Nachhaltigkeit in Produktion und Logistik

Question 1

Was versteht man unter einer Nachhaltigen Entwicklung?

ws 16/17
Übung

Answer 1

1. Bedürfnisorientierung: Gestaltung nachhaltiger Entwicklungsprozesse muss auf der Auseinandersetzung mit den menschlichen Bedürfnissen beruhen
2. Intergenerative Gerechtigkeit: Berücksichtigung der Bedürfnisse gegenwärtiger sowie zukünftiger Generationen
3. Intragenerative Gerechtigkeit: Berücksichtigung des Ausgleichs zwischen Industrie- und Entwicklungsländern
4. Integrativer Aspekt: Berücksichtigung von ökonomischen, ökologischen und sozialen Entwicklungen

Question 2

Welche Grundstrategien kennen Sie für eine Nachhaltige Entwicklung? Diskutieren Sie
anhand dieser Strategien die Begriffe Effektivität und Effizienz

WS16/17
Übung

Answer 2

akzeptabel:Effizienzstrategie
katastrophal: (Suffizienzstrategie Effizienzstrategie)
—>Konsistenzstrategie (dauerhaft verträglich: innovativer grüner Technikkorridor (höhste wissenschaftlicher Ertrag))
Bespiel:Erbringung des gleichen Ertrags durch geringeren Ressourceneinsatz (+1 Punkt)
Wenn bestehende Gerbereiprozesse verbessert werden
, so dass weniger Chemikalien benötigt werden, entstehen weniger schädliche Abwässer. (+1 Punkt)

Grundstrategien für eine nachhaltige Entwicklung

Quantitative Veränderung der Stoff- und Energieströme

Effizienzstrategie
 Maximumprinzip: Mit gleichem Ressourceneinsatz werden mehr materielle
Güter und Dienstleistungen erzeugt
 Minimumprinzip: Mit geringerem Ressourcenaufwand wird der gleiche
materielle Wohlstand erzeugt
 Faktor-X-Prinzip (Schmidt-Bleek 1993, Weizsäcker et. al. 1995)
 Problem: Keine Berücksichtigung der Effektivität  Rebound-Effekt

Suffizienzstrategie
 Verringerung des Pro-Kopf-Konsums durch Übernahme individueller
Verantwortung
 Voraussetzung: gesellschaftlicher Wertewandel
Bespiel:Wenn weniger Felle gegerbt werden, entstehen weniger Schadstoffe, die in die Gewässer geleitet werden.

Qualitative Veränderung der Stoff- und Energieströme

Konsistenzstrategie
 Umgestaltung von Stoff- und Energieströmen, sodass eine Rückführung in
die natürlichen Stoffkreisläufe möglich ist
 Voraussetzung: Technische Innovationen

Question 3

Auf Basis welcher Indikatoren wird Nachhaltigkeit gemessen?
Wann sollten Sie für die Messung von Nachhaltigkeit Midpoint- und wann Endpoint-
Indikatoren einsetzen?

Übung

Answer 3

Midpoint-Indikatoren
Definition:
Midpoint-Indikatoren geben eine Aussage
über die Umweltauswirkungen von
naturwissenschaftlich beschreibbaren
Effekte.
Diese naturwissenschaftlich beschreibbaren
Effekte stellen jedoch nur einen Indikator der
zu schützenden Bereiche dar.
 Beispiel:
Lärm, Klimaänderung, Versauerung, etc.

Endpoint-Indikatoren
Definition:
Endpoint-Indikatoren geben eine Aussage
über die Umweltauswirkungen in den zu
schützenden Bereichen.
 Endpoint-Indikator basieren meist auf
mehreren Midpoint-Indikatoren.
 Beispiel:
menschliche Gesundheit, natürliche Umwelt,
natürliche Ressourcen, etc.

Question 4

Kyoto-Protokoll (VA)

Answer 4

Kyoto-Protokoll bezeichnet ein Zusatzprotokoll, welches auf der 3.UN-Klimakonferenz („United Nations Climate Change Conference“) 1997 beschlossen wurde
Erster völkerrechtlich verbindlicher Vertrag zur Eindämmung des
Klimawandels durch Emissionsbegrenzung klimaschädlicher Gase

Flexible Mechanismen des Kyoto-Protokoll
Emissionshandel: 
Joint Implementation (JI): 
Clean Development
Mechanismen (CDM):

Question 5

Politische Instrumente
WS16/17
WS17/18
Übung

Answer 5

Ordnungsrechtliche Instrumente
Maßnahmen:
Direkte Verhaltenssteuerung
durch Gebote, Verbote
oder Auflagen

Beispiele:
Grenzwerte (Emissionsgrenzwerte),
Genehmigungspflichten (Anlagenbau),
Verordnungen (Arbeitsstättenverordnung)

Ökonomische Instrumente
Maßnahmen:
Indirekte Verhaltenssteuerung
durch finanzielle Anreize

Beispiele: 
Steuern/Abgaben (Ökosteuer), 
 (In)direkte Subventionen 
 (Ausbildungszuschuss), 
 Handelbare Rechte/ Zertifikate 
 (Emissionshandel) 

Freiwillige Instrumente
Maßnahmen:
Freiwillige Vereinbarungen
zwischen Industrie und Politik

Beispiele:
Zertifizierungen (ISO 26000),
Informationsbereitstellung
(Nachhaltigkeitsberichte),
Selbstverpflichtungen
(Altautoverwertung)

Question 6

Kreislaufwirtschaftsgesetz (KrWG) SS16

SS17
WS17/18
SS18

Answer 6

Ziele des Kreislaufwirtschaftsgesetzes:
 Auf Stoffkreisläufe und Ressourcenschonung ausgerichtete Gesellschaft
 Verringerung des wirtschaftlichen Bedarfs an natürlichen Ressourcen
 Schutz von Mensch und Umwelt bei der Erzeugung und Bewirtschaftung von Abfällen

Kernpunkte des KrWGs:
 Ressourceneffizienz in der Abfallwirtschaft durch Abfallvermeidung und Recycling von Abfällen

