988 Schlepper und schleppende Flurförderzeuge – Zugkraft, Anhängelast

DIN 15185 -2 1993 Lagersysteme mit leitliniengeführten Flurförderzeugen; Personenschutz beim Einsatz von Flurförder-zeugen in Schmalgängen; Sicherheitstechnische Anforderungen, Prüfung

DIN EN 15232 2011 Energieeffizienz von Gebäuden - Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement

DIN 15349 2003 Auslegungskriterien und Berechnungsgrundlage für Triebwerke

DIN 15350 1992 Grundsätze für Stahltragwerke - Berechnung von Regalbediengeräten

DIN 15401 -1 1982 Lasthaken für Hebezeuge; Einfachhaken; Rohteile

DIN 15401 -2 1983 Lasthaken für Hebezeuge; Einfachhaken; Fertigteile mit Gewindeschaft

DIN 15402 -1 1982 Lasthaken für Hebenzeuge; Doppelhaken; Rohteile

DIN 15402 -2 1983 Lasthaken für Hebezeuge; Doppelhaken; Fertigteile mit Gewindeschaft

9 Anhang

273


DIN 15404 -1 1989 Lasthaken für Hebezeuge; Technische Lieferbedingungen für geschmiedete Lasthaken

DIN 15404 -2 1988 Lasthaken für Hebezeuge; Technische Lieferbedingungen für Lamellenhaken

DIN 15405 -1 1979 Lasthaken für Hebezeuge; Überwachung im Gebrauch von geschmiedeten Lasthaken

DIN 15405 -2 1988 Lasthaken für Hebezeuge; Überwachung im Gebrauch von Lamellenhaken

DIN 15407 -1 1977 Lasthaken für Krane; Lamellen-Einfachhaken für Roheisen- und Stahlgießpfannen; Zusammenstellung, Hauptmaße

DIN 15407 -2 1989 Lasthaken für Krane; Lamellen-Einfachhaken für Roheisen- und Stahlgießpfannen; Einzelteile

DIN 15409 1982 Krane; vierrollige Unterflaschen; Zusammenstellung

DIN 15410 1982 Serienhebezeuge; Unterflaschen für Elektrozüge, einrollig und zweirollig; Zusammenstellung

DIN 15411 1983 Hebezeuge; Lasthaken-Aufhängungen für Unterflaschen

DIN 15412 -1 1983 Unterflaschen für Hebezeuge;Traversen, Rohteile

DIN 15412 -2 1983 Unterflaschen für Hebezeuge; traversen, Fertigteile

DIN 15413 1983 Unterflaschen für Hebezeuge; Lasthakenmuttern

DIN 15414 1983 Unterflaschen für Hebezeuge; Sicherungsstücke

DIN 15417 1982 Krane; Unterflaschen; Seilrollen der Form D mit Gleitlagerung

DIN 15418 -1 Krane; Unterflaschen; Seilrollen der Form C mit Rillenkugellagern ohne Innenbuchse

DIN 15418 -2 Krane; Unterflaschen; Abstandbuchsen für Seilrollen der Form C mit Rillenkugellagern ohne

9 Anhang

274


Innenbuchse

DIN 15418 -3 Krane; Unterflaschen; Verschlussdeckel für Seilrollen der Form C mit Rillenkugellagern ohne Innenbuchse

DIN 15421 -1 Krane; Unterflaschen; Seilrollen der Form B mit Rillenkugellagern und Innenbuchse

DIN 15421 -2 Krane; Unterflaschen; Innenbuchsen und Abstandsbuchsen für Seilrollen der Form B mit Rillenkugellagern und Innenbuchse

DIN 15421 -3 Krane; Unterflaschen; Innenbuchsen für Seilrollen der Form B mit Rillenkugellagern und Innenbuchse

DIN 15422 -1 Krane; Unterflaschen; Seilrollen der Form A mit Zylinderrollenlagern und Innenbuchsen

DIN 15422 -2 Krane; Unterflaschen; Innenbuchsen und Abstandsbuchsen für Seilrollen der Form A mit Rillenkugellagern und Innenbuchse

DIN 15422 -3 Krane; Unterflaschen; Verschlussdeckel für Seilrollen der Form A mit Rillenkugellagern und Innenbuchse

DIN 15450 Krane; Berechnung von Gelenkwellen zum Antrieb von Laufsätzen

DIN 15451 -1 Krane; Gelenkwellen, Anschlussmaße

DIN 15451 -2 Krane; Gelenkwellen, Flanschverbindungen

DIN 15452 Krane; Anschlussflansche für Gelenkwellen

DIN 15453 Krane; Gelenkwellen, Hinweise für Einbau, Wartung, Transport und Lagerung

9 Anhang

275


DIN 15460 Krankörbe für Baumaterialien; Sicherheitstechnische Anforderungen

DIN EN 16001 2009 Energiemanagementsysteme – Anforderungen mit Anleitung zur Anwendung

DIN EN ISO 16063 21 Verfahren zur Kalibrierung von Schwingungs- und Stoßaufnehmern - Teil21: Schwingungskalibrierung durch Vergleich mit einem Referenzaufnehmer

DIN EN 16203 2010 Sicherheit von Flurförderzeugen - Prüfung der dynamischen Standsicherheit - Gegengewichtsstapler

DIN EN 16212 2011 Energieeffizienz- und -einsparberechnung – Top-Down- und Bottom-Up-Methoden

DIN EN 16231 2011 Energieeffizienz-Benchmarking-Methodik

DIN EN 16258 2011 Methode zur Berechnung und Deklaration des Energieverbrauchs…

DIN V 18599 Beiblatt 1 2010

Energetische Bewertung von Gebäuden - Berechnung des Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung - Beiblatt 1: Bedarfs-/Verbrauchsabgleich

DIN V 18599 -1 bis -10 2007

Energetische Bewertung von Gebäuden - Berechnung des Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung - Teil 1: Allgemeine Bilanzierungsver-fahren, Begriffe, Zonierung und Bewertung der Energieträger

DIN EN ISO 19011 2010 Leitfaden für Audits von Managementsystemen

DIN 40540 2007

Bleiakkumulatoren - Antriebsbatterien 24 V, 48 V, 80 V mit Zellen nach DIN EN 60254-2 für Flurför-derzeuge zum Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen (Gruppe II, Kategorie 2 und Kategorie 3) - Maße, Gewichte, Ausführung

DIN 43531 2010 Bleiakkumulatoren

9 Anhang

276


DIN 43531 2010 Bleiakkumulatoren - Antriebsbatterien 48 V mit Zellen Maßreihe L nach DIN EN 60254-2 für Flurför-derzeuge - Maße, Gewichte, Ausführung





DIN 43537 2007 Bleiakkumulatoren - Antriebsbatterien 24 V, 36 V, 48 V, 72 V, 80 V für Flurförderzeuge mit Zellen der Maßreihe E nach DIN EN 60254-2 - Maße, Gewichte, Ausführung

DIN 43589 -1 1994 Geräte-Steckvorrichtungen 80, 160, 320 A, 150 V für Elektro-Flurförderzeuge - Teil 1: Anschlußmaße, Werkstoff, Kennzeichnung

DIN ISO 50001 2010 Energiemanagementsysteme – Anforderungen mit Anleitung zur Anwendung

DIN EN 60034 2-1 Drehende elektrische Maschinen - Teil 2-1: Standardverfahren zur Bestimmung der Verluste und des Wirkungsgrades aus Prüfungen

DIN EN 60034 30 Drehende elektrische Maschinen - Teil 30: Wirkungsgrad-Klassifizierung von Drehstrommotoren mit Käfigläufern, ausgenommen polumschaltbare Motoren

DIN EN 60051 -1 Direkt wirkende anzeigende elektrische Messgeräte und ihr Zubehör - Messgeräte mit Skalenanzeige Teil1: Definition und allgemeine Anforderungen für alle Teile dieser Norm

9 Anhang

277


DIN EN 60051 -2 Direkt wirkende anzeigende elektrische Messgeräte und ihr Zubehör - Messgeräte mit Skalenanzeige Teil2: Spezielle Anforderungen für die Strom- und Spannungsmessgeräte

DIN EN 60051 -3 Direkt wirkende anzeigende elektrische Messgeräte und ihr Zubehör - Messgeräte mit Skalenanzeige Teil3: Spezielle Anforderungen für Wirk- und Blindleistungsmessgeräte

DIN EN 60051 -3A1 Direkt wirkende anzeigende elektrische Messgeräte und ihr Zubehör - Messgeräte mit Skalenanzeige Blindleistung, Wirkleistung, Messgerät

DIN EN 60051 -4 Direkt wirkende anzeigende elektrische Messgeräte und ihr Zubehör - Messgeräte mit Skalenanzeige Teil4: Spezielle Anforderungen für Frequenz-Messgeräte

DIN EN 60051 -5

Direkt wirkende anzeigende elektrische Messgeräte und ihr Zubehör - Messgeräte mit Skalenanzeige Teil5: Spezielle Anforderungen für Phasenverschiebungswinkel Messgeräte, Leistungsmessgeräte und Synchronoskope

DIN EN 60051 -6 Direkt wirkende anzeigende elektrische Messgeräte und ihr Zubehör - Messgeräte mit Skalenanzeige Teil6: Spezielle Anforderungen für Widerstands und Leitfähigkeitsmessgeräte

DIN EN 60051 -7 Direkt wirkende anzeigende elektrische Messgeräte und ihr Zubehör - Messgeräte mit Skalenanzeige Teil7: Spezielle Anforderungen für Vielfach Messgeräte

DIN EN 60051 -8 Direkt wirkende anzeigende elektrische Messgeräte und ihr Zubehör - Messgeräte mit Skalenanzeige Teil8: Spezielle Anforderungen für Zubehör

DIN EN 60051 -9 Direkt wirkende anzeigende elektrische Messgeräte und ihr Zubehör - Messgeräte mit Skalenanzeige Teil9: Empfohlene Prüfverfahren

DIN EN 60051 -9A1 Direkt wirkende anzeigende elektrische Messgeräte und ihr Zubehör - Messgeräte mit Skalenanzeige

