TY - THES A1 - Parthey, Falko T1 - Lebenszyklusanalyse und Bestimmung von Einflussfaktoren zur nachhaltigen Produktgestaltung von GuD-Kraftwerken T1 - Life cycle assessment and evaluation of sustainable product design strategies for combined cycle power plants N2 - Der weltweite Anstieg des Bedarfs an Primärenergie und das Wachstum des weltweiten Bruttoinlandsprodukts geht einher mit der Zunahme damit verbundener Emissionen. Aktuellen wissenschaftlichen Studien zufolge beträgt der Anteil des Energiesektors (Energiewirtschaft, Industrie und Verkehr) 83 % der weltweiten Treibhausgasemissionen. Der Klimawandel und die Projektion der Auswirkungen von Treibhausgasemissionen auf die Atmosphäre werden inzwischen auch auf politischer Ebene akzeptiert und weitergehende Maßnahmen diskutiert. Da aber Zugang zu Elektrizität und nachhaltige Entwicklung untrennbar verknüpft sind, stellt sich die Frage, wie diese Aufgabe innerhalb der nächsten Jahre gelöst werden kann. Weiterhin ergibt sich gleichzeitig durch die verbleibende Laufzeit des aktuellen Kraftwerksparks, je nach Szenario, für Deutschland im Jahr 2020 eine Versorgungslücke von bis zu 12.000 MWh. Ein Teil der Lösung dieser Problematik liegt in der nachhaltigen Gestaltung von Kraftwerken. Die Erstellung der Lebenszyklusanalyse eines GuD-Kraftwerks aus Sicht eines Herstellers in höchster Detailtiefe bildet daher den Hauptbestandteil dieser Arbeit. Erst die Darstellung des gesamten Produktsystems sowie der Bilanzierungsergebnisse ermöglichen das Aufzeigen von Verbesserungspotentialen. Die Systemgrenzen für die Ökobilanz umfassen alle Abschnitte des Produktlebenszyklus (Materialien, Fertigung, Transport, Betrieb, Wartung und End of Life). Die Erfassung der Materialmengen und Energiedaten liefert die Sachbilanz für alle Komponenten und Lebensphasen. In der Interpretation der Ergebnisse der Ökobilanz, insbesondere für die Kategorie Globale Erwärmung in kg CO2e überwiegen die Emissionen der Betriebsphase naturgemäß. Die Ergebnisse wurden aber für alle Wirkungskategorien und Lebensphasen erarbeitet. Auf Basis der erarbeiteten Module der Ökobilanz wurden die Umweltprofile verschiedener Konfigurationen und Betriebsszenarien dargestellt und stehen damit als Entscheidungshilfe bereits während der Produktentwicklung zur Verfügung. Die Darstellung der Auswirkungen von Designentscheidungen auf den ökologischen Fußabdruck des Produktsystems in einer aggregierten Form vereinfacht das Verständnis für Kunden und kann damit in die Kaufentscheidung einbezogen werden. Weiterhin wurde die Basis für ein Reporting der Treibhausgasemissionen nach dem GHG Protokoll erstellt. Die Ergebnisse werden außerdem in Form einer Typ II Produktumwelterklärung nach ISO 14021 veröffentlicht und als Referenzwert für die Berechnung der Emissionsfaktoren für den jeweiligen Strommix bereitgestellt. N2 - The growth of the national GDP on a worldwide level and the associated increasing demand for primary energy inevitably result in higher emissions levels. According to recent international scientific studies the energy sector (including electricity generation, industrial activities and traffic) contributes up to 83 % to the worldwide greenhouse gas emissions. Climate change and the projection of its impacts have been acknowledged also on the political level and concise measures are being considered. Since access to electricity and sustainable development are inseparable, the question arises whether and how adequate answers can be given within the coming years. Furthermore, the definite lifetime of the existing power plant fleet will result in a gap of up to 12.000 MWh in 2020, depending on the scenario. One part of the answer lies in the sustainable design of power plants. The main contribution of this work is therefore the life cycle analysis of a combined cycle power plant from of a manufacturer’s perspective. The visualisation of the entire product system and the results of the impact assessment facilitate the determination of improvement potential. The system boundaries for this study include all