 Zuständigkeitsregelung nach dem Verursacherprinzip kombiniert mit kommunaler
Unterstützung

Zentraler Grundsatz des Gesetzes ist die 5-stufige Abfallhierarchie:

1. Vermeidung von Abfällen
2. Vorbereitung zur Wiederverwendung von Abfällen
3. Recycling von Abfällen
4. Sonstige Verwertung von Abfällen
   (z. B. energetische Verwertung)
5. Beseitigung von Abfällen

Auswahl von Maßnahmen:
Maßnahmen, deren Abfallbewältigung, den Schutz von Mensch und Umwelt am besten
gewährleistet, sind vorzuziehen. Dabei muss der gesamte Lebenszyklus des Abfalls
zugrunde gelegt werden, unter Einbezug von:
o zu erwartenden Emissionen,
o Maß der Schonung der natürlichen Ressourcen,
o einzusetzende oder zu gewinnende Energie,
o Anreicherung von Schadstoffen in Erzeugnissen, in Abfällen zur Verwertung oder in
daraus gewonnenen Erzeugnissen.

Question 7

Emissionszertifikatehandel

Übung

Answer 7

Ziel ist die effiziente Reduktion von CO2-Emissionen weltweit auf Basis von handelbaren und knappen Zertifikaten (Emissionsrechten)

Ausgestaltung nach dem „Cap and Trade – Prinzip“
-Betreibern von Industrieanlagen werden Zertifikatezugeteilt, die der maximal erlaubten Emissionsmenge entsprechen
-Zertifikate können auf einem Markt gehandelt werde
-Bei Überschreitung der maximal erlaubten
Emissionsmenge müssen Zertifikate erworben werden, ansonsten werden Strafzahlungen fällig

Jeder Betreiber entscheidet selbst, ob er zusätzliche Zertifikate kauft oder Emissionsreduktionsmaßnahmen durchführt.

Question 8

Funktionsfähiger Emissionszertifikatehandel

Übung

Answer 8

Veränderung: Keine Teilmarktumsetzung (wie Beispielsweise EU) sondern Gesamtmarktrealisierung

Begründung: Vermeidung von regionalen Nachteilen durch den Emissionshandel sowie Möglichkeiten zum Umgehen des Instruments

Veränderung: Ausgabe von Zertifikaten nur für Projekte, welche nicht ohne Emissionshandel durchgeführt worden wären.

Begründung: Zertifikate sollen Anreiz für zusätzliche Reduktion darstellen

Veränderung: Entfernung überschüssiger Zertifikate durch ein Gremium gemäß aktueller wirtschaftlicher Gegebenheiten

Begründung: Überschüssige Zertifikate mindern den Zertifikatepreis und verhindern das Durchführen sinnvoller Projekte

Question 9

Energie- und Stoffstrommodellierung

SS18

Answer 9

Statisch
z.B.
 Aktivitätsanalyse
 Einstufige Techniken
 Mehrstufige Techniken
 Zyklische Techniken
Betriebswirtschaftliche Input-
Output-Modelle
Leontief-Produktionsfunktion
Cobb-Douglas-Produktionsfkt.
Ertragsgesetzliche Funktion
Gutenberg-Produktionsfkt.
Heinen-Produktionsfkt.

Dynamisch
Diskret: z.B.
Petri-Netze
Stetig: z.B. System Dynamics

Question 10

Begriffsdefinition Wieder-/Weiterverwertung/-verwendung

SS16

Answer 10

Wiederverwendung
▪ Erneuter Einsatz eines Produktes für
denselben Zweck ohne physikalische oder
chemische Veränderung oder Aufbereitung
▪ Beispiel: Mehrwegsystem

Wiederverwertung
Erneuter Einsatz von Altstoffen und
Produktionsabfällen in einem gleichartigen
Produktionsprozess durch Rückführung von
Produkten in den Stoff- oder Energiekreislauf
▪ Beispiel: Einschmelzen von Glas

Weiterverwendung
▪ Nutzung eines Produktes für einen vom
Erstzweck abweichenden Verwendung
▪ Beispiel: Senfglas wird als Trinkglas verwendet

Weiterverwertung
▪ Einsatz von Produkten in neuen, noch nicht
durchlaufenen Produktionsprozessen
▪ Entstehung von neuen Produkten mit
abweichenden Eigenschaften
▪ Beispiel: Kartonagenherstellung aus Altpapier

Question 11

Demontage- und Recyclingplanung
SS17 WS17/18
SS18
Übung

Answer 11

Ausgangslage:
 Sehr hohe Anzahl an Optionen zur Gestaltung des mehrstufigen Demontageprozesses
 Alternative, kapazitätsbeschränkte Recyclingoptionen für einzelne Bauteile/ -gruppen
 Interdependenz zwischen Demontage- und Recyclingplanung
Zielsetzung:
Modell zur deckungsbeitragsmaximalen Demontage und Recycling komplexer Verbundprodukte unter Berücksichtigung der jeweils erzielbaren Erlöse bzw. aufzuwendenden Kosten sowie bestehender
technischer und kapazitativer Restriktionen

Vorgehen/Modellierung/Herausforderung:
1. Aktivitätsanalytische Modellierung der Demontage
(Demontageverfahren als mehrstufigen Kuppelproduktionsprozess)
2. Betriebswirtschaftliche Bewertung der Demontagevarianten mit entscheidungsrelevanten Kosten
und Erlösen
a) Grundmodell zur Demontageplanung
(komponentenspezifische Recyclingoptionen mit beschränkter Kapazität)
b) Integrierte Demontage- und Recyclingplanung
(interdependente, kapazitätsbeschränkte Recyclingoptionen)

Question 12

Ansätze zur Komplexitätsreduktion:

