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Nachhaltige Ansätze für zukünftige kosmetische Rohstoffe

24. Januar 2013 CLIB Forum

Dr. Lilia Heider*, Ina Höfgen-Müller1, Dr. Hansjürgen Driller2

*PM PC Global Technical Services

1PM-LMR-Pigments & Cosmetics

2PM-PR Organic Functionals

Forum Cosmeticum Mai 2012 2

Agenda

2

Wo beginnt Nachhaltigkeit? 1

2 „Responsible Care“ bei Merck

Projekte in der Kosmetik 3

4 R&D - Innovation

Zusammenfassung 5


Wo beginnt Nachhaltigkeit?

Generell:

In – mit – bei der Natur?

Im alltäglichen Leben?

Ist Nachhaltigkeit Mengen-abhängig?

Ist sie messbar?

Wir, bei Merck KGaA interpretieren dies wie

folgt:

– Corporate Responsibility

3

Forum Cosmeticum Mai 2012 4 4

Leitbild und Werte

Umwelt Produkte

UN Global Compact, Responsible Care, Merck Social Charter, Code of Conduct

Mensch

Corporate Responsibility

„Wir wollen uns mit unseren

Produkten auf die aktuellen und

zukünftigen Bedürfnisse der

Menschen weltweit fokussieren.

Dabei müssen neben dem

ökonomischen Erfolg insbesondere

auch Sicherheitsaspekte und

ethische Aspekte gleichberechtigt

berücksichtigt werden.“

„Wir wollen bei der Herstellung

unserer Produkte die Umwelt

möglichst wenig beeinflussen.

Sicherheit, Umweltschutz und

Qualitätsmanagement sind dafür

unabdingbar. Wir wollen darüber

hinaus aber mit unseren Produkten

auch einen positiven Beitrag zum

Umweltschutz leisten.“

„Wir wollen die Handlungsfähigkeit

unseres Unternehmens stärken,

indem wir die geeignetsten

Mitarbeiter einstellen, fördern und

motivieren. Darüber hinaus wollen

wir die Leistungsfähigkeit der

Gesellschaft unterstützen und

unseren Beitrag auch in Bezug auf

vorbildliches und ethisch korrektes

Handeln leisten.“


Unser Verständnis

Forum Cosmeticum Mai 2012


Produkte

A) Innovation und globale Trends

Erneuerbare Energien (Solar,

Windkraft, Beleuchtung, Lacke usw.)

Zugang zu sauberem Wasser

Mobilität (Batterie, Materialien, Lacke)

Zugang zu Arzneimitteln

(Schwellenländer und alternde

Bevölkerung)

Kommunikation (LC usw.)

B) Produktsicherheit

Responsible Care

Nanotechnologie

Arzneimittel

Chemikalien

Transport

Umwelt

A) Energie und Klima

Carbon Footprint

CO2-Ziele

Fahrzeugflottenmanagement

Reduktion Energieverbrauch

Beitrag unserer Produkte zum

Energiesparen und Klimaschutz

B) Abfall, Bodenschutz und

Biodiversität

Verpackungen

Rücknahme und Recycling von

Produkten

Altlasten

Reduktion des Flächenverbrauchs

Versiegelung von Oberflächen

C) Wasser

Reduktion Wasserverbrauch

Abwasser

Mensch

A) Mitarbeiter

Gewinnung und Qualifizierung

Vielfalt

Beruf+Familie („work-live-balance“)

Arbeitsschutz und Gesundheitsförderung

Arbeitgeber-Arbeitnehmer + Vergütung

B) Gesellschaft

Bildung

Kultur und Sport

Gesundheit; Not- und Katastrophenhilfe

Umwelt

C) Ethik

Menschenrechte und Arbeitsstandards

Auditierung und Lieferantenmanagement

Bioethik; Tierschutz

Verantwortungsvolles Marketing

Korruptionsbekämpfung


Unser Verständnis

5 Forum Cosmeticum Mai 2012


Verantwortung für Produkte

Responsible Care

Responsible Care Global Charter (2006)

Umsetzung der Global Product Strategy

REACH (Registration, Evaluation, Authorisation

and Restriction of Chemicals): rund 100 Stoffe registriert

GHS (Globally Harmonised System of

Classification and Labelling of Chemicals):

4.200 Stoffe eingestuft und gekennzeichnet

Support bei der Umsetzung: vielfältige

Hilfestellungen für Kunden (Beratung, transparente

und leicht nachvollziehbare Informationen im Internet)

Risiko-Nutzen-Analyse bereits in der

Forschung und Entwicklung

6 Forum Cosmeticum Mai 2012


Verantwortung für die Umwelt

Klimaschutz

Merck‘s Ziel ist es die direkte und indirekte “greenhouse gas”-Emission um

20% bis zum Jahr 2020 zu senken (bezogen auf das Level von 2006).