relevant phases of the product life cycle (materials, manufacturing, transport, operation, service and end of life). The life cycle inventory consists of all bills of materials and energy consumption for all components and life cycle phases. The interpretation of the results of the impact assessment showed the expected significant contribution in kg CO2e for the emission of the full load operation. Nevertheless, the results for all impact categories over the entire lifecycle are given. Various operation scenarios and configurations can now be analysed based on the elaborated modules, and can now serve as decision support already during product development. The visualisation of impacts of design decisions on the ecological footprint of the product system in an aggregated form enables decision makers and customers to evaluate design choices and decide accordingly. Furthermore, the starting point for the greenhouse gas reporting according to the GHG Protocol over the entire product life cycle has been established. Eventually, the results will be published as Type II Environmental Product Declaration acc. ISO 14021 and serve as reference value for the determination of the CO2-intensity of the respective grid mix. KW - Produktgestaltung KW - Einflussgröße KW - Umweltverträgliches Produkt KW - Kombinationskraftwerk KW - Nachhaltigkeit KW - Ökobilanz KW - Lebenszyklusanalyse KW - GuD-Kraftwerk KW - nachhaltige Produktgestaltung KW - Life Cycle Assessment KW - Sustainable product design KW - CCPP Y1 - 2010 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-16085 ER - TY - THES A1 - Gawor, Marek T1 - Application of Life Cycle Assessment in the context of classical Environmental Management System and with respect to the implementation of the EuP Directive T1 - Anwendung der Ökobilanz im Zusammenhang des klassischen Umweltmanagementsystems und in Bezug auf die Implementierung der EuP Richtlinie N2 - This thesis presents the results of the research based on the Life Cycle Assessment (LCA), with respect to the application of the Energy-using Products (EuP) Directive and the Environmental Management System (EMS). In part A, an introduction and hypotheses of the research are given. In general it will be investigated, whether the environmental techniques such as Environmental Management System and Life Cycle Assessment may be used by the company in Poland as a tool for increasing the competitiveness and creation of the green company’s image. Furthermore, the applicability of these techniques and tools in the framework of the European directive on the Energy-using Products will be shown. In order to understand the requirements of the voluntary environmental tools and binding legal framework, a general description of the Environmental Management Systems (based on the ISO 14001 standards), Life Cycle Assessment (described by the ISO standards of 14040 family) as well as the Energy-using Products directive will be given in Part A. Part B will deal with the results of the LCA based on a case study of a gas-electro cooker produced by FagorMastercook S.A. The LCA evaluation was performed with the help of the SimaPro modelling program. The modelling was divided into two steps. In the first step, only the cooker’s influence on the environment was considered, including the production processes. In the second stage, the use phase processes were added, as well as End-of-Life scenarios specific for the Polish market and situation were applied. The evaluation was based on different Life Cycle Impact Assessment methods. As the result, one could observe, that main impact on the environment was caused by the subassemblies and materials with the highest weight. Furthermore, the use of the metals (ferro and non-ferro) was responsible for the majority of the environmental damage. This damage occurred mainly in the categories relating to the natural resource consumption. As for the second modelling stage, cooking and baking processes were pointed out as the main cause of the environmental damage from the life cycle perspective. The cooker