Answer 12

Ansätze zur Komplexitätsreduktion:
1. Auswahl von Demontageaktivitäten
 Auswahl nach Recyclingmöglichkeiten (gut verwertbare Baugruppen nicht weiter zerlegen)
 Kostenintensive Demontageaktivitäten nach Möglichkeit vermeiden
 …
2. Aggregation von Demontagemaßnahmen zu Demontageaktivitäten
 Maßnahmen, die sich hinsichtlich der einzusetzenden Demontagetechniken ähneln
 Maßnahmen, die immer in Kombination durchgeführt werden (sollen)
 …
3. Zusätzliche Reihenfolgebeziehungen (zur Beschränkung der Kombinationsmöglichkeiten)
 Produktkomponenten, die Problemstoffe enthalten, möglichst frühzeitig demontieren
 Direkt wieder-/weiterverwendbare Komponenten bevorzugt demontieren

Question 13

Zentrale Herausforderungen nachhaltiger Entwicklung von Unternehmen

Answer 13

(1) Steigerung der Öko-Effektivität: Grad der absoluten Umweltverträglichkeit
(2) Steigerung der Sozio-Effektivität: Grad der absoluten Sozialverträglichkeit
(3) Verbesserung der:
 Öko-Effizienz („ökonomisch-ökologische Effizienz“): Verhältnis zwischen monetären
(ökonomischen) und physikalischen (ökologischen) Größen
 Sozio-Effizienz („ökonomisch-soziale Effizienz“): Verhältnis zwischen monetären
(ökonomischen) und sozialen Größen
(4) Integrationsherausforderung: Zusammenführung der Herausforderungen (1)–(3)

Nachhaltigkeit ist ein schwer zu operationalisierendes Ziel
 Erfolgreiche Implementierung von Nachhaltigkeitsstrategien zur Steigerung der Öko-/
Sozio-Effektivität und Verbesserung der Öko-/Sozio-Effizienz erfordert messbare
Kenngrößen zur Beschreibung der Ist- und Sollzustände
 Unternehmen benötigen Entscheidungsunterstützung bei:
 Verbesserung ökonomischer, ökologischer und sozialer Leistungen
 Vergleich und Optimierung verschiedener Produktvarianten unter Gesichtspunkten der
Nachhaltigkeit
 Erfüllung gesetzlicher Auflagen
…
 Gestaltung nachhaltiger Produktion und Logistik erfordert die Erfassung und Bewertung
ökonomischer, ökologischer und sozialer Auswirkungen verschiedener Handlungsoptionen

Notwendigkeit einer Nachhaltigkeitsbewertung in Form des Life Cycle Sustainability Assessments

Question 14

Exemplarische Herausforderungen Nachhaltigkeitsbewertung
ws2016/17
Preprocessing: Auswahl von Demontageaktivitäten

Answer 14

Berücksichtigung vielfältiger Wirkungen mit unterschiedlichem Horizont
-Dimensionen der Nachhaltigen Entwicklung:
-Geographische Betrachtungsebene:
- Zeitliche Reichweite:
Ökonomisch, Ökologisch, Sozial
Lokal, Regional, Global
Kurzfristig, Mittelfristig, Langfristig

Question 15

Life Cycle Sustainability Assessment (LCSA)

Answer 15

 Lebenszyklusbasierte Nachhaltigkeitsbilanzierung
 Analysemethode zur Bewertung ökologischer, sozialer und wirtschaftlicher Aspekte von
Produkten (und Prozessen) und deren Wirkungen entlang ihres Lebenszyklus
LCC
Life Cycle Costing
(Lebenszyklus- kostenrechnung)

(E-)LCA:(Environmental) Life Cycle Assessment Demontag
(Ökobilanz)

S-LCA
Social Life Cycle Assessment
(Sozialbilanz)

Question 16

Struktur des Life Cycle Sustainability Assessments (LCSA)

Übung

Answer 16

Definition von Ziel und Rahmen (Goal and scope definition)
Bestandsaufnahme (Inventory analysis)
Folgenabschätzung (Impact assessment)
Bewertung (Evaluation)

interpretation( oben vier)

Question 17

Life Cycle Costing (LCC)

Answer 17

Betrachtung der Zahlungsströme eines Produkts über den gesamten Produktlebenszyklus.
Möglichkeit Produkte ökonomisch gegeneinander abzuwägen.

Beispiel: Kauf von Waschmaschine (Typ 1: ohne Wasserrückführung; Typ 2: mit Wasserrückführung)

Question 18

Environmental Life Cycle Assessment
4 Phasen

Übung

Answer 18

 (Environmental) Life Cycle Assessment ((E-)LCA  Ökobilanz)
 Analysemethode zur Bewertung ökologischer Aspekte von Produkten (und Prozessen) und
deren Wirkungen entlang ihres Lebenszyklus
 (E-)LCA besteht gemäß ISO 14040 aus vier Phasen:

Festlegung des Ziels und des Untersuchungsraumes
Sachbilanz
Wirkungsabschätzung
Auswertung /Interpretation

Direkte Anwendungen:

• Entwicklung und Verbesserung von Produkten
• Strategische Planung
• Politische Entscheidungsprozesse
• Marketing
• Sonstige

Question 19

Attributional vs. Consequential LCA

Übung

Answer 19

Attributional LCA:
Zielt darauf ab, die relevanten Energie- und Stoffströme eines Produktsystems entlang des gesamten Lebenszyklus zu beschreiben.

-statischer Ansatz
Welche Energie- und Stoffströme (Schadstoffe, Ressourcen und Austausch zwischen
Prozessen) resultieren über den gesamten Lebenszyklus?

 Stoffströme werden dem Produktsystem
exakt zugeordnet und der Prozess ist
statisch.
 Entwicklungen und spezifische
Entscheidungen entlang des Lebenszyklus
werden nicht erfasst.
 Beispiel: Bestimmung der relevanten
Energie- und Stoffströme bei der Fertigung
einer NCM-Batterie über den Lebenszyklus.

Consequential LCA:
Zielt darauf ab, die Veränderung der relevanten Energie- und Stoffströme durch spezifische
Entscheidungen entlang des gesamten Lebenszyklus zu erfassen und zu beschreiben.

-dynamischer Ansatz
Wie verändern sich Energie- und Stoffströme als Reaktion auf Entscheidungen
entlang des Lebenszyklus?

