9 Kreislaufwirtschaft, Recycling und Demontage · Produkt Produkt Altgerät Kreislaufführung von...

Produktionstechnik II VL 12: Kreislaufwirtschaft, Recycling und Demontage

Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. Dr. h. c. Dr.-Ing. Eckart Uhlmann

Technische Universität Berlin

9 Kreislaufwirtschaft, Recycling und Demontage


9.1 Kreislaufwirtschaft

9.1.1 Einführung in die Kreislaufwirtschaft

9.1.2 Bausteine der Kreislaufwirtschaft

9.1.3 Realisierung der Kreislaufwirtschaft

9.2 Recycling

9.2.1 Definition und Abgrenzung

9.2.2 Recyclingverfahren

9.3 Demontage

9.3.1 Grundlagen der Demontagetechnik

9.3.2 Demontagesysteme

9.3.3 Sonderforschungsbereich 281 „Demontagefabriken“




Entwicklung der Kreislaufwirtschaft aus der Durchlaufwirtschaft I

Ökonomie Quelle Input Output

Senke

Umwelt

natürliche

Ressourcen

gasförmige, flüssige,

feste Emissionen

Durchlaufwirtschaft

Quelle: D. Haasis




Quelle Input Output

Senke

Umwelt

natürliche

Ressourcen

gasförmige, flüssige,

feste Emissionen

Altprodukte, Baugruppen,

Bauteile, Materialien etc.