itself had a relatively small importance and contribution to the overall impact. These LCA results were be used as a part of the comprehensive assessment of the environmental performance of the entire company system with the help of Sensitivity Model Prof. Vester (SMPV) software in Part C. The sensitivity analysis was performed in two steps. In the first step, all variables that could influence the functioning of the company (such as financial results, authorities, customers, environment, inhabitants of the city) were taken into consideration. In the second modelling step, only the variables with the most visible influence on the system were taken into consideration (i.e. price, owner, quality, etc.). For both modelling steps, several policy scenarios were developed, taking into consideration various types of interactions between variables and time spans of 15 and 30 years. As the result one could see, that the implementation of the LCA and EMS in the company may help to achieve the strategic goals, such as improvement of the products’ quality, creating the green image of the company, minimising costs and negative influence of the company on the environment. On the other hand, decision makers in the company should be aware of the implementation costs, which may cause the increase of the products’ price and the decrease of the competitiveness on the internal (Polish) and external (European) market. Subsequently, summary and conclusions of the results are presented in Part D. Parts A to D are described in the Volume 1 of the thesis. Appendices are presented in the Volume 2. N2 - Diese Doktorarbeit stellt die Forschungsergebnisse der Ökobilanzierung im Bezug auf die Anwendung der EuP-Richtlinie und eines Umweltmanagementsystems dar. Teil A beinhaltet die Einführung und die Forschungshypothesen. Im Allgemeinen wird untersucht, ob die Implementierung eines Umweltmanagementsystems und die Anfertigung von Ökobilanzen in einer polnischen Firma zur Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit und zur Schaffung eines umweltfreundlichen Firmenimages verwendet werden können. Des Weiteren wird dargestellt, inwiefern die betrachteten Methoden im Rahmen der Europäischen Richtlinie über energiebetriebene Produkte anwendbar sind. Um die Anforderungen von freiwilligen Umweltmethoden und den verbindlichen juristischen Rahmen zu verstehen, wird in Teil A die allgemeine Beschreibung von Umweltmanagementsystemen (basierend an die ISO 14001 Standards), der Ökobilanz (dargestellt in der Reihe der ISO 14040 Standards) sowie der EuP-Richtlinie gegeben. Teil B behandelt die Ökobilanz-Ergebnisse hinsichtlich einer Fallstudie eines Gas-Elektroherdes hergestellt bei FagorMastercook. Die Ökobilanz wurde mit Hilfe von der SimaPro Software erstellt. Die Modellierung wurde in zwei Phasen aufgeteilt. In der ersten Phase, wurden nur Umweltauswirkungen des Herdes berücksichtigt, einschließlich die Produktionsprozesse. In der zweiten Phase wurden Benutzungsprozesse zugefügt ebenso wie spezifische End-of-Life Szenarien. Die Evaluation basierte auf verschiedenen Ökobilanz-Folgenabschätzungmethoden. Die erzielten Ergebnisse haben gezeigt, dass die hauptsächlichen Auswirkungen auf die Umwelt durch die Materialen und Teilen verursacht wurden, die am schwersten sind. Zusätzlich war die Nutzung von Metallen (ferro- und nichtferrolegierte) verantwortlich für einen Großteil der Umweltschäden. Die Umweltschäden treten hierbei hauptsächlich in den Kategorien auf, die mit dem Verbrauch von Umweltressourcen in Verbindung stehen. In der zweiten Modellierungsphase haben die Koch- und Backprozesse den Haupteinfluss auf Umweltschäden von der Lebenzyklus-Perspektive. Der Herd selbst besitzt nur eine relativ kleine Bedeutung für die gesamte Umweltauswirkung. Diese Ökobilanzergebnisse wurden als Teil einer allumfassenden Bewertung der Umweltleistungsfähigkeit des gesamten Unternehmenssystems mit der Hilfe von dem Sensitivitätsmodel Prof. Vester in Teil C benutzt. Die Sensitivitätsanalyse wurde in zwei Phasen ausgeführt. In der ersten Phase wurden alle