9 Anhang

278


Teil9: Empfohlene Prüfverfahren

DIN EN 60051 -9A2 Direkt wirkende anzeigende elektrische Messgeräte und ihr Zubehör - Messgeräte mit Skalenanzeige Teil9: Empfohlene Prüfverfahren

DIN EN 60068 Umweltprüfungen - Allgemeines und Leitfaden

DIN EN 60359 Elektrische und elektronische Messeinrichtungen, Angaben zum Betriebsverhalten

DIN EN 60654 1 Einsatzbedingungen für Meß, Steuer und Regeleinrichtungen in der industriellen Prozesstechnik Teil1: Klimatische Einflüsse

DIN EN 60654 2 Einsatzbedingungen für Meß, Steuer und Regeleinrichtungen in der industriellen Prozesstechnik Teil2: Energieversorgung

DIN EN 60654 3 Einsatzbedingungen für Meß, Steuer und Regeleinrichtungen in der industriellen Prozesstechnik Teil3: Mechanische Einflüsse

DIN EN 60654 4 Einsatzbedingungen für Meß, Steuer und Regeleinrichtungen in der industriellen Prozesstechnik Teil4: Korrosive und erossive Einflüsse

DIN EN 60721 1 Klassifizierung von Umweltbedingungen Teil1: Vorzugwerte für Einflussgrößen

DIN IEC 60721 2-1 Klassifizierung von Umweltbedingungen - Natürliche Einflüsse Temperatur und Luftfeuchte

DIN IEC 60721 2-2 Klassifizierung von Umweltbedingungen - Natürliche einflüsse, Niederschlag und Wind

DIN IEC 60721 2-3 Klassifizierung von Umweltbedingungen - Natürliche Einflüsse, Luftdruck

DIN IEC 60721 2-4 Klassifizierung von Umweltbedingungen - Natürliche Einflüsse, Sonnenstrahlen

9 Anhang

279


DIN IEC 60721 2-7 Klassifizierung von Umweltbedingungen - Natürliche Einflüsse, Fauna und Flora

DIN EN 60721 3-0 Klassifizierung von Umweltbedingungen Teil3: Klassen von Umwelteinflussgrößen und deren Grenzwerte Einführung

DIN EN 60721 3-1 Klassifizierung von Umweltbedingungen Teil3: Klassen von Umwelteinflussgrößen und deren Grenzwerte Langzeitlagerung

DIN EN 60721 3-2 Klassifizierung von Umweltbedingungen Teil3: Klassen von Umwelteinflussgrößen und deren Grenzwerte Transport

DIN EN 60721 3-3 Klassifizierung von Umweltbedingungen Teil3: Klassen von Umwelteinflussgrößen und deren Grenzwerte Ortsfester Einsatz, wettergeschützt

DIN EN 60721 3-A2 Klassifizierung von Umweltbedingungen Teil3: Klassen von Umwelteinflussgrößen und deren Grenzwerte Ortsfester Einsatz, wettergeschützt

DIN EN 60721 3-4 Klassifizierung von Umweltbedingungen Teil3: Klassen von Umwelteinflussgrößen und deren Grenzwerte Ortsfester Einsatz, nicht wettergeschützt

DIN EN 60721 3-4A1 Klassifizierung von Umweltbedingungen Teil3: Klassen von Umwelteinflussgrößen und deren Grenzwerte Ortsfester Einsatz, nicht wettergeschützt

DIN EN 60721 3-5 Klassifizierung von Umweltbedingungen Teil3: Klassen von Umwelteinflussgrößen und deren Grenzwerte Einsatz in Landfahrzeugen

DIN EN 60721 3-6 Klassifizierung von Umweltbedingungen Teil3: Klassen von Umwelteinflussgrößen und deren Grenzwerte Einsatz von Schiffen

DIN EN 60721 3-6A2 Klassifizierung von Umweltbedingungen Teil3: Klassen von

9 Anhang

280


Umwelteinflussgrößen und deren Grenzwerte Einsatz von Schiffen

DIN EN 60721 3-7 Klassifizierung von Umweltbedingungen Teil3: Klassen von Umwelteinflussgrößen und deren Grenzwerte Ortveränderlicher Einsatz

DIN EN 60721 3-7A1 Klassifizierung von Umweltbedingungen Teil3: Klassen von Umwelteinflussgrößen und deren Grenzwerte Ortveränderlicher Einsatz

DIN EN 60721 3-9 Klassifizierung von Umweltbedingungen Teil3: Klassen von Umwelteinflussgrößen und deren Grenzwerte Mikrolimate innerhalb von Erzeugnissen

DIN EN 60721 3-9A1 Klassifizierung von Umweltbedingungen Teil3: Klassen von Umwelteinflussgrößen und deren Grenzwerte Mikrolimate innerhalb von Erzeugnissen

FEM 1.001 -1 Berechnungsgrundlagen für Krane - Heft 1: Zweck und Anwendungsbereich

FEM 1.001 -2 Berechnungsgrundlagen für Krane - Heft 2: Einstufung und Belastung der Tragwerke und Triebwerke

FEM 1.001 -3 Berechnungsgrundlagen für Krane - Heft 3: Berechnung der Spannungen im Tragwerk

FEM 1.001 -4 Berechnungsgrundlagen für Krane - Heft 4: Festigkeitsnachweis und Auswahl von Triebwerksteilen

FEM 1.001 -5 Berechnungsgrundlagen für Krane - Heft 5: Elektrische Ausrüstung

FEM 1.001 -7 Berechnungsgrundlagen für Krane - Heft 7: Sicherheitsregeln

FEM 1.001 -8 Berechnungsgrundlagen für Krane - Heft 8: Prüflasten und Toleranzen

FEM 1.003 Turmdrehkrane - Graphische Symbole

9 Anhang

281


FEM 1.004 Krane und schwere Hebezeuge - Empfehlung für die Berechnung von Windlasten auf Krantragwerke

FEM 1.005 Empfehlung zur Berechnung von Kranstrukturen außer Betrieb

FEM 1.005 Krane und schwere Hebezeuge - Empfehlung für die Berechnung von Kranstrukturen - Ausser Betrieb

FEM 1.007 Krane und schwere Hebezeuge - Sicherheitsempfehlungen für Turmdrehkrane

FEM 5.012 1987 Fahrzeugkrane - Einrichtung gegen Überlastung

FEM 5.013 1987 Fahrzeugkrane - Drahtseile, Seiltrommel- und Seilrollendurchmesser

FEM 9.511 1986 Berechnungsgrundlagen für Serienhebezeuge; Einstufung der Triebwerke

FEM 9.661 1986 Berechnungsgrundlagen für Serienhebezeuge; Baugrößen und Ausführung von Seiltrieben

FEM 9.671 1988 Serienhebezeuge; Kettengüten, Auswahlkriterien und Anforderungen

FEM 9.683 1995 Serienhebezeuge - Auswahl von Hub- und Fahrmotoren

FEM 9.751 1993 Kraftbetriebene Serienhubwerke - Sicherheit

FEM 9.752 Serienhubwerke mit drehzahlveränderbaren elektrischen antriebssystemen - Drehstrom- Niederspannungs-Antriebssysteme mit variabler Frequenz

FEM 9.755 1993 Serienhebezeuge - Maßnahmen zum Erreichen sicherer Betriebsperioden von motorisch angetriebe-nen Serienhubwerken

FEM 9.756 Serienhebezeuge - Hand- und Kraftbetriebene Hubwerke für besondere Einsatzfälle

9 Anhang

282


FEM 9.761 1995 Serienhebezeuge - Hubkraftbegrenzer für die Belastungskontrolle von kraftbetriebenen Serienhub-werken

FEM 9.901 Serienhebezeuge - Berechnungsgrundlagen für Serienhebezeuge und Krane mit Serienhebezeuge

VDI 2057 1 Einwirkung mechanischer Schwingungen auf den Menschen Ganzkörper Schwingungen

VDI 2057 2 Einwirkung mechanischer Schwingungen auf den Menschen Hand-Arm-Schwingungen

VDI 2057 3 Einwirkung mechanischer Schwingungen auf den Menschen Ganzkörperschwingungen an Arbeitsplätzen in Gebäuden

VDI 2058 Beurteilung von Lärm hinsichtlich Gehörgefährdung

VDI 2100 1 Messen gasförmiger Verbindungen in der Außenluft Messen von Innenraumluftverunreinigungen Gaschromatografische Bestimmung organischer Verbindungen - Grundlagen

VDI 2100 4

Messen gasförmiger Verbindungen in der Außenluft Messen von Innenraumluftverunreinigungen Gaschromatographische Bestimmung organischer Verbindungen Kalibrierverfahren als Maßnahme zur Qualitätssicherung

VDI 2100 5

Messen gasförmiger Verbindungen in der Außenluft Messen von Innenraumluftverunreinigungen Gaschromatographische Bestimmung organischer Verbindungen Messen von leicht flüchtigen orga-nischen Verbindungen, insbesondere Ozon-Vorläufersubstanzen

VDI 2100 6

Messen gasförmiger Verbindungen in der Außenluft Messen von Innenraumluftverunreinigungen Gaschromatografische Bestimmung organischer Verbindungen Praktische Anleitung zur Bestimmung der Messunsicherheit

9 Anhang

283


VDI 2119 2 Messung partikelförmiger Niederschläge - Bestimmung des Staubniederschlags mit Auffanggefäßen aus Glas oder Kunststoff

VDI 2119 4 Messung partikelförmiger Niederschläge - Mikroskopische Unterscheidung und größenfraktionierte Bestimmung der Partikeldeposition auf Haftfolien

VDI 2195 Zeit- und Umschlagsstudien an Kranen

VDI 2196 1985 Bereifung für Flurförderzeuge

VDI 2196 Blatt 2 1998 Bereifung für Flurförderzeuge - Ermittlung und Beurteilung des Rollwiderstands von Industriereifen

VDI 2196 Bereifung von Flurförderzeugen

VDI 2198 2011 Typenblätter für Flurförderzeuge

VDI 2198 2002 Typenblätter für Flurförderzeuge

VDI 2243 Recyclingorientierte Produktentwicklung

VDI 2263 Staubbrände und Staubexplosionen - Gefahren, Beurteilung, Schutzmaßnahmen

