Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Entwicklung einer Bewertungsmethode zur Ermittlung des C02-Fußabdrucks von Klebanwendungen

Eine ökologische Bewertung einer Klebverbindung muss nicht nur den Klebstoff selbst sondern vor allem auch den in der Regel sehr individuellen Klebprozess des Unternehmens betrachten. Professionelle Bewertungen sind daher fast immer Einzelfallbewertungen, die durch spezialisierte Beratungsunternehmen durchgeführt werden und mit etwa 10.000€ - 50.000€ pro Prozess zu Buche schlagen. Diese Kosten sind vor allem für KMU nicht tragbar.

Das Ziel des Projekts KlebFuß ist die Erstellung und Validierung einer Bewertungsmethode, um den CO2-Fußabdruck einer Klebverbindung modular, kostengünstig und für KMU ohne Zuhilfenahme externer Beratungsunternehmen leistbar abzuschätzen. Kernstück der Bewertungsmethode ist eine Datenbank zu industriell angewandten Klebprozessen, die sowohl die spezifische Prozessausgestaltung, d.h. die Verarbeitung des Klebstoffs im Unternehmen, als auch die Herstellung des Klebstoffs berücksichtigt.

Die Datenbank wird mit realen Werten, die bei den Mitgliedern des projektbegleitenden Ausschusses durch die Messung der Stoff- und Energieströme konkreter Prozessschritte ermittelt werden gefüllt. Anwender der Bewertungsmethode können dann auf die bereitgestellten Daten zurückgreifen und ihren eigenen Klebprozess auf Basis der vorhandenen Daten modellieren und eine Abschätzung des CO2-Fußabdrucks vornehmen. Liegen dem Anwender konkretere Daten zu den Stoff- und Energieströmen des eigenen Prozesses vor, können diese eingebracht werden und ersetzen die gemittelten Daten aus der Datenbank.

Durch einen modularen Aufbau der Bewertungsmethode und die Aufbereitung der Daten zur Anwendung in einer Datenbank in Microsoft Access wird für hohe Transparenz gesorgt. Module, die bei einem zu bewertenden Klebprozess nicht auftreten, können auf diese Weise einfach ausgelassen werden.

Eine Validierung der entwickelten Bewertungsmethode rundet das Projekt ab.

Ergebniszusammenfassung:

Im Rahmen des Projektes konnte aufgezeigt werden, welches Global Warming Potential (GWP) mit Prozesse der Klebanwendung einhergeht. Mithilfe ausgewählter Parameter, wie z.B. Klebstofftyp, Auftragsart, Oberflächenbehandlung, die typisch für den Klebprozess sind, wurde das GWP anhand von Primär- und Sekundärdaten für unterschiedliche Prozessmodule erhoben.

Dies ermöglicht unter anderem den Vergleich mit dem GWP anderer Fügeverfahren. Aufgrund dessen besteht die Möglichkeit, dass Klebeverfahren, insofern die technische Machbarkeit besteht, andere Fügeverfahren aufgrund des vergleichsweise geringen GWPs substituieren.

Als zentrales Forschungsergebnis konnte eine Datenbank entwickelt werden, die es dem Anwender erlaubt, sich einen Überblick über das GWP unterschiedlicher Klebprozesse zu verschaffen.

Die Bestimmung des GWPs wurde auf Grundlage einer funktionellen Einheit erbracht. Die Vorgehensweise bei der Erstellung von Product Carbon Footprints anhand von Sekundärdaten, die mithilfe von Datenblättern und Expertengesprächen erhoben wurden, ermöglicht es überschlägige Analysen bzgl. des GWP ohne umfassende Energiemessungen durchzuführen. Damit kann das Konzept nach Projektende von interessierten Firmen und Anwendern aufgegriffen und in die eigene Fertigung überführt werden. Es besteht die Möglichkeit, die entstandene Datenbank mit eigenen Daten zu erweitern, somit eigene Prozessketten individuell zu generieren, auszuwerten und gegebenenfalls Optimierungspotenziale zu identifizieren. Zusätzlich können mittels einer erarbeiteten Methodik, die manuellen Tätigkeiten im Bereich der Klebtechnik hinsichtlich des GWP bewertetet und in die Analyse einbezogen werden.

Aufgrund der erarbeiteten Vorgehensweise und Datenbank werden unter anderem KMU zukünftig in der Lage sein, die von ihnen angewandten Klebverbindungen bzgl. des GWP zu bewerten und so den Anforderungen ihrer Auftraggeber, der Politik und der Gesellschaft gerecht zu werden.