Variablen in Betracht bezogen, die die Systemfunktion beeinflussen können (wie z.B. finanzielle Ergebnisse, Behörden, Kunden, Umwelt, Einwohner von der Stadt). In der zweiten Phase wurden nur die Variablen berücksichtigt, die den größten sichtbaren Einfluss am System haben (wie z.B. Preis, Eigentümer, Qualität, usw.). Für beide Phasen wurden mehrere Strategieszenarios entwickelt, sowie verschiedene Typen von Interaktionen zwischen Variablen und Zeitperioden von 15 oder 30 Jahren mitberücksichtigt. Infolgedessen konnte man sehen, dass die Implementierung von Ökobilanz und des Umweltmanagementsystems im Unternehmen behilflich sein kann, die strategische Ziele zu erreichen, wie zum Beispiel die Verbesserung von Produktqualität, Erzeugen von grünem Unternehmensimage, Minimierung von Kosten und negativen Auswirkungen von Unternehmen auf die Umwelt. Auf der anderen Seite, sollten sich die Entscheidungsträger über die Implementierungskosten bewusst sein, die zu erhöhten Produktpreisen und der Verminderung von Wettbewerbsfähigkeit am internen (Polnischen) und externen (Europäischen) Markt führen können. Die Zusammenfassung der Ergebnisse wird im Teil D aufgezeigt. Band 1 beinhaltet die Teile A bis D und im Band 2 sind die Anlagen zusammengefasst. KW - Elektrogerät KW - Gasgerät KW - Umweltaudit KW - Umweltbilanz KW - Ökobilanzierung KW - Energiebetriebene Produkte KW - Sensitivitätsmodellierung KW - Gas-Elektroherd KW - Umweltmanagementsystem KW - Life Cycle Assessment KW - Energy-using products KW - Sensitivity modelling KW - Gas-Electro cooker KW - Environmental Management System Y1 - 2009 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-14350 ER - TY - THES A1 - Kehbila, Anderson Gwanyebit T1 - The development and policy analysis of low-carbon strategies for the sub-Saharan African automotive sector T1 - Die Entwicklung und die Analyse der Klima-Strategien für den Sub-Saharan afrikanischen Automobil-Sektor N2 - This dissertation examines the structure of current vehicle mitigation initiatives of leading domestic trade policy proposals (emission reduction actions) of four major countries along the Gulf of Guinea after lead gasoline phase out in sub-Sahara Africa. The dissertation assesses these proposals based on establishing criteria for assessing domestic trade policy performance in curbing used vehicle emissions simultaneously with core sustainable development priorities. The dissertation argues that a more pronounced dilemma of synergies exist between vehicle emissions reduction and core development concerns as the major players target emissions too narrowly. The dissertation seeks to bridge this major gap by proposing a stakeholder-assisted representation and a policy design framework for sustainable road transport in sub-Sahara Africa. This was achieved by extracting individual stakeholders’ underlying concerns, interests, values, local knowledge and technical expertise through publicly available documentation and interviews and then constructing a conceptual systems model based on the inputs and best available science. In order to cope with the uncertain developments in road transport energy system and climate in sub-Sahara Africa, the dissertation employs a scenario approach by constructing sets of desirable and undesirable characteristics to explore possible future developments of road transport in sub-Sahara Africa with technological change, policies, attitudes and preferences playing a pivotal role. Next, the dissertation analyses and compares the levels of voluntary environmental management initiatives within the South African automotive Industry. It provides an insight into the behavioural patterns - drivers, barriers and benefits - of Small and medium-sized enterprises (SMEs) and larger South African automotive companies in their quests to engage in environmental change and determine if these patterns are similar to previous studies, as given in the literature, or if they differ, in what ways. Moreover, the dissertation assesses how external South African environmental auditors interpret and