Ökonomie

Entwicklung der Kreislaufwirtschaft aus der Durchlaufwirtschaft II

KrW

Kreislaufwirtschaft

Quelle: D. Haasis




Gesetze: Kreislauf-

wirtschaftsgesetz

Verordnungen: Altauto-

verordnung, Informations-

technikverordnung

Techn. Anleitungen: TA

Siedlungsabfall

Verfügbare Recycling-

technologien

Recycling- und De-

montageprozesskosten

Erlöse für Sekundär-

materialien und wieder-

verwendbare Bauteile

Gesetzlicher

Rahmen

Technisch-wirtchaft-

lischer Rahmen

Steigende Pro-

duktion, kürzere

Innovationszyklen

Kostensteigerung

zur umweltverträg-

lichen Beseitigung

Ökologische

Sensibilisierung

der Bevölkerung

Verknappung

von Ressourcen

Motivation und Randbedingungen

Ursachen für die zunehmende Bedeutung der Einführung der Kreislaufwirtschaft

Quelle: K. Feldmann, M. Geiger




Gesetze und Verordnungen

Gesetz, Verordnung Abkürzung Stand

Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetzt KrW-/AbfG 09/94

Bestimmungsverordnung besonders

überwachungsbedürftige Abfälle

Bestbü

09/96

Nachweisverordnung NachwV 09/96

Abfallwirtschaftskonzept und

-bilanzverordnung

AbfKoBiV 09/96

Altfahrzeug-Verordnung 09/00

Altölverordnung AltölV 10/87

Verpackungsverordnung VerpackVO 10/93

Landeswirtschrats- und Altlastengesetz LAbfWAG 04/98

Quelle: BMU: Bundesministerium für Umwelt




Forschungsfelder der Kreislaufwirtschaft

Werkstoff-

herstellung

Deponierung,

thermische

Verwertung

Sekundärroh-

stoff / stoffliche

Verwertung

Rohstoff-

gewinnung

Teile- /

Baugruppen-

fertigung

Demontage,

Aufbereitung,

Wartung

Gebrauch

Montage

Organisation und

Qualitätssicherung

Quelle: R. Jünemann




Arbeitsfelder der industriellen Kreislaufwirtschaft

Entwicklung systemanalytischer Werkzeuge

Entwicklung von Organisations- und Logistikstrukturen

Entwicklung von Analyse-, Planungs- und Bewertungsmodellen

Kreislaufführung auf der Rohstoffebene

Aufbereitung zu Sekundärrohstoffen

Identifikation und Analyse störender Begleitstoffe

Energetische Werkstoffe

Kreislaufführung auf der Werkstoffebene

Kreislauffähige Materialien und Werkstoffe

Kriterien für Qualitätssicherung

Kreislaufführung auf Produkt- und Bauteilebene

Gestaltung lebensdauerverlängerter Bauteile und Produkte

Gestaltung kreislauffähiger Bauteile und Produkte

Demontage-, Sortier- und Aufbereitungstechnologien

Qualitätssicherung auf der Bauteilebene

Entsorgung

Thermische Behandlung

Deponierung

Quelle: R. Jünemann




Darstellung der Stoff-, Energie-, und Informationsflüsse in der KrW

Recycling

Design/

Konstruktion

Bedürfnis

Abfall

Erfassung

Abfall

Nutzung/Bedürfnis-

befriedigung

Produktion

Alt-Produkte

Recycling

Erfassung

Primär-

ressourcen

Primär-

ressourcen Abfall

Abfall

Abfall

Informationsfluss

Stoff- und Energiefluss

Sekundärstoffe




Hersteller Handel Verbraucher Entsorger

Gesellschaftliche Rahmen, Kontrollmechanismen

Öffentlichkeit

Kontrolle

Produkt Produkt Altgerät

Kreislaufführung von Geräten, Komponenten, Materialien

Akteure der Kreislaufwirtschaft

Kontrolle Kontrolle Kontrolle




Anzahl zu entsorgender technischer Konsumgüter in der BRD 1997

Altfahrzeuge

Beleuchtungskörper

Haushaltkleingeräte

Elektrische und elektronische Kleingeräte

Büro- und Kommunikationstechnik

HiFi-, Stereo- und Videogeräte

Fernseher

Wäschetrockner

Waschmaschinen

Elektroherde, Mikrowellengeräte

Geschirrspüler

Kühl- und Gefriergeräte

sonstige

8 Mio. 6 4 2

Quelle: ZVEI, prognos, Stat. BA, Sfb281 B1 Bericht




Umsetzung der Kreislaufwirtschaft

KrW-/

AbfG EAKV

Bestü

AbfV NachwV TgV

AbfKo

BiV

Bestü

VAbfV

EfBV

(RL)

Zusammenführung der Pflichten

und der Anforderungen mit den

Lösungen des Modellbaukastens

Handlungs-

anleitungen

Auditierung

u. Beratung Referenz-

modell

KrW-

Konzept

Umsetzung

d. Probleme

Sofortmaß-

nahmen

Problem-

evaluierung

Leitfaden für

verschiedene

Branchen

Hilfsmittel Lösungen

Methodenbaukasten zur Umsetzung der Kreislaufwirtschaft

Gesetze und Verordnungen

Gesetze / Verordnungen, Konsequenzen,

Pflichten, Maßnahmen, Lösungen

Quelle: Fraunhofer IPA




Vorgehensweise bei der Umsetzung der KrW

Gemeinsame Rahmenfixierung: Definierte Ziele und Rahmenfestlegung

Analyse: Abbildung des Ist-Zustandes im Unternehmen

Abgleich der Ist-Situation mit den neuen Anforderungen des

Gesetzgebers

Bewertung und und Feststellung der neuen Anforderungen an das

Unternehmen

Berücksichtigungen: Sowohl die interne Kreiswirtschaftsunternehmens-

philosophien sowie externe Lösungen (Verbandslösungen) und die

Vorlagen des Umwelt- /Kreislaufmanagements

Schulung und Training der Kreislaufwirtschaftsverantwortlichen

Quelle: D. Haasis




Produktionstrends zur Umsetzung der Kreislaufführung

Modularer Produktaufbau

Verwendung standardisierter Komponenten

Hochrüstbarkeit des Produktes

Einsatz langlebiger Teile, Komponenten und Güter

Verarbeitung qualitativ hochwertiger Teile und Komponenten

Quelle: D. Haasis










9.2 Recycling



9.3 Demontage







Recycling

Definition

Recycling ist die erneute Verwendung oder Verwertung von

Produkten oder Teilen von Produkten in Form von Kreisläufen.

Recycling umfasst

Physische Erfassung der Rückstände,

Trennung und Aufbereitung recyclingfähiger Substanzen

bzw. Verdichtung der Energiearten,

Transport zur Einsatzstelle und

Eingabe als Input eines Prozesses.

Systematisches Recycling verlangt planerische, organisatorische

und technische Voraussetzungen.