 Stoffströme werden dem Produktsystem
  exakt zugeordnet, aber der Prozess ist
 dynamisch.
 Entwicklungen und spezifische
 Entscheidungen entlang des Lebenszyklus
verändern das Produktsystem.
 Beispiel: Vergleich der Energie- und
 Stoffströme bei der Fertigung einer NCM-
 Batterie mit unterschiedlichen
Fertigungsverfahren.

Question 20

Bilanzierungsziel

Answer 20

Festlegung des Ziels und des Untersuchungsraumes

Erkenntnisinteresse
 Produktvergleich
 Anlagenvergleich
 Schwachstellenanalyse,…

Bilanzraum, Bilanzgrenzen
 Werkstor
 Vorketten
 Mit/ohne Infrastruktur

Systemdefinition
 Festlegung der zu
vergleichenden Produkte,
Verfahrensvarianten,
Funktionen
 Systembeschreibung
 Funktionelle Einheit

Annahmen
 Festlegung notwendiger
Vereinfachungen
 Datengrundlage
 Relevante In-/Outputs,...

Question 21

Funktionelle Einheit und Referenzfluss
SS18
Übung

Answer 21

Funktionelle Einheit:
 Quantifiziert die Funktion und damit den Nutzen eines Produktes und bildet die Bezugsgröße der Ökobilanz: alle Input- und Outputdaten werden darauf normiert
 Stoff- und Energieströme verschiedener Produkte und Prozesse werden vergleichbar
gemacht
Referenzfluss:
Die Menge des Produktes, die zur Erbringung des Nutzens nötig ist

Question 22

Treibhauseffekt

Answer 22

Global Warming Potential

Bedeutung:
 Verhinderung der Abgabe der Sonneneinstrahlung
von der Erde ins All
 Speicherung der warmen Strahlung in der Erdatmosphäre
führt zur Erhitzung der Erdoberfläche

Wirkungsindikator: Emittierte, treibhausrelevante Gase
GWP =Summe(m_i ⋅ GWP_i )

Question 23

Stratosphärischer Ozonabbau (Ozonloch)

Answer 23

ODP – Ozone Depletion Potential

Bedeutung:
 Abbau der Ozonschicht durch halogene Gase (wie bspw. FCKW)
bis hin zum Entstehen von Ozonlöchern an Süd- und Nordpol
 Zunahme der für Haut und Augen schädlichen UV-Strahlung
(Hautkrebs, Grauer Star)
Wirkungsindikator: Ozonabbauende Substanzen
ODP – Ozone Depletion Potential
Berechnung des Wirkungspotenzials:
ODP = summe(m i ⋅ ODP i )

Question 24

Photochemische Oxidantienbildung

Sommersmog

Answer 24

edeutung:
 Verbindung von Stickstoffoxiden, Kohlenwasserstoffen und
UV-Strahlung der Sonne bildet bodennahes Ozon
 Beeinträchtigung und Schädigung von Atmungsorganen,
Pflanzen und Tieren
Wirkungsindikator: Ozonbildende Substanzen
POCP – Photochemical Ozone Creation Potential
Berechnung des Wirkungspotenzials:

Summe= ෍(m i ⋅ POCP i )

Question 25

Eutrophierung

Answer 25

Bedeutung:
 Anreicherung von Nährstoffen und resultierende
Überdüngung von Böden (terrestrische Eutrophierung) oder
Gewässern (aquatische Eutrophierung)
 Störung des biologischen Gleichgewichts des Ökosystems
Wirkungsindikator: Nährstoffzuführende Substanzen
Berechnung des Wirkungspotenzials:
NP = Summe(m i ⋅ NP i )

Question 26

Versauerung

Answer 26

Bedeutung:
 Ökosysteme (aquatische und terrestrische) verlieren die
Fähigkeit, Säuren zu neutralisieren
 Abfall des pH-Werts, Wachstum und Fortpflanzung von
Pflanzen und Tieren wird beeinträchtigt bzw. gestoppt
Wirkungsindikator: Emittierte, säurebildende Substanzen
Berechnung des Wirkungspotenzials:
AP = Summe(m i ⋅ AP i )

Question 27

Ressourcenbeanspruchung

Answer 27

Bedeutung:
Inanspruchnahme nicht nachwachsender, knapper Rohstoffe,
die nach einmaliger Entnahme nicht wieder zur Verfügung stehen.
Wirkungsindikator: Energie- oder Materialressourcen
Berechnung des Wirkungspotenzials:
R = ෍(m_i ⋅ 1/R_stat,i)

Question 28

Naturraumbeanspruchung

Answer 28

Bedeutung:
 Flächenbezogene Umweltbelastungen
wie z. B. Verringerung der Biodiversität,
Landerosion, Beeinträchtigung der Landschaft
 Maßeinheit ist die Naturnähe und Größe der
in Anspruch genommenen Flächen
 Unterscheidung von 7 Natürlichkeitsklassen

Question 29

Social Life Cycle Assessment

ZIEL

Answer 29

Analysemethode zur Bewertung sozialer und sozioökonomischer Aspekte von Produkten (und Prozessen) und deren Wirkungen entlang ihres Lebenszyklus

 Ziel: Verbesserung sozialer Bedingungen von Stakeholdern entlang des Lebenszyklus von Produkten

Question 30

S-LCA: Diskussion

Answer 30

Potenziale:
 Baustein eines umfassenden Life Cycle Sustainability Assessments zur ganzheitlichen
Nachhaltigkeitsbewertung von Produkten (und Prozessen)
 Verbesserung sozialer Wirkungen von Produkten (und Prozessen)
 …
Grenzen:
 Soziale Wirkungen von Produkten hängen vom Verhalten beteiligter Unternehmen ab,
quantitative Messung und Bewertung der Indikatoren nicht immer möglich
 Handeln von Unternehmen in Industrieländern mit hochentwickelten Sozialsystemen ist
anders zu bewerten als in Entwicklungsländern, z.B. Kinderarbeit (Deutschland vs. Indien)
 Geographische Variabilität kann auch zwischen verschiedenen Regionen eines Landes
auftreten
 Fehlen einheitlicher Indikatoren-Systeme und kohärenter Datensätze
 …