VDI 2263 1 Staubbrände und Staubexplosionen - Gefahren, Beurteilung, Schutzmaßnahmen- Untersuchungsme-thoden zur Ermillung von sicherheitstechnischen Kenngrößen von Stäuben

VDI 2263 2 Staubbrände und Staubexplosionen - Gefahren, Beurteilung, Schutzmaßnahmen – Inertisierung

VDI 2347 Schnittstellen in innerbetrieblichen Fördersystemen

VDI 2358 Drahtseile für Fördermittel

9 Anhang

284


VDI 2381 Abnahmeprüfung von ortsfesten bzw. gleisgebundenen Krananlagen; Merkblatt für Sachverständige

VDI 2381 -1 Abnahmeprüfung von ortsfesten und gleisgebundenen Krananlagen - Merkblatt für Sachverständige

VDI 2381 -2 Abnahmeprüfung von gleislosen Fahrzeugkranen - Merkblatt für Sachverständige

VDI 2382 Instandsetzung von Krananlagen; Schweißen, Heften; Brennschneiden, Bohren

VDI 2382 Instandsetzung von Krananlagen - Stahltragwerke

VDI 2388 Kran in Gebäuden - Planungsgrundlagen

VDI 2397 Auswahl der Arbeitsgeschwindigkeiten von Brückenkranen

VDI 2485 Planmäßige Instandhaltung von Krananlagen

VDI 2485 Instandhaltung von Krananlagen

VDI 2494 Sinnbilder für Krananlagen

VDI 2497 2005 Empfehlung für die wirtschaftliche Betriebshaltung von kraftbetriebenen Flurförderzeugen

VDI 2500 Faserseile; Beschreibung, Auswahl, Bemessung

VDI 2510 Fahrerlose Transportsysteme

VDI 2510 1 Infrastruktur und periphere Einrichtungen - Fahrerlose Transportsysteme

VDI 2511 2010 Flurförderzeuge - Regelmäßige Prüfung, Mindestanforderungen

9 Anhang

285


VDI 2516 2003 Flurförderzeuge für die Regalbedienung - Spielzeitermittlung in Schmalgängen

VDI 2518 2008 Empfehlungen an die Ausrüstung von Flurförderzeugen bei der Be- und Entladung von Containern, Waggons und Wechselbehältern

VDI 2622 1 Kalibrieren von Messmitteln für elektrische Größen Grundlagen

VDI 2622 2 Kalibrieren von Messmitteln für elektrische Größen Methoden zur Ermittlung der Messunsicherheit

VDI 2622 2.1

Kalibrieren von Messmitteln für elektrische Größen Methoden zur Ermittlung der Messunsicherheit Anmerkungen zu einer praxisgerechten Vorgehens-weise

VDI 2622 3 Kalibrieren von Messmitteln für elektrische Größen Digitalmultimeter

VDI 2622 4 Kalibrieren von Messmitteln für elektrische Größen

VDI 2622 5 Kalibrieren von Messmitteln für elektrische Größen Funktionsgeneratoren

VDI 2622 7 Kalibrieren von Messmitteln für elektrische Größen Universalzähler

VDI 2622 9 Kalibrieren von Messmitteln für elektrische Größen - Gleichstrom-Widerstände

VDI 2622 9.1 Kalibrieren von Messmitteln für elektrische Größen Prüfgeräte zur Feststellung der elektrischen Sicherheit

9 Anhang

286


VDI 2622 10 Kalibrieren von Messmitteln für elektrische Größen Hochfrequenz-Feldstärke-Messgeräte

VDI 2622 11 Kalibrieren von Messmitteln für elektrische Größen Spektrumanalysatoren

VDI 2622 12 Kalibrieren von Messmitteln für elektrische Größen Messempfänger

VDI 2622 15.1 Kalibrieren von Messmitteln für elektrische Größen Netznachbildungen für Stromversorgungsanschlüsse

VDI 2622 15.4 Kalibrieren von Messmitteln für elektrische Größen Passive Messmittel für EMV-Anwendungen Stromwandlerzangen

VDI 2622 20 Kalibrieren von Messmitteln für elektrische Größen Gleichspannungs-Messverstärker

VDI 2622 21 Kalibrieren von Messmitteln für elektrische Größen Schreiber

VDI 2690 1 Materialfluss- und Datenfluss im Bereich von automatisierten Hochregallagern - Grundlagen

VDI 2690 2 Materialfluss- und Datenfluss im Bereich von automatisierten Hochregallagern - Voraussetzungen für die Automatisierbarkeit

VDI 2690 3 Materialfluss- und Datenfluss im Bereich von automatisierten Hochregallagern - Möglichkeiten der Automatisierung

VDI 2884 Beschaffung, Betrieb und Instandhaltung von Produktionsmitteln unter Anwendung von LCC

9 Anhang

287


VDI 3302 Projektbogen für Brücken-, Hänge- und Portalkrane mit Laufkatzen

VDI 3570 Überlastsicherungen für Krane

VDI 3571 Herstelltoleranzen für Brückenkrane; Laufrad, Laufradlagerung und Katzfahrbahn

VDI 3572 Hebezeuge; Stromzuführung zu ortsveränderlichen Verbrauchern

VDI 3573 Arbeitsgeschwindigkeiten schienengebundener Umschlagkrane

VDI 3575 Wegbegrenzer für Krananlagen - Mechanische und elektromechanische Einrichtungen

VDI 3576 Schienen für Krananlagen - Schienenverbindungen, Schienenlagerungen, Schienenbefestigungen, Toleranzen für Kranbahnen

VDI 3577 2009 Flurförderzeuge für die Regalbedienung - Beschreibung und Einsatzbedingungen

VDI 3586 2007 Flurförderzeuge - Begriffe, Kurzzeichen, Beispiele

VDI 3589 2007 Auswahlkriterien für die Beschaffung von Flurförderzeugen

VDI 3628 Automatisierte Materialflusssysteme - Schnittstellen zwischen den Funktionsebenen

VDI 3633 Simulation von Logistik-, Materialfluss- und Produktionssystemen - Begriffsdefinitionen

VDI 3633 1 Simulation von Logistik-, Materialfluss- und Produktionssystemen - Grundlagen

VDI 3633 2 Lastenheft / Pflichtenheft und Leistungsbeschreibung für die Simulationsstudie

VDI 3633 3 Simulation von Logistik-, Materialfluss- und Produktionssystemen - Experimentplanung und -auswertung

9 Anhang

288


VDI 3633 4 Auswahl von Simulationswerkzeugen - Leistungsumfang und Unterscheidungskriterien

VDI 3633 6 Simulation von Logistik-, Materialfluss- und Produktionssystemen - Abbildung des Personals im Simu-lationsmodell

VDI 3633 7 Simulation von Logistik-, Materialfluss- und Produktionssystemen – Kostensimulation

VDI 3633 8 Simulation von Logistik-, Materialfluss- und Produktionssystemen - Maschinennahe Simulation

VDI 3633 11 Simulation von Logistik-, Materialfluss- und Produktionssystemen - Simulation und Visualisierung

VDI 3650 Einrichtungen zur Sicherung von Kranen gegen Abtreiben durch Wind

VDI 3651 Distanzierungseinrichtungen für Krane und Fördermittel

VDI 3652 Auswahl der elektrischen Antriebsarten für Krantriebwerke

VDI 3653 Automatisierte Kransysteme

VDI 3880 Olfaktometrie - Statische Probenahme

VDI 3960 Ermittlung der Betriebsstunden von Flurförderzeugen

VDI 3973 1990 Kraftbetriebene Flurförderzeuge; Schleppzüge mit ungebremsten Anhängern

VDI 3977 Empfehlungen für die Abnahme von automatischen Lagersystemen

VDI 4050 Betriebliche Kennzahlen für das Umweltmanagement Leitfaden zu Aufbau, Einführung und Nutzung

VDI 4400 3 Logistikkennzahlen für die Distribution

VDI 4411 Bremseinrichtungen für Krananlagen

9 Anhang

289


VDI 4412 Kabellose Steuerungen von Kranen

VDI 4427 Vorgehensweise zur Auswahl biologisch abbaubarer Verpackungsmaterialien

VDI 4445 Empfehlung zur Abfassung einer Betriebsanweisung für die Führung von Kranen

VDI 4446 Spielzeitermittlung von Krananlagen

VDI 4448 Lasterfassung und Wägesysteme an Kranen mit Laufkatzen

VDI 4449 Leitfaden zur Änderung von Krananlagen

VDI 4468 Elektronische Pendeldämpfung

VDI 4490 operative Logistikkennzahlen vom Wareneingang zum Versand

VDI 4600 Blatt 1 1998 Kumulierter Energieaufwand - Beispiele

VDI 4600 1997 Kumulierter Energieaufwand - Begriffe, Definitionen, Berechnungsmethoden

VDI 4661 Energiekenngrößen Definition, Begriffe, Methodik

VGB 1 Allgemeine Vorschriften

VGB 4 elektrische Anlagen

VGB 7 a Arbeitsmaschinen

VGB 8 Auslegerkrane

VGB 12 Fahrzeuge

9 Anhang

290

9.8 Gesamtliste aktueller Regularien

Nr. V Geltung Titel ggf. Änderung von Datum

120 ECE-Regelung

Regelung zur einheitlichen Genehmigung von Ver-brennungsmotoren, allerdings nicht für den Straßen-verkehr

107/2009 EU-Verordnung

zur Durchführung der Richtlinie 2005/32/EG des Europäischen Parlaments und des Rates im Hinblick auf die Festlegung von Anforderungen an die um-weltgerechte Gestaltung von Set-Top-Boxen

04.02.2009

70/157/EWG EU-Richtlinie zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitglied-staaten über den zulässigen Geräuschpegel und die auspuffvorrichtung von Kraftfahrzeugen

06.02.1970

70/220/EWG EU-Richtlinie zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitglied-staaten über Maßnahmen gegen die Verunreinigung der Luft durch Emissionen von Kraftfahrzeugen