Quelle: DIN 8592




Recyclingprozess

Vorbereitungs-

prozess

- Erfassung

- Sammlung

- Transport

- Vorsortierung

- Kompaktierung

Behandlung-

prozess

Rückgewinnungs-

prozess

Aufarbei-

tungs-

prozess

- Zerstörungsfreie

Demontage

- Sortierung

- Demontage

- Zerkleinerung

- Sortierung

Aufberei-

tungs-

prozess

Quelle: IWF, Montagetechnik

- Reinigung

- Prüfung und

Sortierung

- Nacharbeitung

- Remontage

- Werkstofflich

- Rohstofflich

- Energetisch




Recyclingarten

Ressource

Produktge-

brauch u./o.

-verbrauch Produktion

Rohstoffge-

winnung und

-aufbereitung

Überholung

bzw.

Aufbereitung

Produktions-

abfall-

aufbereitung

Deponie u.

Biosphäre

Altstoff-

aufbereitung

Produktionsabfall-

recycling

Recycling während

des Produktgebrauchs

Altstoffrecycling




Recyclingformen

Recyclingformen

Materialorientiert

Verwertung

gleicher

Materialeinsatz

geänderter

Materialeinsatz

Wiederverwertung Weiterverwertung

Quelle: G. Kiesgen

Bauteilorientiert

Verwendung

gleicher

Verwendungszweck

geänderter

Verwendungszweck

Wiederverwendung Weiterverwendung




Recyclingformen - Definitionen

Wiederverwendung ist eine erneute Benutzung eines gebrauchten Produktes (Altprodukt) für den gleichen Verwendungszweck wie

zuvor unter Nutzung seiner Gestalt ohne bzw. mit beschränkter Veränderung einiger Teile.

Weiterverwendung ist eine erneute Benutzung eines gebrauchten Produktes (Altprodukt) für einen anderen Verwendungszweck, für

den es ursprünglich nicht hergestellt ist. Sie kann unter Nutzung der Gestalt ohne bzw. mit beschränkter

Veränderung des Produktes erfolgen. Dabei kann die erneute Benutzung für einen anderen (bestimmten)

Verwendungszweck bereits bei der Herstellung des Produktes berücksichtigt worden sein.

Wiederverwertung ist der wiederholte Einsatz von Altsoffen und Produktionsabfällen bzw. Hilfs- und Betriebsstoffen in einem

gleichartigen wie dem durchlaufenen Prozess. Hierzu kann auch das chemische Recycling von Kunststoffen zur

Gewinnung der Materialausgangsstoffe gezählt werden. Durch die Wiederverwertung entstehen aus den

Ausgangsstoffen weitgehend gleichwertige Werkstoffe.

Weiterverwertung ist der Einsatz von Altstoffen und Produktionsabfällen bzw. Hilfs- und Betriebsstoffen in einem von diesen noch

nicht durchlaufenen Produktionsprozess. Durch die Weiterverwertung entstehen Werkstoffe oder Produkte mit

anderen Eigenschaften (Sekundärwerkstoffe) und/oder anderer Gestalt. Hierzu gehört auch das chemische

Recycling von Kunststoff.

Quelle: VDI 2243




Recycling während des Produktgebrauchs

Produktrecycling (Gestalt bleibt)

Beispiele zum Recycling nach VDI 2243

gleiche

Anwendung

Mehrwegverpackung

Wartung

Kfz-Austauschmotoren

Reifenrundneuerung

Instandsetzung

Aufarbeitung

Müllbeutel

Trinkglas

Tiefkühlbox

Zaunpfahl

Kinderschaukel

Einkaufstüte

Senfglas

Joghurtbecher

Eisenbahnschwelle

Altreifen

Weiterver-

wendung

gleiche

Anwendung

Nachfühlverpackung

Schulbuchtausch

Wiederver-

wendung

Sekundär-

anwendung

Beispiel Behandlungs-

prozess

Recycling-

form

Quelle: VDI 2243




Produktionsabfallrecycling

Altstoffrecycling

Materialrecycling (Gestalt wird aufgelöst)