Question 31

Klassifizierung von Ansätzen zur Nachhaltigkeitsbewertung

Answer 31

Es existiert eine Vielzahl von Ansätzen zur Nachhaltigkeitsbewertung
 Ansätze zur Nachhaltigkeitsbewertung können in verschiedene Gruppen eingeteilt
werden:

Wirkungsbereich
(1) Öko-Effektivität
(2) Sozio-Effektivität
(3) Öko-/Sozio-Effizienz
(4) Integration
Bewertungsobjekt
Produkt
-Unternehmen
- Unternehmen inklusive Vor-/Nachkette

Question 32

MIPS – Material-Intensität pro Serviceeinheit

WS16/17

Answer 32

Ziel: Abschätzung der Umweltbelastung durch ein Produk

Ansatz:
 Messung der Umweltbelastungsintensität durch Erfassung der Menge an Ressourcen, die
während des Lebenszyklus eines Produkts oder einer Dienstleistung verbraucht werden
 Ergebnis: „Ökologischer Rucksack“ (sinnbildliche Darstellung der Menge an
Ressourcenverbräuchen)
 Berechnung der Ressourcenverbräuche an der
Grenze der Entnahme aus der Natur
 Differenzierung des Material-Inputs in 5 Kategorien:
 Abiotische Rohstoffe
 Biotische Rohstoffe
 Bodenbewegung in der Land- und Forstwirtschaft
 Wasser
 Luft

Question 33

MIPS – Material-Input pro Serviceeinheit
Potenziale:
Grenzen:
WS16/17

Answer 33

Potenziale:
 Indikator für das Umweltbelastungspotenzial eines Produktes oder einer Dienstleistung
 Material- und Energieaufwand werden mit den gleichen Einheiten verrechnet
 Innovationspotenziale ressourcenschonenden Wirtschaftens werden aufgezeigt
 Einfache Erhebung und allgemein verständliche Darstellung
 Lebenszyklusweite Betrachtung
 Eignung um ökologisch richtige Recyclingschleifen und andere Kreisläufe von ökologisch
unsinnigen zu unterscheiden
Grenzen:
 MIPS-Ansatz berücksichtigt nicht die spezifische Toxizität von Stoffströmen (z.B.
Verbesserung durch Ersatz eines toxischen Inputstoffs durch einen hoch toxischen
Inputstoff mit geringerem MIPS-Wert)
 Fokussierung auf den Input und Vernachlässigung der Output-Wirkungen (Emissionen)
des Produkts oder der Dienstleistung
 Vernachlässigung weiterer Umweltwirkungskategorien

Question 34

Carbon Footprint

ss16

Answer 34

Ziel:
 Identifizierung der Treibhausgasemissionen entlang der Wertschöpfungskette
 Identifizierung besonders emissionsreicher Phasen und besonders hoher oder leicht zu
realisierender Reduktionspotenziale
 Vergleich mit Produkten der gleichen Produktgruppe
Ansatz:
 Ermittlung der Summe der Treibhausgasemissionen und des Treibhausgasentzugs,
angegeben als CO2-Äquivalent und beruhend auf einer Ökobilanz, unter Nutzung der
Wirkungskategorie Klimawandel (Erderwärmung)
Wissenswertes:
 Weitere Arten existieren: Carbon Footprint eines Produkts, Carbon Footprint einer
Organisation, Carbon Footprint einer Wertschöpfungskette, etc.

Question 35

Carbon Footprint
Potenziale:
Grenzen:
ss16

Answer 35

Potenziale:
 Identifizierung der Treibhausgasemissionen entlang der Wertschöpfungskette
 Aufzeigen von Optimierungspotenzialen
 Vergleich von Produkten oder Organisationen
 Lebenszyklusweite Betrachtung

Grenzen:
 Keine standardisierte, systematische Anwendung der Methodik, da einige Verfahren alle
Treibhausgase berücksichtigen, andere jedoch nur die CO2-Emissionen
 Fehlende Berücksichtigung anderer Umweltwirkungskategorien, z.B. Eutrophierung

Question 36

BASF – Ökoeffizienz-Analyse ss16

Answer 36

Ziel:
 Vergleich von Produkten oder Verfahren mit dem selben Kundennutzen
Ansatz:
 Auswirkungen auf die Umwelt entlang des gesamten Lebenswegs werden zur
Wirtschaftlichkeit des Produkts ins Verhältnis gesetzt unter Betrachtung des Kundennutzens
(vgl. funktionelle Einheit der Ökobilanz)

Question 37

BASF – Ökoeffizienz-Analyse
Potenziale:
Grenzen: ss16

Answer 37

Potenziale:
 Berücksichtigung von ökologischen und ökonomischen Kenngrößen
 Vergleich von Produkten und Prozessen möglich
 Vielzahl an Kriterien ermöglicht eine gute Aussage bezüglich Ökoeffizienz
 Analyse verschiedener Szenarien ermöglicht Aufzeigen von ökologischen und
ökonomischen Verbesserungspotenzialen
 Potenzial zur Unterstützung strategischer Unternehmensentscheidungen
Grenzen:
 Wegen der Komplexität der Sachbilanz für mittelständische Unternehmen schwer
durchführbar
 Eingeschränkte Aussagekraft für Produkte, die sich in der Entwicklung befinden
 Aggregation der Umweltwirkungen kombiniert „Äpfel und Birnen“
 Relative Skalierung (Spinnendiagramm) täuscht eine Gleichgewichtung der Kriterien vor
 Keine Berücksichtigung sozialer Aspekte

Question 38

Sustainable Value Added

 Sustainable Value AddedWS16/17

Answer 38

Ziel:
 Monetäre Bewertung der Nachhaltigkeitsleistung von Unternehmen auf Basis von
Opportunitätskosten
Ansatz:
 Berechnung der Kosten des Verbrauchs ökonomischer, ökologischer und sozialer
Ressourcen auf Basis der entstehenden Opportunitätskosten
 Relative Betrachtung der erzielten Wertschöpfung zu den ökonomischen, ökologischen und sozialen „Kosten“
 Vergleich mit demIndustrie-Benchmark