20.03.1970

73/350/EWG EU-Richtlinie zur Anpassung der Richtlinie des Rates vom 6. Februar 1970 zur Angleichung der Rechtsvorschriften über den zulässigen Geräuschpegel und die auspuffvorrichtung von Kraftfahrzeugen an den technischen Fortschritt 07.11.1973

9 Anhang

291


74/290/EWG EU-Richtlinie zur Anpassung der Richtlinie 70/220/EWG zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über Maßnahmen gegen dieVerunreinigung der Luft durch Abgase von Kraftfahrzeugmotoren mit Fremdzündung an den technischen Fortschritt 28.05.1974

77/102/EWG EU-Richtlinie zur Anpassung der Richtlinie des Rates 70/220/EWG von 20. März 1970zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über Maßnahmen gegen die Verunreinigung der Luft durch Abgase vonKraftfahrzeugmotoren mit Fremdzündung an den technischen Fortschritt 30.11.1976

77/212/EWG EU-Richtlinie zur Änderung der Richtlinie 70/157/EWG über den zulässligen Geräuschpegel und die Auspuffvorrichtung von Kraftfahrzeu-gen 08.03.1977

9 Anhang

292


78/665/EWG EU-Richtlinie zur Anpassung der Richtlinie 70/220/EWG zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über Maßnahmen gegen dieVerunreinigung der Luft durch Abgase von Kraftfahrzeugmotoren mit Fremdzündung an den technischen Fortschritt 14.07.1978

80/1268/EWG EU-Richtlinie zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitglied-staaten über den Kraftstoffverbrauch von Kraftfahr-zeugen

16.12.1980

81/334/EWG EU-Richtlinie zur Anpassung der Richtlinie des Rates 70/157/EWG zur Angleichung derRechtsvorschriften in den Mitgliedstaaten über den zulässigen Geräuschpegel und die auspuffvorrichtung von Kraftfahrzeu-gen an dentechnischen Fortschritt 13.04.1981

83/351/EWG EU-Richtlinie zur Änderung der Richtlinie 70/220/EWG über die Angleichung der Rechtsvorschrif-ten der Mitgliedstaaten über Maßnahmen gegen dieVerunreinigung der Luft durch abgase von Kraftfahrzeugmotoren mit Fremdzündung 16.06.1983

9 Anhang

293


84/372/EWG EU-Richtlinie zur Anpassung der Richtlinie des Rates 70/157/EWG zur Angleichung der Rechts-vorschriften in den Mitgliedstaaten über den zulässigen Geräuschpegel und die auspuffvorrichtung von Kraftfahrzeugen an den technischen Fortschritt 03.07.1984

84/424/EWG EU-Richtlinie zur Änderung der Richtlinie 70/157/EWG zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über den zulässligenGeräuschpegel und die Auspuffvorrichtung von Kraftfahrzeugen 03.09.1984

842/2006 V EU-Verordnung

über bestimmte fluorierte Treibhausgase 17.05.2006


über persistente organische Schadstoffe und zur Änderung der Richtlinie 79/117/EWG

zur Änderung der Richtlinie 79/117/EWG 29.04.2004

87/354/EWG EU-Richtlinie zur Änderung bestimmter Richtlinien zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über Industrieerzeugnissehinsichtlich der Abkürzungszeichen für die Mitgliedstaaten 25.06.1987

9 Anhang

294


88/436/EWG EU-Richtlinie zur Änderung der Richtlinie 70/220/EWG zur Angleichung der Rechtsvorchriften der Mitgliedstaaten über Maßnahmen gegen die Verunreinigung der Luft durch Abgase von Kraftfahrzeugmotoren (Begrenzung der Emissionen luftverunreinigender Partikel aus Dieselmotoren) 16.06.1988

88/76/EWG EU-Richtlinie zur Änderung der Richtlinie 70/220/EWG über die Angleichung der Rechtsvorschrif-ten der Mitgliedstaaten über Maßnahmen gegen dieVerunreinigung der Luft durch Abgase von Kraftfahrzeugmotoren 03.12.1987

89/491/EWG EU-Richtlinie zur Anpassung an den technischen Fort-schritt der Richtlinien 70/157/EWG, 70/220/EWG, 72/245/EWG. 72/306/EWG, 80/1268/EWG und80/1269/EWG des Rates betreffend den Kraftfahrzeugsektor 17.07.1989

91/271/EWG EU-Richtlinie über die Behandlung komunaler Abwässer 21.05.1991

9 Anhang

295


91/441/EWG EU-Richtlinie zur Änderung der Richtlinie 70/220/EWG zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über Maßnahmen gegen dieVerunreinigung der Luft durch Emissionen von Kraftfahrzeugen 26.06.1991

92/42/EWG EU-Richtlinie über die Wirkungsgrade von mit flüssigen oder gas-förmigen Brennstoffenbeschickten neuen Warmwasserheizkesseln

21.05.1992

92/75/EG EU-Richtlinie über die Angabe des Verbrauchs an Energie und anderen Ressourcen durch energieverbrauchsrele-vante Produkte mittels einheitlicher Etiketten und Produktinformationen

22.09.1992

92/97/EWG EU-Richtlinie zur Änderung der Richtlinie 70/157/EWG zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über den zulässligenGeräuschpegel und die Auspuffvorrichtung von Kraftfahrzeugen 10.11.1992

93/59/EWG EU-Richtlinie zur Änderung der Richtlinie 70/220/EWG zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über Maßnahmen gegen dieVerunreinigung der Luft durch Emissionen von Kraftfahrzeugen 28.06.1993

9 Anhang

296


93/68/EWG EU-Richtlinie zur Änderung der Richtlinien 87/404/EWG, 88/378/EW, 89/106/EWG,89/336/EWG, 89/392/EWG, 89/686/EWG, 90/384/EWG, 90/385/EWG,90/396/EWG, 91/263/EWG, 92/42/EWG und 73/23/EWG 22.07.1993

94/12/EG EU-Richtlinie über Maßnahmen gegen die Verunreini-gungen der Luft durch Emissionen von Kraftfahrzeugen und zur Änderung der Richtlinie 70/220/EWG23 23.03.1994

94/62/EG EU-Richtlinie über Verpackungen und Verpackungsabfälle 20.12.1994

96/20/EG EU-Richtlinie zur Anpassung der Richtlinie 70/157/EWG des Rates über denzulässigen Geräusch-pegel und die Auspuffvorrichtung von Kraftfahrzeugen an den technischen Fort-schritt 27.03.1996

96/44/EG EU-Richtlinie zur Anpassung der Richtlinie 70/220/EWG zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über Maßnahmen gegen dieVerunreinigung der Luft durch Abgase von Kraftfahrzeugmotoren mit Fremdzündung an den technischen Fortschritt 01.07.1996

9 Anhang

297


97/68/EG EU-Richtlinie zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitglied-staaten über Maßnahmen zur Bekämpfung der Emission von gasförmigen Schadstoffen und luftver-unreinigenden Partikeln aus Verbrennungsmotoren für mobile Maschinen und Geräte

16.12.1997

98/15/EG EU-Richtlinie zur Änderung der Richtlinie 91/271/EWG des Rates im Zusammenhang miteinigen in Anhang I festgelegten Anforde-rungen 27.02.1998

98/69/EG EU-Richtlinie über Maßnahmen gegen die Verunreini-gung der Luft durch Emissionen von Kraft-fahrzeugen und zu Änderung der Richtlinie 70/220/EWG desRates 13.10.1998

98/77/EG EU-Richtlinie zur Anpassung der Richtlinie 70/220/EWG des Rates zur Angleichung der Rechtsvor-schriften der Mitgliedstaaten über Maû-nahmen gegen die Verunreinigung der Luft durch Emissionen von Kraftfahrzeugen an den technischen Fortschritt 02.10.1998

9 Anhang

298


99/101/EG EU-Richtlinie zur Anpassung der Richtlinie 70/157/EWG des Rates über den zulässigen Geräusch-pegel und die Auspuffvorrichtung von Kraftfahrzeugen an den technischen Fort-schritt 15.12.1999

99/102/EG EU-Richtlinie zur Anpassung der Richtlinie 70/220/EWG des Rates über Maßnahmen gegen die Verunreinigung der Luft durch Emissionen von Kraftfahrzeugen an den technischen Fortschritt 15.12.1999

219/2009 EU-Richtlinie zur Anpassung einiger Rechtsakte, für die das Verfahren des Artikels 251 des Ver-trags gilt, an den Beschluss 1999/468/EG des Rates in Bezug auf das Regelungsver-fahren mit Kontrolle Anpassung an das Regelungsverfahren mit Kontrolle — Zwei-ter Teil 11.03.2009


Festlegung von Anforderungen an die umweltge-rechte Gestaltung von Haushaltslampen mit unge-bündeltem Licht

18.03.2009

9 Anhang

299



Festlegung von Anforderungen an die umweltge-rechte Gestaltung von Leuchtstofflampen ohne ein-gebautes Vorschaltgerät, Hochdruckentladungslam-pen sowie Vorschaltgeräte und Leuchten zu ihrem Betrieb

und zur Aufhebung der Richtlinie 2000/55/EG

18.03.2009


Festlegung von Ökodesignanforderungen an die Leistungsaufnahme externer Netzteile bei Nulllast sowie ihre durchschnittliche Effizienz im Betrieb

06.04.2009


Festlegung von Anforderungen an die umweltge-rechte Gestaltung von Ventilatoren, die durch Moto-ren mit einer elektrischen Eingangsleistung zwi-schen 125 W und 500 kW angetrieben werden

30.03.2011


Anforderungen an die umweltgerechte Gestaltung von Leuchtstofflampen ohne eingebautes Vorschalt-gerät, Hochdruckentladungslampen sowie Vor-schaltgeräte und Leuchten zu ihrem Betrieb

zur Änderung der Verordnung (EG) Nr. 245/2009

21.04.2010


über die Anstrengungen der Mitgliedstaaten zur Re-duktion ihrer Treibhausgasemissionen mit Blick auf die Erfüllung der Verpflichtungen der Gemeinschaft zur Reduktion der Treibhausgasemissionen bis 2020