Was machen wir?

EDISON Programm zur Energieeffizienz und Klimaschutz

Energie-Audits an Produktionsstätten zur Identifizierung von

Energieeinsparmöglichkeiten

Prozessoptimierung zur Reduktion von direkter und indirekter

Treibhausgas Emission

Produktentwicklung unter Berücksichtigung von Energieeinsparoptionen

z.B. im Bereich Liquid Crystals, Pigmente

Nutzung von alternativen Energiequellen

Energiemanagement-Zertifizierung EN 16001

Berichterstattung beim Carbon Disclosure Project


Nachhaltigkeit und Innovation

Die Natur ist ein Pool voller Innovationen – Nachhaltigkeit ist ein Baustein!

Unser Ziel:

- Erhalt bzw. Schutz der Natur und Ihrer Vielfalt

- Nutzung des „Innovation - Pools“ für die Entwicklung

neuer kosmetischer Wirkstoffe


Merck - Aktionen in des Bereichs Kosmetik

Nachhaltige Prozessoptimierung von „Projekt Kaempferol Derivat“ und

“Projekt DHMC”

Evaluierung des Pigmentherstellprozesses unter dem Blickwinkel des

PCF (Product Carbon Footprint)

Naturtrend – Zertifizierung und Nachhaltigkeit

- Formulierungsentwicklung unter Natur-Aspekten

Flyer “Green3 for cosmetics”


Innovation in R&D

Berücksichtung von alternativen Produktionstechnologien in der frühen Phase der Produktentwicklung:

Biotechnologie:

- Shift von klassisch chemischen Prozessen hin zu wasserbasierten Methoden

Stammzellen-Forschung

- Visionärer Blick – Können wir in Zukunft mit biotechnologischen Methoden nachhaltige Produkte realisieren und das akute Ressourcenproblem in den Griff bekommen?

Entwicklung von „einzigartigen“ Produktkonzepten mit Konsumenten-Mehrwert

- Reduktion der Exposition

- Effekte bei Bedarf

- Release in Time


Zusammenfassung

Wir sind aktiv – auf Corporate und Business Ebene

Oft ist ein Blickwinkel-Wechsel nötig um neue und innovative Ansätze zu

finden

Und wir sind noch nicht am Ende unserer Anstrengungen!


Danke –

Thank you!


Projektansatz Nachhaltigkeit

Suche nach einem geeigneten

Prozess zur Erfüllung von

Umweltanforderungen

Suche nach attraktiven

“Natürlichen Konzepten”

unter Berücksichtigung

der wirtschaftlichen Aspekte

Berücksichtigung der

Lebensumstände,

Artenvielfalt

Wirtschaft Umwelt

Soziales

Nachhaltig

und

gangbar


Projekt „Planzenextrakt >95% Reinheit“

Pflanzen-Anbau auf einer Farm

unter biologischen Anbaubedingungen

Produktentwicklung basierend auf einem

Extraktionsprozess mit Bioethanol

Medizinische Pflanze

Kosmetischer Rohstoff

als Reinsubstanz

(>95%)

Probleme: - Variierender Gehalt der Zielsubstanz

- Umwelt/Wetter/Insekten

- Lieferkette und Kosten


Projekt “naturidentische Synthese”

Allg. Prüfung von Optionen für

Dihydroxy Methylchromone (DHMC)

Evaluierung von Synthese Alternatives

Natürliche Option:

Pflanzen-Extraktion

Natur-identische Option:

Chemische Synthese

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/de/Darmera_peltata_A.jpg


Natürliche Option: Pflanzen Extraktion

1. Verfügbarkeit der Pflanze

2. Nutzung eines bestimmen Pflanzenteils – Wurzel, Blätter, etc.

3. Konzentration des Wirkstoffs in der Pflanze

4. Anbau-Optionen

5. Erntebedingungen

6. Lokale Extraktionsoptionen

7. Transportwege

8. Prozessevaluierung

9. Aufreinigungsschritte

10. Toxikologische Aspekte

Evaluierung von relevanten Parametern:


Chemische Synthese vs. Pflanzenexraktion

Zusammenfassung:

Basierend auf den relevanten Aspekten wurde wie folgt entschieden:

Eine Extraktion basierend auf einem validen Produktionsprozess ist

eine große Herausforderung.