Question 39

Sustainable Value Added
Potenziale:
Grenzen:WS16/17

Answer 39

Potenziale:
 Einfache Anwendung, da benötigte Informationen meist frei verfügbar sind
 Effizienz und Effektivität in allen drei Bereichen der Nachhaltigkeit (Ökonomie, Ökologie, Soziales) werden berücksichtigt
 Aufgrund der Monetarisierung gut als Managementinstrument geeignet
 Guter Überblick über besonders wertschaffende und nicht-wertschaffende Prozesse
Grenzen:
 Nur quantifizierbare soziale und ökologische Belastungen können berücksichtigt werden
 Keine Bewertung, ob ein Unternehmen nachhaltig ist, lediglich, wie stark ein Unternehmen
zu nachhaltigem Handeln beiträgt
 Aggregation von ökonomischen, ökologischen und sozialen Auswirkungen in einer
Spitzenkennzahl geht mit hohem Informationsverlust einher

Question 40

Merkmale von Multi-Criteria-Problemen

Answer 40

1. Mehrere Ziele:
   Minimierung von Kosten,
   Minimierung von Emissionen,…
2. Zielkonflikt
   Geringe Kosten vs. hohe Leistung
3. Unvergleichbare Einheiten
   Flächenverbrauch in m2,
   Wartungskosten in €/Jahr
4. Entscheidungsträger
   Energieproduzent
5. Erwartungsstrukturen
   Sicherheit
6. Lösungsfindung
   Auswahl bzw. Gestaltung einer Alternative

Question 41

AHP (Analytic Hierarchy Process)
(5) Alternativenbewertung
SS16

Answer 41

Idee:
 Verfahren um Problemsituationen in einfacher und verständlicher Weise zu analysieren
und die Entscheidung vorzubereiten.
 Dabei hat das Verfahren die 3 Hauptbestandteile: Analytisch, Hierarchie und Prozess.
 Analytisch: Umfassende Betrachtung der Problemkonstellation mit all ihren
Abhängigkeiten.
 Hierarchie: Unterteilung des Oberziels in verschiedene kleinere Ziele, welche dadurch
separat betrachtet werden können.
 Prozess: Das Verfahren unterstützt den Anwender beim Entscheidungsprozess und
möchte den Prozess möglichst verkürzen.
 Vergleich zwischen Alternativen oder Kriterien wird mittels definierten Paarvergleich
durchgeführt.
Ergebnis:
Gewicht jeder einzelnen Alternative gemäß Hierarchie und Gewichtung

Question 42

AHP – Ablauf

SS16

Answer 42

(1) Hierarchie
Bilde die Entscheidungssituation in einer
Hierarchie ab.

(2) Paarvergleiche
Der Entscheidungsträger bewertet je zwei
Elemente einer Hierarchieebene im Hinblick auf
jeweils ein Element der nächsthöheren Ebene.

(3) Konsistenz
Überprüfe die
Konsistenz der
Bewertungen mithilfe
des Konsistenzwertes
CR. Ist CR≤0,1?

(4) Gewichtungsvektoren
Berechne zu jeder Paarvergleichsmatrix einen
Gewichtungsvektor.

(5) Alternativenbewertung
Berechne die Gewichte der Alternativen bezüglich
der Ziele für die gesamte Hierarchie

Question 43

AHP Diskussion

SS16

Answer 43

Potenziale:
 Sehr einfache Anwendung
 Leicht verständliche mathematische Zusammenhänge
 Subjektive und willkürliche Einflüsse werden durch geführte Paarvergleiche gegenüber anderer MCDM-Methoden reduziert (Übersetzung sprachlich formulierter Präferenzurteile in numerische mithilfe von Tabelle für Paarvergleiche)

Grenzen:
 Vollständige Kompensation schlecht ausfallender Kriterien
 Keine Berücksichtigung von Unsicherheiten durch Indifferenzschwellen
 Annahme linearer additiver Nutzenfunktion der einzelnen Kriterien
 Hoher Informationsbedarf über die Attribute notwendig
 Offenbare Genauigkeit ist nicht unbedingt gegeben
 Ergebnis sehr stark von Annahmen abhängig

Question 44

PROMETHEE – Ein Vertreter der Europäischen Schule
ss16/
ws17/18

Answer 44

Annahme: Unwissen des Entscheidungsträgers über Präferenzen
Ziele:
 Strukturierung der Entscheidungssituation
 Aufzeigen von Konsequenzen unterschiedlicher Kriteriengewichtungen
 Entscheidungsvorbereitung steht im Fokus der Verfahren

Question 45

Unterschiede zu MADM-Verfahren der amerikanischen Schule:

Answer 45

 Einführung von Schwellenwerten (q, s): nur bedeutsame Unterschiede der
Zielerreichungsgrade beeinflussen die Entscheidung
 Eingeschränkte Kompensation: schlechte Zielerreichungsgrade bei einem Kriterium
können nicht vollständig durch gute Zielerreichungsgrade einer bei einem anderen
Kriterium ausgeglichen werden
Ergebnis: Menge nicht dominierter Lösungen, die nicht transitiv sein muss
Vorteil:
Anwendbarkeit der Verfahren bei widersprüchlichen oder unvollständigen
Informationen
Verfahren: Outranking-Verfahren, z.B. ELECTRE, PROMETHEE

Question 46

PROMETHEE und AHP SS16

Answer 46

rwartung, dass sich die Ergebnisse von PROMETHEE I und AHP unterscheiden, da PROMETHEE keine Kompensation erlaubt (+2P).