23.04.2009

9 Anhang

300



zur Festsetzung von Emissionsnormen für neue Personenkraftwagen im Rahmen des Gesamtkon-zepts der Gemeinschaft zur Verringerung der CO2- Emissionen von Personenkraftwagen und leichten Nutzfahrzeugen

23.04.2009


über die Typgenehmigung von Kraftfahrzeugen und Motoren hinsichtlich der Emissionen von schwerden Nutzfahrzeugen (Euro VI) und über den Zugang zu Fahrzeugreparatur- und wartungsinformationen, zur Änderung der Verordnung (EG) Nr. 715/2007 und der Richtlinie 2007/46/EG sowie zur Aufhebung der Richtlinien 80/1269/EWG, 2005/55/EG und 2005/78/EG

18.06.2009

596/2009 EU-Richtlinie zur Anpassung einiger Rechtsakte, für die das Verfahren des Artikels 251 des Ver-trags gilt, an den Beschluss 1999/468/EG des Rates in Bezug auf das Regelungsver-fahren mit KontrolleAnpassung an das Regelungsverfahren mit Kontrolle — Vierter Teil 18.06.2009


Festlegung der Anforderungen an die umwelterechte Gestaltung von Elektromotoren

22.07.2009

9 Anhang

301



Festlegung von Anforderungen an die umweltge-rechte Gestaltung von externen Nassläufer-Umwälzpumpen und in Produkte integrierten Nass-läufer-Umwälzpumpen

22.07.2009


Festlegung von Anforderungen an die umweltge-rechte Gestaltung von Fernsehgeräten

22.07.2009


Festlegung von Anforderungen an die umweltge-rechte Gestaltung von Haushaltskühlgeräten

22.07.2009


über das EU-Umweltzeichen 25.11.2009


zur Durchführung und Änderung der Verordnung (EG) Nr. 715/2007 des europäischen Parlaments und des Rates über die Typgenehmigung von Kraft-fahrzeugen hinsichtlich der Emissionen von leichten Personenkraftwagen und Nutzfahrzeugen (Euro 5 und Euro 6) über den Zugang zu Reparatur- und Wartungsinformationen für Fahrzeuge

Veränderung von 715/2007 Typgenehmi-gung von Kraftfahrzeugen hinsichtlich der Emissionen von leichten Personenkraft-wagen und Nutzfahrzeugen (Euro 5 und Euro 6) und über den Zugang zu Repara-tur undWartungsinformationen für Fahrzeuge 18.07.2008


über die Typgenehmigung von Kraftfahrzeugen hin-sichtlich der Emissionen von leichten Personen-kraftwagen und Nutzfahrzeugen (Euro 5 und Euro 6) und über den Zugang zu Reparatur- und Wartungs-informationen für Fahrzeuge

20.06.2007

9 Anhang

302



zur Einführung eines Verfahrens zur Genehmigung und Zertifizierung innovativer Technologien zur Ver-ringerung der CO 2 -Emissionen von Personen-kraftwagen nach der Verordnung (EG) Nr. 443/2009 des Europäischen Parlaments und des Rates

25.07.2011


über bestimmte fluorierte Treibhausgase 17.05.2006


zur Durchführung der Richtlinie 2009/125/EG des Europäischen Parlaments und des Rates im Hinblick auf die Festlegung von Anforderungen an die um-weltgerechte Gestaltung von Haushaltswaschma-schinen

10.11.2010


zur Durchführung der Richtlinie 2009/125/EG des Europäischen Parlaments und des Rates im Hinblick auf die Festlegung von Anforderungen an die um-weltgerechte Gestaltung von Haushaltsgeschirrspü-lern

10.11.2010


Kennzeichnung von Geschirrspühlmaschinen


Kennzeichnung von Haushaltsgeräten

9 Anhang

303



Kennzeichnung von Waschmaschinen


Kennzeichnung von Fernsehgeräten


zur Anpassung einiger Rechtsakte, für die das Verfahren des Artikels 251 des Ver-trags gilt, an den Beschluss 1999/468/EG des Rates in Bezug auf das Regelungsver-fahren mit Kontrolle Anpassung an das Regelungsverfahren mit Kontrolle — Erster Teil 22.10.2008


über die Kennzeichnung von Reifen in Bezug auf die Kraftstoffeffizienz und andere wesentliche Parame-ter

25.11.2009


zur Durchführung der Richtlinie 2005/32/EG des Europäischen Parlaments und des Rates im Hinblick auf die Festlegung von Ökodesign-Anforderungen an den Stromverbrauch elektrischer und elektroni-scher Haushalts- und Bürogeräte im Bereitschafts- und im Aus-Zustand

17.12.2008

9 Anhang

304


1882/2003 EU-Richtlinie zur Anpassung der Bestimmungen über die Ausschüsse zur Unterstützung der Kommission bei der Ausübung von deren Durchführungsbefugnissen, die in Rechts-akten vorgesehen sind, für die das Verfah-ren des Artikels 251 des EG-Vertrags gilt, an den Beschluss 1999/468/EG des Rates 23.09.2003


Registrierung, Bewertung, Zulassung Beschränkung chemischer Stoffe (REACH)

zur Schaffung einer Europäischen Agentur für chemische Stoffe, zur Änderung der Richtlinie 1999/45/EG und zur Aufhebung der Verordnung (EWG) Nr. 793/93 des Rates, der Verordnung (EG) Nr. 1488/94 der Kommission, der Richtlinie 76/769/EWG des Rates sowie der Richtli-nien 91/155/EWG, 93/67/EWG, 93/105/EG und 2000/21/EG der Kommission 18.12.2006

1991/271/EWG V EU-Richtlinie Behandlung von kommunalem Abwasser

1994/62/EG EU-Richtlinie Verpackungen und Verpackungsabfälle

1996/62/EG EU-Richtlinie Rahmenrichtlinie Luftqualität

1996/61/EG EU-Richtlinie über die integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung

24.09.1996

9 Anhang

305


1997/68/EG V EU-Richtlinie Bekämpfung der Emission von gasförmigen Schad-stoffen und luftverunreinigenden Partikeln ausVerbrennungsmotoren für mobile Maschinen und Geräte

1998/69/EG V EU-Richtlinie Maßnahme gegen die Verunreinigung der Luft durch Emissionen von Kraftfahrzeugen

1999/13/EG V EU-Richtlinie Begrenzung von Emissionen flüchtiger organischer Verbindungen, die bei bestimmten Tätigkeiten und in bestimmten Anlagen bei der Verwendung organi-scher Lösungsmittel

1999/30/EG V EU-Richtlinie Grenzwerte für Schwefeldioxid, Stickstoffdioxid und Stickstoffoxide, Partikel und Blei in der Luft

22.04.1999

1999/100/EG V EU-Richtlinie Kohlenstoffdioxidemissionen und den Kraftverbrauch zur Anpassung der Richtlinie 80/1268/EWG über die Kohlendioxidemis-sionen und den Kraftstoffverbrauch von Kraftfahrzeugen an den technischen Fort-schritt 15.12.1999

1999/296/EG V EU-Richtlinie Entscheidung des Rates für ein System zur Beob-achtung der Emissionen von CO2 und anderen Treibhausgasen

2000/8/EG EU-Richtlinie Nutzwärmebedarf einer Kraft Wärme Kopplung

9 Anhang

306


2000/14/EG V EU-Richtlinie Umweltbelastende Geräuschemissionen von zur Verwendung im Freien vorgesehene Geräte und Maschinen

zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über umweltbelastende Geräuschemissionen von zur Verwendung im Freien vorgesehenen Geräten und Ma-schinen 08.05.2000

2000/25/EG EU-Richtlinie über Maßnahmen zur Bekämpfung der Emission gasförmiger Schadstoffe und luftverunreinigender Partikel aus Motoren, die für den Antrieb von land und forstwirtschaftlichen Zugmaschinen bestimmt sind, und zur Änderung der Richtlinie 74/150/EWG des Rates

22.05.2000

2000/53/EG EU-Richtlinie über Altfahrzeuge 18.09.2000

2000/59/EG EU-Richtlinie über Hafenauffangeinrichtungen für Schiffsabfälle und Ladungsrückstände

27.11.2000

2000/60/EG EU-Richtlinie zur Schaffung eines Ordnungsrahmens für Maß-nahmen der Gemeinschaft im Bereich der Wasser-politik

2000/69/EG V EU-Richtlinie Grenzwerte für Benzol und Kohlenmonoxid in der Luft

16.11.2000

2000/76/EG EU-Richtlinie über die Verbrennung von Abfällen 04.12.2000

9 Anhang

307


2001/1/EG EU-Richtlinie zur Änderung der Richtlinie 70/220/EWG des Rates über Maßnahmen gegen die Verunreinigung der Luft durch Emissionen von Kraftfahrzeugen 22.01.2001

2001/63/EG EU-Richtlinie zurAnpassung derRichtlinie 97/68/EG des Europaischen Parlaments und des Rates zurAngleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten überMaßnahmen zur Be-kämpfung der Emission von gasförmigenSchadstoffen und luftverunreinigenden Partikeln aus Verbrennungsmotoren für mobile Maschinen und Geräte an den technischen Fortschritt 17.08.2001

2001/77/EG V EU-Richtlinie zur Förderung der Stromerzeugung aus erneuerba-ren Energiequellen imElektrizitätsbinnenmarkt

27.09.2001

2001/80/EG EU-Richtlinie zur Begrenzung von Schadstoffemissionen von Großfeuerungsanlagen indie Luft

23.10.2001

2001/81/EG V EU-Richtlinie über nationale Emissionshöchstmengen für be-stimmte Luftschadstoffe

23.10.2001

9 Anhang

308


2001/100/EG EU-Richtlinie zur Änderung der Richtlinie 70/220/EWG des Rates zur Angleichung der Rechtsvor-schriften der Mitgliedstaaten über Maß-nahmen gegen die Verunreinigung der Luft durch Emissionen von Kraftfahrzeugen 07.12.2001