neue Poly-

merisation

Altkunststoffe und

Altöl aufspalten

Chemisches

Recycling

Balastgewicht

Asphalt

Kleinteile

Baustahl

Schallschutz

Innenkotflügel

Sportplatzbelag

Stanzabfälle

Teer aus Kokerei

Stanzabfälle

Automobilschrott

gemischte Kunststoffe

Kunststoffgehäuse

Elastomere

Aufbereitung Weiterver-

wertung

gleiche

Anwendung

gleiche

Anwendung

Umschmelzen von

Angüssen

Aufbereitung

Thermoplaste

Glas

Aufbereitung

Wiederver-

wertung

Sekundär-

anwendung

Beispiel Behandlungs-

prozess

Recycling-

form

Beispiele zum Recycling nach VDI 2243

Quelle: VDI 2243




Recyclingkreisprozesse und Recyclingformen in der

Wertschöpfungskette

Ressource Grundstoff Werkstoff Bauteil Produkt Altprodukt Altbauteil Rohstoff Deponie

Entsorgung

Eventuelle zukünftige Nutzung

Nutzung

Wieder-/ Weiterverwendung

von Produkten Koppel-

produkte

Form-

gebung

Endlagerung Demontage Montage Verarbeitung Erzeugung Gewinnung

Wieder-/ Weiterverwendung

von Bauteilen

Produktions

abfall-

recycling

Produktabfallrecycling

Recycling während des

Produktgebrauchs

Sekundär-

rohstoffe

Weiterverwertung von Stoffen

Wiederverwertung von Stoffen

Altstoffrecycling

Sekundär-

grundstoffe

Quelle: G. Kiesgen




Recyclingverfahren

Verfahren der

Klassierung

Siebklassierung

Stromklassierung

Thermische

Verfahren

Metallurgische

Verfahren

Pyrolyse

Hydrierung

Zerkleinerungs-

verfahren

(Schreddern)

Schneidmühlen und

Rotorscheren

Hammermühlen

Prallmühlen

Kugel- und

Kaskadenmühlen

Verfahren der

Sortierung

Magnetscheidung

Dichtesortierung

Sortierung der

Schredderrückstände

Elektrosortierung

Vibrosortierung

Klauben

Flotation

Kunststoffidentif.

und -sortierung

Laserpyrolyse

mit Spektroskopie

Gas-

chromatographie

Röntgenfluoere-

szenanalyse

Massenent-

spetroskopie

Reflexions-

spektroskopie

Röntgen-

beugung

Quelle: IWF, Montagetechnik




Thermisches Recycling: Pyrolyse

Pyrolysereaktor

Pyrolysekorb mit

Wägezelle

Pyrolysegut mit

Thermoelementbaum

Heißgasstrom

Pyrolysegas

Definition

Als Pyrolyse wird die Zersetzung von festen

oder flüssigen Stoffen bei hohen Temperaturen

(400 - 700°C) unter Sauerstoffausschluss

bezeichnet.

Einsatzgebiete

Cracking von Benzin

Behandlung von Klärschlamm

Energetische Behandlung von Biomasse

Quelle: IKET, Institut für Kern- und Energietechnik




Schreddern: Hammermühle

Roststab Rotor

Schlag-

hammer

Messer-

brücke

Schwingklappe

Schrottauslauf

Quelle: Thomé, 1992

Schnell umlaufende Rotoren, auf denen

bewegliche Hämmer befestigt sind

Zerschlagen des Zerkleinerungsguts durch

rotierende Hämmer

Zerdrücken des Zerkleinerungsguts an den

Begrenzungen des Mahlraumes

Einsatzgebiete

Zerkleinerung von weichen, elastischen und

faserigen Stoffen, vor allem Kunststoffen




Schreddern: Schneidmühlen

Schneidmesser

Siebrost

Langsam rotierende Schneidwerkzeuge

(Schneidmesser)

Umfangsgeschwindigkeit zwischen 20 U/min

und 60 U/min

Zerkleinerungswirkung durch Schneid- und

Scherwirkung der Schneidwerkzeuge

Auswechselbare Schneidwerkzeuge

Einsatzgebiete

Zerkleinerung von weichen, elastischen und

faserigen Stoffen, vor allem Kunststoffen





Schreddern: Prallmühlen

Prallwerke

Schlagleisten

Rotierende Walze mit austauschbaren, fest

sitzenden Zerkleinerungswerkzeugen

(Schlagleisten)