Nur standardisierte Schritte im Prozess sind akzeptabel.

Erfahrung aus einem vergleichbaren Natur-Projekt diente als

wertvolle Informationsquelle im Entscheidungsprozess.

Für DHMC ergab sich ein

Natur-identischer Syntheseweg als der

nachhaltigere Weg!


Original Synthese

Ausgangsverbindungen Lösungsmittel

Reaktion 1 CO2

Fl. Abfall Aufarbeitung Wasser

Reagentien

Reaktion 2 Lösungsmittel

Reagentien

Isolation

Zwischenprodukt

Lösungsmittel

Reagentien

Endprodukt Mischen

Legende: Je dicker die Linie,

desto höher der Verbrauch /Bedarf


Optimierte Synthese

Ausgangsverbindungen Lösungsmittel

Reaktion 1

Aufarbeitung Wasser

Lösungsmittel

Aufreinigung Lösungsmittel

Reagetien

Isolation Fl. Abfall

Fl. Abfall

Fester Abfall

Lösungsmittel

Zwischenprodukt

Endprodukt Mischen

Kein CO2 !

Legende: Je dicker die Linie,

desto höher der Verbrauch /Bedarf


Finales Ergebnis im Hinblick auf Nachhaltigkeit

Ein neuer Prozess mit

Reduktion des Lösungsmittelverbrauchs um ca. 50%

Reduktion des Wasserverbrauchs um ca. 80%

Reduktion der Ausgangstoffe um ca. 60%

Verminderung der CO2-Emission in dieser Reaktion auf „0“

Nachhaltigkeit ist im Fokus!


Motivation für COS Pigment

Aufbau von Transparenz und Bewusstsein über die Erzeugung von

Treibhausgasen (CO2) in der Wertschöpfungskette mit den „up- und down-

stream“ Prozessen

Berücksichtigung und Antizipation von regulatorischen Anforderungen

Umsetzung und Beitrag zu den „Corporate Responsible“ Zielen

aus der Kosmetik Sparte

Evaluierung des Pigmentherstellprozesses


Rohstoffe Herstellung Vertrieb Verbrauch Lebenszyklusende

„Cradle to gate“

Ansatz Pigment activities

Gernsheim siteincl. R&D, QC and related

infrastructure (logistics,

warehousing etc.)

Raw/auxiliary

materials

T

Packaging

materials

Waste

disposal

(not considered)

T

T

Waste water

Waste water

treatment

Incineration

sewage

sludge

Disposal ashes

(not considered)T

Electricity Natural gas

Electricity Steam Natural gas Tap waterCompressed

dry air

Compressed

airNitrogen

De-ionized

water

(VEW 1)

Process

water

Recooling

water

Partly de-

ionized

water (TEW)

De-ionized

water

(VEW 2)

De-ionized

water

(VEW 3)

Energies

Pigmentherstellprozess - Bewertung von Begrenzungen


Bezugsgröße des PCF (Product Carbon Footprint):

- 1 kg Perlglanzpigment , versandbereit (repräsentativ für die Pigment-Produktgruppe)

Berücksichtigtes Treibhausgas:

- Kyoto Gase für Rohstoffe, Transport etc. umgerechnet als CO2 Äquivalent

Produktionsprozesse:

1) Vorbereitung des Substrats – Natürlicher Mica

2) Pigmentproduktion mittels Beschichtung und Finishing

Umsetzung


Ergebnisse

Beitrag zum PCF - Product Carbon Footprint:

1. Haupanteil zum PCF ergibt sich aus dem Energiebedarf

(z.B. Energie, Dampf, Luft) und genutzter Betriebsmittel

Im Pigmentproduktionsprozesse bei Merck werden keine prozessbedingten

Emissionen generiert

2. Wichtiger Beitrag zum PCF resultiert aus der Produktion der Rohstoffe,

Packmaterials und allg. Chemie

3. Wenig Einfluss zum PCF hat der Faktor Transport von

Rohstoffen und Chemie


Interpretation der Ergebnisse

Generell:

Verbrauch an Pigmenten in typischen Applikationen

z.B. Kosmetik, Auto, Plastik, Druck ist gering

Beitrag zum gesamten PCF bei der Herstellung von verschiedenen Produkten

unter Nutzung der Pigmente ist ebenfalls gering

Beispiel:

Menge an Perlglanzpigmenten für die Einfärbung eines Autos mit einer

Effektfarbe unter der Berücksichtigung der CO2eq Emission entspricht einer

Autofahrt und dem damit verbundenen CO2 Ausstoßes von 4 km.