2001/744/EG EU-Richtlinie

2002/44/EG EU-Richtlinie über Mindestvorschriften zum Schutz von Sicherheit und Gesundheit der Arbeitnehmer vor der Gefähr-dung durch physikalische Einwirkungen (Vibratio-nen) (16. Einzelrichtlinie im Sinne des Artikels 16 Absatz 1 der Richtlinie 89/391/EWG)

25.06.2002

2002/49/EG V EU-Richtlinie über die Bewertung und Bekämpfung von Umge-bungslärm

25.06.2002

2002/80/EG EU-Richtlinie zur Anpassung der Richtlinie 70/220/EWG des Rates über Maßnahmen gegen die Verunreinigung der Luft durch Emissionen von Kraftfahrzeugen an den technischen Fortschritt 03.10.2002

2002/84/EG EU-Richtlinie zur Änderung der Richtlinien über die Si-cherheit im Seeverkehr und die Vermei-dung vonUmweltverschmutzung durch Schiffe 05.11.2002

9 Anhang

309


2002/88/EG EU-Richtlinie zur Änderung der Richtlinie 97/68/EG zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über Maßnahmen zur Be-kämpfung der Emission von gasförmigen Schadstoffen und luftverunreinigendenPartikeln aus Verbrennungsmotoren für mobile Maschinen und Geräte 09.12.2002

2002/95/EG EU-Richtlinie zur Beschränkung der Verwendung bestimmter ge-fährlicher Stoffe inElektro- und Elektronikgeräten (RoHS)

27.01.2003

2002/96/EG EU-Richtlinie über Elektro- und Elektronik-Altgeräte 27.01.2003

2002/358/EG EU-Richtlinie über die Genehmigung des Protokolls von Kyoto zum Rahmenübereinkommen der Vereinten Nationen über Klimaänderungen im Namen der EuropäischenGemeinschaft sowie die gemeinsame Erfüllung der daraus erwachsenden Verpflichtungen

25.04.2002

2002/525/EG EU-Richtlinie zur Änderung desAnhangs II der Richtlinie 2000/53/EG des Europäischen Parlaments und des Rates über Altfahrzeuge 27.06.2002

9 Anhang

310


2003/10/EG EU-Richtlinie über Mindestvorschriften zum Schutz von Sicherheit und Gesundheit der Arbeitnehmer vor derGefährdung durch physikalische Einwirkungen (Lärm)

06.02.2003

2003/30/EG EU-Richtlinie zur Förderung der Verwendung von Biokraftstoffen oder anderen erneuerbaren Kraftstoffen im Ver-kehrssektor

08.05.2003

2003/37/EG EU-Richtlinie über die Typgenehmigung für land- oder forstwirt-schaftliche Zugmaschinen, ihre Anhänger und die von ihnen gezogenen auswechselbaren Maschinen sowie für Systeme, Bauteile und selbstständige technische Einheiten dieser Fahrzeuge und zur Auf-hebung der Richtlinie 74/150/EWG

26.05.2003

2003/54/EG V EU-Richtlinie Vorschriften für den Elektrizittsbinnenmarkt

2003/76/EG EU-Richtlinie zur Änderung der Richtlinie 70/220/EWG des Rates über Maßnahmengegen die Verunreinigung der Luft durch Emissionen von Kraftfahrzeugen 11.08.2003

2003/108/EG EU-Richtlinie zur Änderung der Richtlinie 2002/96/EG über Elektro- und Elektronik-Altgeräte 08.12.2003

9 Anhang

311


2004/3/EG EU-Richtlinie zur Änderung der Richtlinien 70/156/EWG und 80/1268/EWG des Rates imHinblick auf die Messung der Kohlendi-oxidemissionen und desKraftstoffverbrauchs von Fahrzeugen der Klasse N1 11.02.2004

2004/8/EG EU-Richtlinie über die Förderung einer am Nutzwärmebedarf orientierten Kraft-Wärme-Kopplung im Energiebinnenmarkt

zur Änderung der Richtlinie 92/42/EWG

11.02.2004

2004/12/EG EU-Richtlinie Verpackungen und Verpackungsabfälle zur Änderung der Richtlinie 94/62/EG über Verpackungen undVerpackungsabfälle 11.02.2004

2004/26/EG V EU-Richtlinie Maßnahmen zur Bekämpfung der Emission von gas-förmigen Schadstoffen und luftverunreinigendenPartikeln aus Verbrennungsmotoren für mobile Ma-schinen und Geräte

zur Änderung der Richtlinie 97/68/EG zur Angleichung derRechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über Maßnahmen zur Bekämpfungder Emission von gasförmigen Schadstof-fen und luftverunreinigendenPartikeln aus Verbrennungsmotoren für mobile Maschinen und Geräte 21.04.2004

9 Anhang

312


2004/40/EG EU-Richtlinie über Mindestvorschriften zum Schutz von Sicherheit und Gesundheit der Arbeitnehmer vor der Gefähr-dung durch physikalische Einwirkungen (elektroma-gnetische Felder)(18. Einzelrichtlinie im Sinne des Artikels 16 Absatz 1 der Richtlinie 89/391/EWG)

29.04.2004

2004/42/EG EU-Richtlinie über die Begrenzung der Emissionen flüchtiger organischer Verbindungen auf-grund der Verwendung organischer Löse-mittel in bestimmten Farben und Lacken und in Produkten der Fahrzeugreparatur-lackierung sowie zur Änderung der Richtli-nie 1999/13/EG 21.04.2004

9 Anhang

313


2004/66/EG EU-Richtlinie zur Anpassung der Richtlinien 1999/45/EG, 2002/83/EG, 2003/37/EG und 2003/59/EG des Europäischen Parlaments und des Rates und derRichtlinien 77/388/EWG, 91/414/EWG, 96/26/EG, 2003/48/EG und 2003/49/EG des Rates in den Bereichen freier Waren-verkehr, freier Dienstleistungsverkehr, Landwirtschaft, Verkehrspolitik und Steu-ern wegen des Beitritts der Tschechischen Republik, Estlands, Zyperns, Lettlands, Litauens, Ungarns, Maltas, Polens, Slowe-niens und der Slowakei 26.04.2004

2004/107/EG EU-Richtlinie über Arsen, Kadmium, Quecksilber, Nickel und poly-zyklische aromatische Kohlenwasserstoffein der Luft

15.12.2004

2004/108/EG EU-Richtlinie zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitglied-staaten über dieelektromagnetische Verträglichkeitund zur Aufhebung der Richtlinie 89/336/EWG

15.12.2004

9 Anhang

314


2005/13/EG EU-Richtlinie Maßnahmen zur Bekämpfung der Emission gasför-miger Schadstoffe und luftverunreinigender Partikel aus Motoren, die für den Antrieb von land- und forstwirt-schaftlichen Zugmaschinen bestimmt sind,und zur Änderung von Anhang I der Richtlinie 2003/37/EG des Europäischen Parlaments und des Rates betreffend die Typgenehmigung für land- und forstwirtschaftliche Zugmaschinen

zur Änderung der Richtlinie 2000/25/EG des Europäischen Parlaments und des Rates über Maßnahmen zur Bekämpfung der Emission gasförmiger Schadstoffe und luftverunreinigender Partikel aus Motoren, die für den Antrieb von land- und forstwirt-schaftlichen Zugmaschinen bestimmt sind, und zur Änderung von Anhang I der Richt-linie 2003/37/EG des Europäischen Par-laments und des Rates betreffend die Typgenehmigung für land- und forstwirt-schaftliche Zugmaschinen 21.02.2005

2005/20/EG V EU-Richtlinie Verpackungen und Verpackungsabfälle zur Änderung der Richtlinie 94/62/EG über Verpackungen undVerpackungsabfälle 09.03.2005

2005/32/EG V EU-Richtlinie Gestaltung energiebetriebener Produkte zur Schaffung eines Rahmens für die Fest-legung von Anforderungen an die umwelt-gerechte Gestaltung energiebetriebener Produkte und zur Änderung der Richtlinie 92/42/EWG des Rates sowie der Richtli-nien 96/57/EG und 2000/55/EG des Euro-päischen Parlaments und des Rates 06.07.2005

9 Anhang

315


2005/55/8EG EU-Richtlinie zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitglied-staaten über Maßnahmen gegen die Emissiongas-förmiger Schadstoffe und luftverunreinigender Parti-kel aus Selbstzündungsmotoren zum Antrieb von Fahrzeugen und die Emission gasförmiger Schad-stoffe aus mit Flüssiggas oder Erdgas betriebenen Fremdzündungsmotoren von Fahrzeugen

28.09.2005

2005/67/EG EU-Richtlinie zur Änderung der Anhänge I und II der Richtlinie 86/298/EWG des Rates, der An-hänge I und II der Richtlinie 87/402/EWG des Rates und derAnhänge I, II und III der Richtlinie 2003/37/EG des Europäischen Parlaments und des Rates über die Typgenehmigung für land- oderforstwirtschaftliche Zugmaschinen zwecks ihrer Anpassung 18.10.2005

9 Anhang

316


2005/78/EG EU-Richtlinie zur Durchführung der Richtlinie 2005/55/EG des Europäischen Parlaments und des Rates zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über Maßnahmen gegen die Emission gasförmiger Schadstoffe undluftverunreinigender Partikel aus Selbst-zündungsmotoren zum Antrieb vonFahrzeugen und die Emission gasförmiger Schadstoffe aus mit Flüssiggasoder Erdgas betriebenen Fremdzün-dungsmotoren zum Antrieb vonFahrzeugen und zur Änderung ihrer An-hänge I, II, III, IV und VI 14.11.2005

2005/88/EG V EU-Richtlinie Lärmschutzrichtlinie zur Änderung der Richtlinie 2000/14/EG über die Angleichung der Rechtsvorschrif-ten der Mitgliedstaaten über umweltbelas-tende Geräuschemissionen von zur Verwendung im Freien vorgesehenen Geräten und Ma-schinen 14.12.2005

2005/438/EG EU-Richtlinie zur Änderung des Anhangs II der Richtlinie 2000/53/EG des Europäischen Parlaments und des Rates über Altfahrzeuge 10.06.2005