Hohe Umfangsgeschwindigkeit

Prallwerke mit schwingender Verlagerung

Ggf. Austragsrost (Mahlbahn)

Einsatzgebiete

harte und mittelharte mineralische Stoffe,

Verbundmaterialien wie z. B. armierter Beton





Schreddern: Kugel- und Kaskadenmühlen

Langsam drehende Trommel mit konisch

geneigten Stirnwänden und Stahlkugeln im

Inneren

Umfangsgeschwindigkeit zwischen 14 U/min und

20 U/min

Zerkleinerungswirkung durch Reib- und Walz-

vorgänge infolge der Relativbewegung zwischen

Kugeln und Abfallbestandteilen

Hoher Energiebedarf, Verschleiß der Mahlkugeln

Starke Homogenisierung der Materialien

Einsatzgebiet

Hausmüll





Klassierung nach charakteristischer Länge mit

Hilfe einer Trennfläche (Siebboden)

Klassierung von Korngemischen nach der

Korngröße (Stückgröße)

Einsatzgebiete

Gemischter Hausmüll

Bioabfall und Kompost


Klassierungsverfahren: Siebklassierung




Klassierungsverfahren: Stromklassierung

Klassierung von Korngemischen nach der Sinkgeschwindigkeit in einem Trennmedium

Hydrostromklassierung in einer Flüssigkeit als strömendes Medium

Aerostromklassierung in einem Gas als strömendes Medium

Einsatzgebiete

Klärschlammentwässerung, Feinkornabtrennung bei Bauschuttaufbereitung,

Grobstaubabtrennung bei der Rauchgasreinigung

Ws: Sinkgeschwindigkeit eines

kugelförmigen Partikels

V

Grobgut

Ws

Feingut

Gegenstromtrennung

Querstromtrennung

V

G





Sortierverfahren: Magnetscheidung

Trommelscheider

Magnet

Überbandscheider

Wirkprinzip:

Magnetscheider nutzen die unterschiedliche Magnetisierbarkeit (magnetische Suszebilität) der

Materialien. Im Spalt werden magnetische Feldstärken von 0,2 T bis 3,5 T erreicht. Die auf

abzutrennende Teile wirkenden, magnetischen Kräfte müssen größer sein als die Summe der

entgegengesetzt gerichteten äußeren Kraftkomponenten Fi :

FM > Σ Fi.

Magnet

FM





Sortierverfahren: Elektrosortierung durch Wirbelstromscheidung

Nicht-Metalle

Metalle

S SN

Wirkprinzip:

Bei der Wirbelstromscheidung wird in einem leitfähigen Partikel durch ein zeitlich veränderliches

Magnetfeld ein Strom induziert. Dieser Strom erzeugt wiederum ein Magnetfeld, das dem erzeugenden

Feld entgegengerichtet ist. Dadurch entsteht eine Kraftwirkung, die leitfähige Partikel aus dem Bereich

der Feldwirkung beschleunigt.

Wirbelstromscheider

Polrad mit Abdeckung





Sortierverfahren: Flotation

Schlamm aus

benetzbaren

Teilchen

Schaum mit

nichtbenetz-

baren Teilchen

Schaum-

Schöpfrad

Propellerrührer

mit Hohlwelle

Luft

Misch-

laufwerk

Luftblasen

Schaum

Benezbare

Teilchen

Nicht-

benetzbare

Teilchen

Flotations-

flüssigkeit

Zerkleinerung des Festgemisches

Korngröße < 1 mm

Das Festgemisch wird in Wasser, bei

löslichen Substanzen in gesättigter

Mutterlauge eingetragen

Der Aufschwemmung wird Flotationsmittel

zugesetzt und ein Luftstrom durchgeleitet

Der sich bildende Schaum enthält die

abzutrennende Substanz

(Nachbehandlung)

Einsatzgebiet

Papierrecycling

Rührwerksflotationszelle





Sortierverfahren: Klauben

Ausnutzung stoffspezifischer

physikalischer Eigenschaften (Glanz,

Dielektrizitätskonstante, elektr.

