Nachhaltiges Design chemischer Prozesse mittels Life Cycle Sustainability Assessment<\/p>\n
Die UN setzen mit den Zielen f\u00fcr nachhaltige Entwicklung (SDGs) ein starkes, globales Zeichen, wobei die chemische Industrie mit dem Ansatz einer nachhaltigen Chemie eine Schl\u00fcsselrolle einnimmt. Schon im Design neuer chemischer Prozesse ist es daher entscheidend, Nachhaltigkeitsaspekte zu ber\u00fccksichtigen. Die Anwendung von \u00d6kobilanzmethoden (LCA) in fr\u00fchen Phasen der Prozessentwicklung erlaubt es, bemerkenswerte Reduktionen der Umweltbelastungen schon fr\u00fch zu gew\u00e4hrleisten. Komplement\u00e4r zur LCA dient eine techno-\u00f6konomische Bewertung (TEA) und zunehmend auch die Lebenszykluskostenanalyse (LCC) dazu, \u00f6kologisch-\u00f6konomische Zielkonflikte aufzudecken. Doch die dritte Dimension in Form der noch jungen und viel diskutierten Sozial-Bilanz (SLCA) wird in diesen Phasen nicht bewertet. Wie lassen sich alle drei Dimensionen zusammenf\u00fchren, um im Sinne des Life Cycle Sustainability Assessments (LCSA) eine ganzheitliche Nachhaltigkeitsbewertung chemischer Prozesse zu erm\u00f6glichen?<\/p>\n
Um dieser Frage nachzugehen, soll in diesem Promotionsvorhaben eine neue LCSA-Methodik erarbeitet werden, mit dem Anspruch, alle drei Dimensionen bereits in fr\u00fchen Entwicklungsphasen, im \u00dcbergang vom Labor- zum technischen Ma\u00dfstab, zu integrieren. Die Methodenentwicklung wird in zwei Schritten erfolgen, welche jeweils einen spezifischen Bereich potentiell umweltschonender Technologien adressieren: Schritt 1 befasst sich mit dem Feld von CO2-Nutzungstechnologien (Carbon Capture and Utilisation, CCU), Schritt 2 baut darauf auf und befasst sich mit konkreten Fallbeispielen alternativer L\u00f6sungsmittelsysteme, im Besonderen Wasser mit Tensiden als Hilfsstoff (mizellare Systeme).<\/p>\n
Ziel des ersten Schrittes ist die Entwicklung eines Leitfadens f\u00fcr die Vereinbarkeit von LCA (\u00f6kologisch) und TEA (\u00f6konomisch) bei der Bewertung nachhaltiger CCU Technologien. Dieser Schritt wird in Kooperation mit dem EIT Climate KIC gef\u00f6rderten Projekt "TEA Guide" durchgef\u00fchrt . Im zweiten Schritt wird untersucht, wie methodische Erkenntnisse aus Schritt 1 auf die Technologieklasse der mizellaren Systeme \u00fcbertragen werden k\u00f6nnen. Als Fallbeispiele f\u00fcr mizellare Systeme dienen Prozesse, welche im Rahmen des Sonderforschungsbereichs InPROMPT an der TU Berlin erforscht werden. Da diese w\u00e4ssrigen Systeme organische L\u00f6sungsmittel in einer Vielzahl chemischer Verfahren ersetzen k\u00f6nnen, haben sie immenses Nachhaltigkeitspotential und ebnen den Weg hin zu einer ressourceneffizienten Chemieindustrie. Bisher wurde der dreidimensionale Bewertungsansatz LCSA auf diese Systeme noch nicht angewendet. In dieser Arbeit soll dies begleitend zur Forschung und zu Scale-up Untersuchungen f\u00fcr den Miniplant-Ma\u00dfstab nun erstmals durchgef\u00fchrt werden. Ausgehend von bekannten Ans\u00e4tzen liegt der Schwerpunkt dabei auf der methodischen Weiterentwicklung ausgew\u00e4hlter Herausforderungen von LCSA in Entwicklungsphasen. Vorgesehen ist die Erarbeitung einer geeigneten Methode zur Zusammenf\u00fchrung der drei Dimensionen, um eine \u00fcbergreifende Bewertung und Interpretation zu erm\u00f6glichen. Grundlage ist die Ermittlung relevanter sozialer Aspekte, Indikatoren sowie geeigneter Gewichtungsfaktoren anhand aktueller Forschungsergebnisse sowie die Entwicklung gezielter Modelle zur transparenten, grafischen Darstellung gewonnener und gewichteter Bewertungsergebnisse. Der entwickelte Ansatz soll den Vergleich von Prozessalternativen zur Entscheidungsfindung vereinfachen und zudem eine einfache Handhabung, die schnelle R\u00fcckkopplung von steten Handlungsempfehlungen w\u00e4hrend der laufenden Prozessentwicklung und optimierte Wege zur \u00dcbertragung von Labordaten auf sp\u00e4tere Miniplant-Dimensionen erm\u00f6glichen, speziell um die Prozesse auf Eignung als Drop-in-Solution in der Industrie zu pr\u00fcfen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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