9 Anhang

317


2005/618/EG EU-Richtlinie zur Änderung des Anhangs der Richtlinie 2002/95/EG des Europäischen Parlaments und des Rates zwecks Festlegung von Konzentrationshöchstwerten für bestimmtegefährliche Stoffe in Elektround Elektro-nikgeräten 18.08.2005

2005/673/EG EU-Richtlinie zur Änderung des Anhangs II der Richtlinie 2000/53/EG des Europäischen Parlaments und des Rates über Altfahrzeuge 20.09.2005

2005/717/EG EU-Richtlinie zur Änderung des Anhangs der Richtlinie 2002/95/EG des Europäischen Parlaments und des Rates zur Beschränkung der Ver-wendung bestimmter gefährlicher Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten zwecks Anpassung an den technischen Fortschritt 13.10.2005

2005/747/EG EU-Richtlinie zur Änderung des Anhangs der Richtlinie 2002/95/EG des EuropäischenParlaments und des Ratesvom 27. Januar 2003 zur Beschränkung der Verwendung bestimmtergefährlicher Stoffe in ElektroundElektronikgeräten zwecks Anpassung an den technischen Fortschritt 21.10.2005

9 Anhang

318


2006/11/EG V EU-Richtlinie Verschmutzung infolge der ableitung bestimmter gefährlicher Stoffe in die Gewässer derGemein-schaft

2006/32/EG V EU-Richtlinie über Endenergieeffizienz und Energiedienstleistun-gen und zur Aufhebungder Richtlinie 93/76/EWG des Rates

05.04.2006

2006/40/EG V EU-Richtlinie über Emissionen aus Klimaanlagen in Kraftfahrzeu-gen und zur Änderungder Richtlinie 70/156/EWG des Rates

17.06.2006

2006/42/EG V EU-Richtlinie über Maschinen und zur Änderung der Richtlinie 95/16/EG (Neufassung)

zur Änderung der Richtlinie 95/16/EG (Neufassung) 17.05.2006

2006/51/EG EU-Richtlinie zur Änderung, zwecks Anpassung an den technischen Fortschritt, vonAnhang I der Richtlinie 2005/55/EG des Europäischen Parlaments und desRates sowie der Anhänge IV und V der Richtlinie 2005/78/EG hinsichtlichder Anforderungen an Überwachungssys-teme emissionsmindernderEinrichtungen zum Einbau in Fahrzeuge und hinsichtlich der Ausnahmenfür Gasmotoren 06.06.2006

9 Anhang

319


2006/66/EG EU-Richtlinie über Batterien und Akkumulatoren sowie Altbatterien und Altakkumulatoren und zur Aufhebungder Richtlinie 91/157/EWG

06.09.2006

2006/96/EG EU-Richtlinie zur Anpassung bestimmter Richtlinien im Bereich freier Warenverkehr anlässlich des Beitritts Bulgariens und Rumäniens 20.11.2006

2006/105/EG EU-Richtlinie zur Anpassung der Richtlinien 73/239/EWG, 74/557/EWG und 2002/83/EG im Bereich Umwelt anlässlich des Beitritts Bulgariens und Rumäniens

2006/691/EG EU-Richtlinie zur Änderung des Anhangs der Richtlinie 2002/95/EG des Europäischen Parlaments und des Rates hinsichtlich der ausge-nommenen Verwendungen von Blei und Cadmium zwecks Anpassung an den technischen Fortschritt 12.10.2006

2006/95/EG EU-Richtlinie zur Angleichung der Rechtsvorschriften der itglieds-taaten betreffend elektrische Betriebsmittel zurVerwendung innerhalb bestimmter Spannungsgren-zen

12.12.2006

9 Anhang

320


2006/96/EG EU-Richtlinie zur Anpassung bestimmter Richtlinien im Bereich freier Warenverkehr anlässlich des Beitritts Bulgariens und Rumäniens 20.11.2006

2006/105/EG EU-Richtlinie zur Anpassung der Richtlinien 73/239/EWG, 74/557/EWG und 2002/83/EG im Bereich Umwelt anlässlich des Beitritts Bulgariens und Rumäniens 20.11.2006

2006/310/EG EU-Richtlinie zur Änderung des Anhangs der Richtlinie 2002/95/EG des Europäischen Parlaments und des Rates hinsichtlich der ausge-nommenen Verwendungen von Blei zwecks Anpassung an den technischen Fortschritt 21.04.2006

2006/507/EG EU-Richtlinie über den Abschluss — im Namen der Europäischen Gemeinschaft — des Stockholmer Übereinkommens über persistente organische Schadstoffe

14.10.2006

2006/690/EG EU-Richtlinie zur Änderung des Anhangs der Richtlinie 2002/95/EG des Europäischen Parlaments und des Rates hinsichtlich der ausge-nommenen Verwendungen von Blei in Kristallglas zwecks Anpassung an den technischen Fortschritt 12.10.2006

9 Anhang

321


2006/692/EG EU-Richtlinie zur Änderung des Anhangs der Richtlinie 2002/95/EG des Europäischen Parlaments und des Rates hinsichtlich der ausge-nommenen Verwendungen von sechswer-tigem Chrom zwecks Anpassung an den technischen Fortschritt 12.10.2006

2006/1005/EG EU-Richtlinie über den Abschluss des Abkommens zwischen der Regierung der Vereinigten Staaten von Amerikaund der Europäischen Gemeinschaft über die Koor-dinierung von Kennzeichnungsprogrammen fürStrom sparende Bürogeräte

18.12.2006

2007/30/EG EU-Richtlinie zur Änderung der Richtlinie 89/391/EWG des Rates und ihrer Einzelrichtlinien sowie der Richtlinien 83/477/EWG, 91/383/EWG, 92/29/EWG und 94/33/EG des Rates im Hinblick auf die Vereinfachung und Ratio-nalisierung der Berichte über die prakti-sche Durchführung 20.06.2007

2007/34/EG EU-Richtlinie zur Anpassung der Richtlinie 70/157/EWG des Rates über den zulässigen Geräusch-pegel und die Auspuffvorrichtung von Kraftfahrzeugen an den technischen Fort-schritt 14.06.2007

9 Anhang

322


2007/46/EG EU-Richtlinie zur Schaffung eines Rahmens für die Genehmigung von Kraftfahrzeugen und Kraftfahrzeuganhängern sowie von Systemen, Bauteilen und selbstständigen technischen Einheiten für diese Fahrzeuge

05.09.2007

2008/1/EG V EU-Richtlinie über die integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung (kodifizierte Fassung)

15.01.2008

2008/12/EG EU-Richtlinie zur Änderung der Richtlinie 2006/66/EG über Batterien und Akkumulatoren sowie Altbatterien und Altakkumulatoren im Hin-blick auf die der Kommission übertragenenDurchführungsbefugnisse 11.03.2008

2008/28/EG EU-Richtlinie zur Änderung der Richtlinie 2005/32/EG zur Schaffung eines Rahmens fürdie Festlegung von Anforderungen an die umweltgerechte Gestaltungenergiebetriebener Produkte und zur Än-derung der Richtlinie 92/42/EWGdes Rates sowie der Richtlinien 96/57/EG und 2000/55/EG im Hinblickauf die der Kommission übertragenen Durchführungsbefugnisse 11.03.2008

9 Anhang

323


2008/33/EG EU-Richtlinie zur Änderung der Richtlinie 2000/53/EG über Altfahrzeuge im Hinblick aufdie der Kommissionübertragenen Durchführungsbefugnisse 11.03.2008

2008/34/EG EU-Richtlinie zur Änderung der Richtlinie 2002/96/EG über Elektro- und Elektronik-Altgeräte im Hinblick auf dieder Kommission übertragenen Durchfüh-rungsbefugnisse 11.03.2008

2008/35/EG EU-Richtlinie zur Änderung der Richtlinie 2002/95/EG zur Beschränkung derVerwendung bestimmtergefährlicher Stoffe in Elektro- und Elektro-nikgeräten im Hinblick auf die derKommission übertragenen Durchführungsbefugnisse 11.03.2008

2008/46/EG EU-Richtlinie zur Änderung der Richtlinie 2004/40/EG über Mindestvorschriften zum Schutz von Sicherheit und Gesundheit der Arbeitneh-mer vor der Gefährdung durch physikali-sche Einwirkungen(elektromagnetische Felder) 23.04.2008

2008/50/EG EU-Richtlinie über Luftqualität und saubere Luft für Europa 21.05.2008

9 Anhang

324


2008/98/EG EU-Richtlinie über Abfälle und zur Aufhebung bestimmter Richtli-nien

19.11.2008

2008/103/EG EU-Richtlinie zur Änderung der Richtlinie 2006/66/EG über Batterien und Akkumulatoren sowie Altbatterien und Altakkumulatoren im Hin-blick auf das Inverkehrbringen von Batte-rien undAkkumulatoren 11.11.2008

2008/112/EG EU-Richtlinie zur Änderung der Richtlinien 76/768/EWG, 88/378/EWG und 1999/13/EG des Rates sowie der Richtlinien 2000/53/EG, 2002/96/EG und 2004/42/EG des Europäi-schen Parlaments und des Rates zwecks ihrer Anpassung andie Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 über die Einstufung, Kennzeichnung und Ver-packung von Stoffen und Gemischen 16.12.2008

2008/385/EG EU-Richtlinie zur Änderung des Anhangs der Richtlinie 2002/95/EG des Europäischen Parlaments und des Rates hinsichtlich der ausge-nommenen Verwendungen von Blei und Cadmium zwecks Anpassung an den technischen Fortschritt 24.01.2008

9 Anhang

325


2009/28/EG EU-Richtlinie zur Förderung der Nutzung von Energie aus erneuerbaren Quellen und zur Ände-rung und anschließenden Aufhebung der Richtlinien 2001/77/EG und 2003/30/EG 29.04.2009

2009/33/EG EU-Richtlinie über die Förderung sauberer und energieeffizienter Straßenfahrzeuge

23.04.2009

2009/72/EG EU-Richtlinie über gemeinsame Vorschriften für den Elektrizitäts-binnenmarkt und zur Aufhebung der Richtlinie 2003/54/EG