Aus unserem Leitbild

Wir, Führung und Mitarbeiter, wollen unternehmerischen Erfolg;

unternehmerischer Erfolg beginnt beim Menschen.

Wir wollen ein weltweit tätiges Unternehmen gestalten, das für die Menschen,

für seine Marktpartner und seine Mitwelt Nutzen schafft.

26


Unsere Werte

Integrität

Respekt

Mut

Leistung

Verantwortung

Transparenz


“Cosmetics” und Nachhaltigkeit sind

untrennbar.

Unsere Anstrengungen respektieren

die Umwelt und ermöglichen

qualitativ hochwertige Produkte unter

der Berücksichtigung der Sicherheit

und des Wohlbefindens.


Green3:

Mercks Engagement

für die Umwelt


Prozesse

Kosmetische

Rohstoffe

Formulierungen


Energieersparnis und das Bewahren von

natürlichen Ressourcen ist ein bindendes

Ziel von Merck.

Wir versuchen innovative und Ressourcen -

schonende kosmetische Rohstoffe zu entwickeln,

indem wir nachhaltige Prozesse im Fokus haben.

Hierdurch ermöglichen wir unseren Kunden bei

Ihren Formulierungsentwicklungen einen

nachhaltigen Mehrwert zu generieren.


…ökonomische Nutzung von

Rohstoffen, Energie und Wasser

Unser Ziel ist eine stetige

Verbesserung durch

…Vermeidung von

Umweltverschmutzung und

Gesundheitsrisiken während der

Entwicklung, Produktion,

Lagerung, Transport und Nutzung

unserer Produkte

…Vermeidung und Reduzierung

von Luft- und

Wasserverschmutzung, wie auch

bei der Abfallentsorgung

…Überwachung unserer Anlagen,

Emissionen, Brauchwasser,

Abfallbeseitigung, Produktqualität

und Produktsicherheit.


Was Sie von Merck erwarten können:

Kosmetische Rohstoffe aus unserem Natur-

Rohstoffportfolio sind, wenn möglich, in

Übereinstimmung mit den Kriterien von

Ecocert and NATRUE.

Wir erarbeiten Rahmenformulierungen

unter der Berücksichtigung der

Zertifizierungsanforderungen für natürliche

Formulierungen.

Im Merckschen Einflußbereich



Nachhaltigkeit in der Entwicklung von

neuen kosmetischen Rohstoffen

Implementierung von Lieferketten -

Projekten mit dem Ziel Nachhaltigkeits -

relevenate Aspekte zu bearbeiten .

Außerhalb Merckschen Einflussbereich

Im Merckschen Einflussbereich

Was Sie von Merck erwarten können:



Nachhaltigkeitsaspekte

werden immer stärker

innerhalb der gesamten

Lieferkette behandelt.

Außerhalb Merckschen Einflussbereich

Im Merckschen Einflussbereich



Pigments &Cosmetics

R&D Pigment-

Produktion

Kosm. Endprodukt

Herstellung Verwertung

Kosmetisches

Produkt

Sicherheit in der

Anwendung –

gemäß Regularien

Keine toxischen

oder mutagenen

Substanzen in

Verwendung

Reduktion von

Abfall

Neuste und

innovative

Produktions-

technologien

Energie

Einsparung

durch Top-down

Massen-Fluss

Support durch

interne

Formulierungs-

entwicklungen

Umweltfreundlich

Geringer Energie-

bedarf

Geringes Gewicht

Sicher für den

Endkunden

Verwertungs-

Prozesse beim

Endprodukt-

Hersteller

Sensibilisie-

rung der

Verbraucher

zur

Sparsamkeit

Verantwortung für Produkte

Beispiel: Lebenszyklus von Pigmenten „Cradle to gate“

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