Es ist vorstellbar, dass beide Möglichkeiten als unvergleichbar eingestuft werden, da die Kriterienausprägung sehr unterschiedlich ist (+2P)

Question 47

„
Effizienz
“
und 
„
Effektivität
“
Unterschied

Answer 47

Eine effiziente Maßnahme verbessert den Status-Quo durch eine verbesser-
te Nutzung von Ressourcen, erreicht aber nicht zwingend den Soll-Zustand, wie eine effektive Maßnahme.

z.B: Emissionszertifikate handel, welcher die Emissionen reduziert aber keine Reduktion auf Nullemissionen erreicht.

Question 48

Vorgehen bei MADM-Problemen
WS17/18
WS18

Answer 48

(1) Kriterienauswahl, Kriterienhierarchie, Modellformulierung
Kriterienauswahl:
 Vollständige Abbildung der Entscheidungssituation
(Durch das Fehlen eines Kriteriums kann keine ganzheitlich betrachtete Entscheidung getroffen werden )
 Minimale Anzahl voneinander unabhängiger Kriterien
(Durch die Berücksichtigung voneinander abhängiger Kriterien werden bestimmte Ausprägungen von Alternativen bevorzugt bzw. benachteiligt. )

Kriterienhierarchie:
 System, das aus mehreren Ebenen besteht
 Höhere Ebene wird von unterer Ebene beeinflusst
 Elemente innerhalb einer Ebene beeinflussen sich nicht

Modellformulierung:
Zielerreichungsmatrix

(2) Skalierung der Kriterien
Erfolgt mittels Durchführung einer Skalentransformation (T):
 Beispiele:
 Zuweisung von 0 zu Geschlecht „Männlich“ und 1 zu „Weiblich“
 Abbildung von 70° Fahrenheit auf den Wert 21° Celsius
 Zuordnung von 100 dB zur Bezeichnung “laut”

(3) Normierung der Zielerreichungsgrade
(4) Bestimmung der paretooptimalen Alternativen
(5) Gewichtung der Kriterien
(6) Auswahl und Durchführung eines MADM-Verfahren

Question 49

Europäische Schule der MADM-Verfahren

Answer 49

Annahme: Unwissen des Entscheidungsträgers über Präferenzen
Ziele:
 Strukturierung der Entscheidungssituation
 Aufzeigen von Konsequenzen unterschiedlicher Kriteriengewichtungen
 Entscheidungsvorbereitung steht im Fokus der Verfahren

Question 50

PROMETHEE

:Präferenzfunktionen WS17/18

Answer 50

Gewöhnliches Kriterium
Quasi-Kriterium
Kriterium mit linearer Präferenz
Stufen-Kriterium
Kriterium mit linearer Präferenz und
Indifferenzbereich
Gaußsches Kriterium

Question 51

Ausgangsfluss

und Eingangsfluss

Answer 51

4. Ausgangsfluss als Stärkemaß
   Stärkemaß bedeutet, dass je höher der
   Ausgangsfluss, desto stärker wird die Alternative
   gegenüber den anderen präferiert
5. Eingangsfluss als Schwächemaß
   Schwächemaß bedeutet, dass je höher der
   Eingangsfluss ist, desto stärker werden alle
   anderen Alternativen im Vergleich zur betrachteten
   Alternative präferier

Question 52

PROMETHEE

vorteil

Answer 52

Durch die individuelle Überführung eines Kriteriums in eine Präferenzfunktion
wird dem Entscheider ermöglicht die Distanzen zwischen Alternativen in den
einzelnen Kriterien unterschiedlich stark in die Entscheidung einfließen zu
lassen (bspw. Indifferenzschwellen).

Question 53

Einfluss auf die Recyclingquoten

Answer 53

Monetäre Größen, wie Erlöse oder Kosten für Baugruppen und Bauteile
sowie Kosten für Demontageaktivitäten, beeinflussen die Recyclingquoten
deutlich.
(2 Punkte)
Je höher die Erlöse für Sekundärrohstoffe sind, desto höher sind die Recyclingquotenund je niedriger die Demontagekosten sind, desto höher sind die Recyclingquoten
.
(je 1 Punkt)
Recyclingquoten bzw. die ökologische Dimension werden nicht explizit betrachtet
, da die Entscheidung ausschließlich auf monetären Größen beruht.
(2 Punkte)

Question 54

Eine Herausforderung bei der Bewertung der Nachhaltigkeitsleistung von Unternehmen besteht in der Berücksichtigung der verschiedenen Dimensionen der Nachhaltigen Entwicklung. In diesem Kontext unterscheidet man zwischen den Konzepten der „Öko- bzw. Sozio-Effektivität“, der „Öko- bzw. Sozio-Effizienz“ sowie der integrierten Bewertung aller Nachhaltigkeits-Dimensionen. Grenzen Sie diese Kategorien voneinander ab.

Übung

Answer 54

Öko-Effektivität und Sozio-Effektivität zielen jeweils darauf ab, einen einzelnen Aspekt
der Nachhaltigen Entwicklung d.h. die Umwelt- oder Sozialverträglichkeit absolut zu
verbessern.
 Im Rahmen der Öko- und Sozioeffizienz wird die Verbesserung der Umwelt- und
Sozialverträglichkeit ins Verhältnis zur Wertschöpfung gesetzt.
 Integrierte Verfahren versuchen gleichzeitig alle drei Dimensionen der Nachhaltigen
Entwicklung zu berücksichtigen und diese nicht losgelöst voneinander zu betrachten.

Question 55

Warum soll für die Nachhaltigkeitsbewertung von Produkten eine Betrachtung über den gesamten Lebenszyklus erfolgen. Stellen Sie dies anhand einer Grafik dar und nennen Sie die wesentlichen Einflussfaktoren.

Übung

Answer 55

1. Ressourcengewinnung
2. Aufbereitung und Veredelung
3. Fertigung
4. Verkauf/Vertrieb

 Unternehmen am Beginn der Wertschöpfungskette verursachen große ökologische
Wirkung, generieren aber nur geringe Wertschöpfung – im Gegensatz zu Unternehmen am
Ende der Kette
 Verkauf und Vertrieb können nicht ohne Ressourcengewinnung existieren, ein losgelöster
Vergleich wäre daher unfair.