Widerstand, Strahlungsemission,

-reflexion, -absorption)

Messung der phys. Eigenschaften

anhand eines Multisensorensystems oder

mehrerer Sensorensysteme

Klassifizieren

Abtrennen

Einsatzgebiete

Glas und Keramik

Auswerteeinheit

(Rechner)

Trennvorrichtung Detektor

Automatisches Klauben











9.2 Recycling



9.3 Demontage







Demontage

Definition

Demontage ist die Gesamtheit aller geplanten Vorgänge, die der Vereinzelung

von Mehrkörpersystemen zu Baugruppen, Bauteilen und/oder formlosen Stoff

durch Trennen dienen.

Quellen: Sfb 281, DIN 8580

Auf-

bereitung

Beseiti-

gung

Distribution Rück-

führung

Nutzung

Demontage Remontage Reinigen,

Prüfen,

Bearbeiten,..

Produktion Produktent-

wicklung

Materialfluss




Fertigungsverfahren

Urformen

Umformen

Trennen

Fügen

Beschichten

Stoffeigen-

schaftsändern

Zerteilen

Spanen mit

geometrisch

bestimmten

Schneiden

Spanen mit

geometrisch

unbestimmten

Schneiden

Abtragen

Zerlegen

Reinigen

zerstörungsfrei zerstörend teilzerstörend

Quelle: DIN 8580

Fertigungsverfahren der Demontage




Ziele und Arten der Demontage

Wiedergewinnung von Materialien, Baugruppen und Bauteilen

Reduzierung des Deponiebedarfs

Schonung der natürlichen Ressourcen

Isolierung von Wert- und Schadstoffen

Demontage

zerstörungsfreie

Demontage

zerstörende

Demontage

schädigungsfreie

Demontage

schädigende

Demontage

teilzerstörende

Demontage

alle Bauteile

zerstörende

Demontage

Verbindungselemente

zerstörende

Demontage

nicht alle Bauteile

zerstörende

Demontage

Zie

le

Quelle: Spur




Zerstörungsgrad in der Demontage

Verbindungs- element

Fügepartner unzerstört

unzerstört

zerstört

zerstört

zerstörungsfreie Demontage

zerstörende Demont. mit Zerstörung des Verb.-elem.

teilzerstörende Demont. mit Erhalt des Verb.-elementes

teilzerstörende Demontage

Quelle: Hentschel




Herausforderungen an die Demontage

Nicht demontagegerecht gestaltete Produkte

Teilweise sehr kleine Losgrößen

Unbekannter Produktzustand

Schwierige Datenbeschaffung

Handhabung von biegeschlaffen Bauteilen

Komplexe Bewegungen

Lös- und unlösbare Verbindungen in einem System

Zerstörungsfreie Gewinnung von verwendaren Bauteilen

Schnelle Separation verwertbarer Materialien

Entnahme umweltgefährdender Substanzen

höchste Flexibilität für Demontagesysteme




Abgrenzung zur Montage

Demontage logische Umkehrung der Montage

Nicht demontagegerechte Konstruktion

Verschmutzung

Zerstörung

Alterung

Verschleiß

Korrosion

Die Vielfalt der erforderlichen Demontageprozesse ist höher

als bei einer Montageanlage.

In der Regel liegen keine oder nur unzureichende Produktinformationen vor.

Es müssen nicht unbedingt alle möglichen Einzelteile zurückgewonnen werden,

um die höchste Wertschöpfung zu erreichen.