apply the central requirements of ISO 14001 and their views about the efforts of certified organisations and the different models that could be used to ease EMS implementation and certification. Finally, low-carbon strategies resulting from impact modelling have been provided within this dissertation but, in addition, the acceptance of recommended strategies is crucial towards a real added value for a stabilisation target. N2 - Diese Dissertation untersucht die Struktur der gegenwärtig durchgeführten Initiativen bezüglich einer Fahrzeugverringerung tonangebender Vorschläge im Bereich der Binnenhandelspolitik (Maßnahmen zur Emissionsreduzierung) von vier wichtigen Ländern entlang des Golfs von Guinea, nachdem Bleibenzin in Afrika südlich der Sahara eingestellt worden war. Die Dissertation bewertet diese Vorschläge, basierend auf der Festlegung von Kriterien, um die Ergebnisse der Binnenhandelspolitik bezüglich einer Senkung der Emissionen verwendeter Fahrzeuge einzuschätzen, wobei gleichzeitig entscheidende Prioritäten einer nachhaltigen Entwicklung bewertet werden. Die Dissertation argumentiert, dass ein ausgeprägteres Dilemma der Synergien zwischen der Reduzierung von Fahrzeugemissionen und den Anliegen einer grundlegenden Entwicklung besteht, da die Hauptakteure die Emissionen zu eng sehen. Die Dissertation versucht, diese wesentliche Lücke zu überbrücken, indem eine, von Interessengruppen unterstützte Vertretung und ein Rahmen der Gestaltung im Hinblick auf Verfahrensweisen für einen nachhaltigen Straßentransport in Afrika südlich der Sahara vorgeschlagen werden. Dies wurde erreicht, indem zugrundeliegende Belange, Interessen, Werte, Ortswissen und technische Fachkenntnisse der einzelnen Interessengruppen durch öffentlich verfügbare Dokumentation und Interviews gewonnen und dann ein konzeptionelles Systemmodell auf Grundlage der Eingaben und der am besten verfügbaren Wissenschaft erstellt wurden. Um mit den ungewissen Entwicklungen im Energiesystem des Straßentransports und mit dem Klima in Afrika südlich der Sahara zurechtzukommen, verwendet die Dissertation ein Herangehen in Form eines Szenariums, indem Zusammenstellungen wünschenswerter und nicht wünschenswerter Charakteristika erstellt werden, um mögliche, künftige Entwicklungen des Straßentransports in Afrika südlich der Sahara mit technologischen Veränderungen, Verfahrensweisen, Haltungen und Vorzügen, die eine entscheidende Rolle spielen, zu untersuchen. Als Nächstes analysiert und vergleicht die Dissertation die Stufen der Initiativen hinsichtlich eines freiwilligen Umweltmanagements innerhalb der südafrikanischen Automobilindustrie. Sie gibt einen Einblick in die Verhaltensmuster – Einflussgrößen, Hindernisse und Vorteile – kleiner und mittlerer Unternehmen (KMU) sowie größerer Firmen auf ihrer Suche, sich in Umweltveränderungen einzubringen und zu bestimmen, ob diese Muster gegenüber früheren Studien ähnlich sind, wie in der Literatur angegeben oder ob sie sich unterscheiden und in welcher Art und Weise sie unterschiedlich sind. Weiterhin bewertet die Dissertation, wie die externen südafrikanischen Umweltprüfer die zentralen Forderungen von ISO 14001 interpretieren und anwenden, sowie ihre Ansichten über die zertifizierten Organisationen und die unterschiedlichen Modelle, die verwendet werden könnten, um die EMS-Durchführung und Zertifizierung zu erleichtern. Schließlich sind innerhalb der Dissertation Strategien für einen niedrigen Kohlenstoffanteil, die aus einer Modellierung der Auswirkungen resultieren, vorgestellt worden. Zusätzlich jedoch ist die Akzeptanz der empfohlenen Strategien hinsichtlich einer wirklichen Wertschöpfung, die auf eine Stabilisierung zielt, entscheidend. KW - Schwarzafrika KW - Südafrika KW - Klimaschutz KW - Kraftwagen KW - Umweltbezogenes Management KW - Sub-Sahara Afrika KW - Klima Strategien KW - Südafrika KW - Umweltmanagement KW - Automobil Sektor KW - Sub-Sahara Africa KW - Climate strategies KW - South Africa KW - Automotive sector Y1 - 2010 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-18639 ER -