Question 56

Als eine große Herausforderung der Nachhaltigkeitsbewertung wird die Wahl der geographischen Betrachtungsebene beschrieben. Zeigen Sie an einem Beispiel die Probleme auf, welche mit der Wahl der Betrachtungsebene (z.B. lokal oder global) zusammenhängen.

Übung

Answer 56

 Elektromobilität: global  gut, da theoretisch weniger Emissionen entstehen
lokal  schlecht, da Abbau von Silicium mit unsozialem
Arbeitsbedingungen/Kinderarbeit verbunden ist
 Elektromobilität: global  schlecht, da Emissionen durch Stromerzeugung (z.B. Kohle)
lokal  keine Emissionen mehr

Question 57

Welche Wirkungskategorien (Midpoint-Indikatoren) kennen Sie für Öko- und
Sozialbilanzen. Nennen Sie jeweils mindestens 3.

Übung

Answer 57

Ökobilanz 
Treibhauseffekt
Stratosphärischer Ozonabbau
Photochemische Oxidantienbildung
Eutrophierung
Versauerung
Ressourcenbeanspruchung
Naturraumbeanspruchung

Sozialbilanz
Arbeitsbedingungen
Menschenrechte
Gesundheit und Sicherheit
Kulturelles Erbe

Question 58

Warum ist die ausschließliche Betrachtung der Umweltwirkungen in der Produktion als kritisch zu betrachten, um allgemeine Aussagen zur Umweltwirkung beider Produkte zu treffen?

Übung

Answer 58

Die Produktion stellt nur eine Phase des Lebenszyklus dar. Um eine generelle Aussage
über die Umweltwirkung der Produkte treffen zu können, muss der gesamte Lebenszyklus
analysiert werden.

Question 59

Beschreiben Sie kurz, die wesentlichen Unterschiede in Phase 1 des S-LCA hinsichtlich der Identifikation sozial relevanter Themen.

Answer 59

Beantwortung der Fragen:
 Welche sozialen Themen sollen berücksichtigt werden?
 Welche sozialen Indikatoren sind zur Beschreibung dieser Themen geeignet?
 Die sozial relevanten Themen, sogenannte Subkategorien, werden den
Stakeholderkategorien und/oder Wirkungskategorien zugeordnet

Arbiter–Arbeitsbedingungen–fairer Lohn kinderarbeiter – mindestlohnkinderarbeiter

Question 60

Bisher gibt es keine allgemeinen Standards zur Erstellung einer Sozialbilanz. Welche Herausforderungen leiten sich entsprechend für die Erstellung einer Sozialbilanz ab?
übung

Answer 60

Herausforderungen:
 Zahlreiche soziale Auswirkungen sind nicht quantifizierbar und damit nur schlecht
messbar z.B. soziale Gerechtigkeit, Gleichberechtigung, Arbeitsbedingungen. Hier muss
auf Hilfsgrößen zurückgegriffen werden, die lediglich ein unzureichendes Bild der
Wirklichkeit vermitteln können und damit keine befriedigende Grundlage für eine
vergleichende Bewertung darstellen.
 Die Bewertung verschiedener sozialer Kriterien ist von der geographischen Region
abhängig. So kann beispielsweise Kinderarbeit in einem europäischen Land als ein sehr
schlechtes Zeichen hinsichtlich der sozialen Nachhaltigkeit gewertet werden. In einem
anderen Land, in dem die Beschäftigung von Kindern Usus ist, wäre es aber z.B. nicht
sozial nachhaltig, diese nicht zu beschäftigen, da das Schicksal der gesamten Familie
von diesem zusätzlichen Einkommen abhängig ist.

Question 61

Beschreiben Sie dazu kurz was MADM-Verfahren sind und geben Sie das allgemeine Vorgehen bei MADM-Problemen wieder.

übung

Answer 61

Multi-Attribute-Decision-Making bedeutet Auswahl einer Alternative aus einer begrenzten
Anzahl von Alternativen mittels ausgewählter Attribute.

Vorgehen zur Formulierung multikriterieller Entscheidungsmodelle

(1) Kriterienauswahl, Kriterienhierarchie, Modellformulierung
(2) Skalierung der Kriterien
(3) Normierung der Zielerreichungsgrade
(4) Bestimmung der paretooptimalen Alternativen
(5) Gewichtung der Kriterien
(6) Auswahl und Durchführung eines MADM-Verfahren

Question 62

Welche der Methoden (AHP, PROMETHEE) erscheint für die Anwendung auf das vorliegende Problem geeigneter? Welche Vor- und Nachteile gehen mit den Methoden einher?
übung

Answer 62

AHP
Vorteile:
 Einfache Anwendung
 Transparente Durchführung
Nachteile:
 Vollständige Kompensation
 Vollständige Ordnung, auch wenn
Alternativen unvergleichbar sind
 Linear additive Nutzenfunktion ist
selten gegeben

PROMETHEE
Vorteile:
Eingeschränkte Kompensation
 Unvergleichbarkeit der Alternativen
ist möglich
 Berücksichtigung von Unsicherheiten
durch Indifferenzschwellen
Nachteile:
 Aufwändige Anwendung

gesamtnacheil:
 Sehr hoher Informationsbedarf über die Attribute
 Offenbare Genauigkeit ist nicht unbedingt gegeben
 Ergebnis sehr stark von Annahmen abhängig

Question 63

. Produkts für die Bewertung seiner Nachhaltigkeitsleistung nötig ist bzw. s

Answer 63

Schutz vor Problemverlagerung: Unternehmen können Ihre Nachhaltigkeit
s-
leistung nicht durch Outsourcen energie
-
oder ressourcenintensiver Prozesse
verbessern. Dies ist
insbesondere relevant, da in den frühen Stufen der
Wertschöpfung häufig nur eine geringe Wertschöpfung, aber eine hohe
Umweltbelastung vorliegt. (+2 Punkte)
Möglichkeit zur effizienten Emissionsminderung: Umweltwirkungen werden
dort vermindert, wo sie mehr
heitlich anfallen, also z.B. bei der Ressource
n-
gewinnung. (+2 Punkte)