Aufhebung der Richtlinie 2003/54/EG

13.07.2009

2009/125/EG V EU-Richtlinie zur Schaffung eines Rahmens für die Festlegung von Anforderungen an die umweltgerechte Gestal-tung energieverbrauchsrelevanter Produkte (Neu-fassung)

21.10.2009

2009/126/EG EU-Richtlinie über Phase II der Benzindampf-Rückgewinnung beim Betanken von Kraftfahrzeugen an Tankstellen

21.10.2009

2009/127/EG EU-Richtlinie zur Änderung der Richtlinie 2006/42/EG betreffend Maschinen zur Ausbringung von Pestiziden 21.10.2009

9 Anhang

326


2009/428/EG EU-Richtlinie zur Änderung des Anhangs der Richtlinie 2002/95/EG des Europäischen Parlaments und des Rates hinsichtlich der Ausnahme für eine Verwendung von Blei als Verun-reinigung in RIG-Faraday- Rotatoren, die in faseroptischen Kommunikationssyste-men verwendet werden, zwecks Anpas-sung an den technischen Fortschritt 04.06.2009

2009/443/EG EU-Richtlinie zur Änderung des Anhangs der Richtlinie 2002/95/EG des Europäischen Parlaments und des Rates hinsichtlich der ausge-nommenen Verwendungen von Blei, Cadmium und Quecksilber zwecks Anpassung an den technischen Fortschritt 10.06.2009

2010/22/EU EU-Richtlinie zur Anpassung der Richtlinien 80/720/EWG, 86/298/EWG, 86/415/EWG und 87/402/EWG des Rates sowie der Richtlinien 2000/25/EG und2003/37/EG des Europäischen Parlaments und des Rates über die Typgenehmigung für land- oder forstwirtschaftliche Zugma-schinen an dentechnischen Fortschritt 15.03.2010

9 Anhang

327


2010/26/EU V EU-Richtlinie Emission von Schadstoffen zur Änderung der Richtlinie 97/68/EG des Europäischen Parlaments und des Rates zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über Maßnahmen zur Bekämpfung der Emission von gasförmi-gen Schadstoffen und luftverunreinigenden Partikeln aus Verbrennungsmotoren für mobile Maschinen und Geräte 31.03.2010

2010/30/EU V EU-Richtlinie über die Angabe des Verbrauchs an Energie und anderen Ressourcen durch energieverbrauchsrele-vante Produkte mittels einheitlicher Etiketten und Produktinformationen

19.05.2010

2010/31/EU EU-Richtlinie über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden(Neufassung)

19.05.2010

2010/62/EU EU-Richtlinie zur Änderung der Richtlinien 80/720/EWG und 86/297/EWG des Rates und der Richt-linien 2003/37/EG, 2009/60/EG und 2009/144/EG desEuropäischen Parlaments und des Rates über die Typgenehmigung für land- oder forstwirtschaftliche Zugmaschinen zur An-passung der technischen Vorschriften die-ser Richtlinien 08.09.2010

9 Anhang

328


2010/75/EU EU-Richtlinie über Industrieemissionen (integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung) (Neufassung)

24.11.2010

2010/122/EU EU-Richtlinie zur Änderung des Anhangs der Richtlinie 2002/95/EG des Europäischen Parlaments und des Rates hinsichtlich der Ausnahme für eine Verwendung von Cadmium zwecks Anpassung an den wissenschaftli-chen und technischen Fortschritt 25.02.2010

2011/65/EU EU-Richtlinie zur Beschränkung der Verwendung bestimmter ge-fährlicher Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten(Neufassung)

08.06.2011


über Stoffe, die zum Abbau der Ozonschicht führen 29.06.2000

ABMG Dt. Gesetz Gesetz über die Erhebung von streckenbezogenen Gebühren für die Benutzung von Bundesautobahnen mit schweren Nutzfahrzeugen

BattG Dt. Gesetz Batteriegesetz 01.12.2009

BImSchG Dt. Gesetz Bundesimmissionsschutzgesetz

BImSchV Dt. Gesetz Bundesimmissionsschutzverordnungen

9 Anhang

329


Biokraft-NachV Dt. Gesetz Verordnung über Anforderungen an eine nachhaltige Herstellung von Biokraftstoffen

BioST-NachV Dt. Gesetz Verordnung über Anforderungen an eine nachhaltige Herstellung flüssiger Biomasse zur Stromversorgung - konsolidierte Fassung der Begründung

ChemKlimaschutzV Dt. Gesetz Verordnung zum Schutz des Klimas vor Verände-rungen durch den Eintrag bestimmter fluorierter Treibhausgase

EAG EE Dt. Gesetz Vorblatt_Entwurf eines Gesetzes zur Umsetzung der Richtlinie 2009/28/EG zur Förderung der Nutzun von Energie aus erneuerbaren Quellen

EBPG Dt. Gesetz Gesetz über die umweltgerechte Gestaltung ener-giebetriebener Produkte (Energiebetriebene-Produkte-Gesetz –EBPG)*)

EDL-G Dt. Gesetz Gesetz über Energiedienstleistungen und andere Energieeffizienzmaßnahmen (EDL-G)

EEG Dt. Gesetz Gesetz für den Vorrang erneuerbarer Energien

EEWärmeG Dt. Gesetz Gesetz zur Förderung erneuerbarer Energien im Wärmebereich

EnEG Dt. Gesetz Gesetz zur Einsparung von Energie in Gebäuden

9 Anhang

330


EnEV Dt. Gesetz Verordnung über energiesparenden Wärmeschutz und energiesparende Anlagentechnik bei Gebäuden

EnLAG Dt. Gesetz Gesetz zum Ausbau von Energieleitungen (Energie-leitungsbaugesetz)

EnVKV Dt. Gesetz Verordnung über die Kennzeichnung von Haus-haltsgeräten mit Angaben über den Verbrauch an Energie und anderen wichtigen Ressourcen

EnWG Dt. Gesetz Gesetz über die Elektrizitäts- und Gasversorgung

GasNEV Dt. Gesetz Verordnung über die Entgelte für den Zugang zu Gasversorgungsnetzen

KraftStG Dt. Gesetz Kraftfahrzeugsteuergesetz

MautHV Dt. Gesetz Verordnung zur Festsetzung der Höhe der Auto-bahnmaut für schwere Nutzfahrzeuge

UmweltHG Dt. Gesetz Umwelthaftungsgesetz (UmweltHG)

UVPG Dt. Gesetz Gesetz über die Umweltverträglichkeitsprüfung (UVPG)

Dt. Gesetz Bundesgesetz zur Umweltverträglichkeit

Dt. Gesetz Deutsches Gesetz zur Energieeinsparung - Ände-rung des Energieeinsparungsgesetzes

9 Anhang

331


Dt. Gesetz Gesetz zur Umsetzung von Rechtsakten der Euro-päischen Gemeinschaften auf dem Gebiet der Ener-gieeinsparung bei Geräten und Kraftfahrzeugen

Dt. Gesetz Entwurf eines Gesetzes zur Umsetzung der Richtli-nie des Europäischen Parlaments und des Rates über Endenergieeffizienz und Energiedienstleistun-gen

Dt. Gesetz Gesetz zur Umsetzung der Richtlinie des Europäi-schen Parlaments und des Rates über Endenergie-effizienz und Energiedienstleistungen

Dt. Gesetz Verordnung über einen energiesparenden Wärme-schutz bei Gebäuden

Dt. Gesetz Vorblatt_Entwurf eines Gesetzes zur Änderung der Förderung von Biokraftstoffen

Dt. Gesetz Gesetz zur Beschleunigung des Ausbaus der Höchstspannungsnetze

Dt. Gesetz Allgemeine Verwaltungsvorschrift zur Beschaffung energieeffizienter Produkte und Dienstleistungen

Dt. Gesetz Verordnungn zum Einlass von Regelungen über Messeinrichtungen im Strom- und Gasbereich

9 Anhang

332


Dt. Gesetz Verordnungn zur Änderung der Energiesparverord-nung

9 Anhang

333

9.9 Anhang Krane und Hebezeuge

9 Anhang

334

9 Anhang

335

9.10 Anhang Teilprojekt Lagertechnik

Zur Verdeutlichung der Systemgrenzen folgen nun zwei Beispiele. Beispiel Einlagervorgang

• Fördergut am Kommissionierplatz • Mitarbeiter setzt Fördergut auf Stetigförderer

Systemgrenze:

• Mitarbeiter hat Aufgabe beendet • Fördergut ruht auf Stetigförderer

• Transport Fördergut über Stetigförderer zum Lager • Fördergut wird an Ein-/ Auslagerpunkt positioniert

Systemgrenze:

• Regalbediengerät in Warteposition an Ein-/ Auslager-punkt

• Stetigförderer deaktiviert

• Lastaufnahmemittel des Regalbediengerätes nimmt

Fördergut auf • Fördergut wird durch Regalbediengerät eingelagert • Regalbediengerät fährt in Warteposition (Ein-/ Ausla-

gerpunkt)

S4: Manueller Arbeitsplatz

4.1: Kommissionierplatz

S2: Fördertechnik

2.1: Stetigförderer

S1: Lagertechnik

1.1: Regalbediengerät

9 Anhang

336

Beispiel Auslagervorgang

• Regalbediengerät in Warteposition an Ein-/ Auslager-

punkt • Fördergut wird durch Regalbediengerät ausgelagert • Lastaufnahmemittel setzt Fördergut auf Stetigförderer

ab

Systemgrenze:

• Regalbediengerät in Warteposition an Ein-/ Auslager-punkt

• Stetigförderer deaktiviert

• Transport Fördergut über Stetigförderer

Systemgrenze:

• Fördergut ruht auf Stetigförderer • Mitarbeiter steht bereit zum Kommissionieren

• Fördergut am Kommissionierplatz • Mitarbeiter kommissioniert

S1: Lagertechnik

1.1: Regalbediengerät

S2: Fördertechnik

2.1: Stetigförderer

S4: Manueller Arbeitsplatz

4.1: Kommissionierplatz

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Analyse und Quantifizierung der Umweltauswirkungen von ... · and evaluation of environmental...

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