manuell,ohne Werkzeug

manuell geführtesHandwerkzeug

manuell geführtes,mechanisiertes

Werkzeug

stationäres,mechanisiertes

Werkzeug

robotergeführtes,mechanisiertes

Werkzeug

Gegen-wart

Zukunft

selten

selten gelegentlich gelegentlich

selten selten

gelegentlich

gelegentlichhäufig

häufig

Automatisierungsgrad

Quelle: Härtwig




Demontagesysteme in Abhängigkeit des Auftragsspektrums

Ja

hre

ss

tüc

kza

hl p

ro D

em

on

tag

ep

rod

uk

t

Anzahl verschiedener Demontageprodukte

Demontagenetz

Demontageinsel

Demontagezelle

Demontagezentrum

programmierbare

Demontagemaschine

bedienbare

Demontagemaschine

manueller

Demontagearbeitsplatz

Demontage-

Transferstrasse

Quelle: Spur




Demontagesystem

Komponenten eines flexiblen Demontagesystems

Demontage-

roboter

System-

steuerung Werkzeug-

wechsler

Spannsystem

Werkzeuge

Kleinteile-

abführung

Erkennungs-

system Teileabfuhr

Quelle: Spur




Einflüsse auf ein Demontagesystem

Demontageobjekt

Produkt, Baugruppe, Teil mit

implizierter Aufgabenstellung

Demontageplanung

Schaffung eines Systems mit dem

erforderlichen Arbeitspotenzial

Demontagemittel

Komponenten mit Arbeitsvermögen

zur Ausführung eines Demontagevorganges

Demontagepersonal

Gruppe von Arbeitspersonen zur Ausführung

manueller Demontagevorgänge

Demontageprozess

gegliederte Abfolge von Teiloperationen zur

Verrichtung der Demontageaufgabe

Demontagesteuerung

Koordinierung und Reglung des

Ablaufs im Demontagesystem

Demontage-

system

materieller Einfluss

dispositiver Einfluss

operativer Einfluss Quelle: Spur




Zeitliche und örtliche Verkettung von Demontagesystemen

Verkettung

örtlich zeitlich

Einzelsysteme Mehrzellensysteme

Handar-

beitsplatz

zentriert,

personell

Demontage-

maschine

zentriert,

operativ

Zelle

zerntriert,

operativ

Fläche

vernetzt,

ganzheitlich

Linie

verkettet,

sukzessiv

Karree

(Ring)

verkettet,

sukzessiv

- geringe

Produktivität

- Komplexität der Demon-

tageaufgabe begrenzt

- hoher Nebenzeitenanteil

schränkt Produktivität ein

- Stations-

reihenfolge

frei wählbar

- hoher

Stuerungs-

aufwand

- feste Stations-

reihenfolge

- Werkstückträger-

rücktransport

- Gliederung Vor-/Haupt-

demontage

- gute Zugänglichkeit

stationär

synchron asynchron

kontinuier-

lich

intermittierend

Transferprinzip automatisierte Systeme

Quelle: Eversheim




Organisationsformen

unbewegt an

einer Station

bewegt zwischen

den Stationen

am ortsfesten

Demontageobjekt am ortsfesten

Arbeitsplatz

ohne zeitliche

Bindung

mit zeitlicher

Bindung

getaktet kontinuierlich

stationär stetig

Baustellen-

demotage Einzelplatz-

demontage

Reihen-

demontage

stationäre

Fließdemontage

kontinuierliche

Fließdemontage

Taktstraßen-

demontage

Organisationsformen der Demontage

Bewegung des

Demontageobjekts

zeitliche

Bindung des

Materialflusses

Ort der

Demontage

Bewegungsart

des Fördermittels

Bewegungszustand

des Objekts während

der Demontage

Quelle: Hellwig, Spur




Sonderforschungsbereich 281

Demontagefabriken zur Rückgewinnung von Ressourcen in Produkt-

und Materialkreisläufen

A

B

D

C

A Verfahren und Werkzeuge

- Technologieuntersuchungen, Analysen, Systematiken

- Schnittstellendefinition, Verfahrensintegration

- Entwicklung von Demontagewerkzeugen

B Logistik und Stadtentwicklung

- Wechselwirkungen zwischen Demontagefabrik und Stadt

- Netzwerkkonzepte für Demontagefabriken

- Auslegung logistischer Systeme

C Produktbewertung und Demontageplanung

- Ökologisch-ökonomische Bewertung

- Demontageplanung und -steuerung

- Bewertung der Recyclinggerechtheit

D Demontagegerechte Produktgestaltung

- Demontagregerechte Produktgestaltung

- Entwicklung einer informationstechnischen Infrastruktur

- Entwicklung von Verbindungen und Aufstellen von Gestaltungsregeln Quelle: Sfb 281




Layoutplanung

Simulation

Realisation

Aufbau eines Pilot-Demontagsystems

Quelle: Sfb 281




Absaugeinrichtung

Trennzerschleifen

Spann-Igel-Greifer Nadelgreifer Schraubgreifer

Trockeneisstrahlen Scherzerschneiden Plasmaschmelz-

zerschneiden

Spann-Manipulator

Laserreinigen

Integration von Verfahren und Werkzeugen

Quelle: Sfb 281

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