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Recycling2

Klausurkatalog

Klausurkatalog

39
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Kartei Details

Karten 39
Sprache Deutsch
Kategorie Maschinenbau
Stufe Universität
Erstellt / Aktualisiert 06.08.2024 / 16.08.2024
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2. Erklären Sie, was unter dem Begriff „Natürliche Ressourcen“ verstanden wird.

Alle vom Menschen genutzten, auf dem Planeten vorhandenen begrenzten Ressourcen. Luft, Wasser, Boden/Fläche, Rohstoffe, Biologische Vielfalt.

3. Der Rohstoffbedarf auf globaler und nationaler Ebene lässt sich in vier Hauptkategorien unterteilen. Welche sind diese und welche Kategorie hat a) global und b) in Deutschland den größten Anteil?

Fossile Energieträger
4. Wie viel Prozent des Rohstoffeinsatzes in Deutschland stammen aus Importen? Wie können diese unterteilt werden?

58% Gesamtimporte

5. Erklären Sie, was es mit indirekten Importen auf sich hat und benennen Sie den Anteil, den indirekte Importe am Rohstoffeinsatz in Deutschland haben.

35% indirekte Importe. Indirekte Importe umfassen die Masse all jener Rohstoffe, die entlang der gesamten Wertschöpfungsketten gehandelter Waren eingesetzt wurden (Rohstoffäquivalente). Die Summe aller direkten und indirekten Flüsse, die mit im Inland konsumierten Gütern in Zusammenhang stehen, wird auch “Fußabdruck” oder “Rucksack” genannt.

6. Erklären Sie das Konzept der Nachhaltigen Entwicklung und definieren Sie die Zielsetzung.

Nachhaltige Entwicklung beschreibt einen Weg, um die Welt im Gleichgewicht zu halten. Es geht darum, nicht auf Kosten der Menschen in anderen Regionen der Erde und auf Kosten zukünftiger Generationen zu leben. Die drei Dimensionen der Nachhaltigkeit Umwelt, Gesellschaft und Wirtschaft müssen in Balance gebracht werden. Es soll sich innerhalb der ökologischen Grenzen entwickelt und gewirtschaftet werden, dass ein gutes Leben für heutige und zukünftige Generationen weltweit ermöglicht wird. Die beiden Begriffe „Nachhaltige Entwicklung“ und „Nachhaltigkeit“ werden oft synonym verwendet, dabei beschreibt ersterer einen Prozess gesellschaftlicher Veränderung, während „Nachhaltigkeit“ das angestrebte Ziel, einen Zustand das Ende des Prozesses beschreibt.

7. Benennen und erklären Sie die Nachhaltigkeitsstrategien. Welches Ziel wird aus Ressourcensicht damit verfolgt?

Konsistenzstrategie: Erneuerbare Energien
8. Erklären Sie Ressourceneffizienz.

Ressourceneffizienz ist das Verhältnis eines bestimmten Nutzens zu dem dafür erforderlichen Einsatz an natürlichen Ressourcen definiert. Der Nutzen kann in Form eines Produktes oder einer Dienstleistung erbracht werden.

9. Definieren Sie Circular Economy. Wie unterscheidet sich die Circular Economy vom herkömmlichen Abfallwirtschaftsmanagement?

Die Circular Economy hat zum Ziel, alle Materialien im Kreislauf zu halten und zu verhindern, dass Produkte zu Abfall werden. Beim Abfallwirtschaftsmanagement wird das Produkt zum Abfall und dann deponiert oder verwertet.

10. Erläutern Sie die Abfallhierarchie, die im KrWG festgelegt ist. Welche Stufen sind dem Recycling vorgelagert? Welchen R-Strategien können welchen Hierarchiestufen zugeordnet werden?

Vermeidung (Refuse, Reduce, Rethink) -> Vorbereitung zur Wiederverwendung (Reuse, Repair, Remanufacture, Refurbish, Repurpose) -> Recycling -> Verwertung (Recover) -> Beseitigung.

11. Welche Anforderungen stellen die Produzenten (Hersteller) an die von ihnen in der Produktion verwendeten Rohstoffe? Wann werden sekundäre Rohstoffe für die Produzenten (Hersteller) interessant?

Anforderungen: Qualität/Reinheit, Verfügbarkeit, Preis. Werden interessant wenn: Keine Qualitätsverluste gegenüber Primärrohstoff, Hohe Verfügbarkeit, Geringerer Preis als Primärrohstoff, Aufbereitbarkeit, Vorgeschichte, Additive usw.
12. Welche Verknüpfung besteht zwischen Primärproduktion und Recyclingaktivitäten?

Sinkt die Primärproduktion oder bleibt sie gleich bei steigender Nachfrage, kann es wirtschaftlich sinnvoll sein zu recyclen.

13. Erläutern Sie die Unterschiede von primären zu sekundären Rohstoffen im Hinblick auf a. Reinheit b. Verfügbarkeit c. Preis d. Örtliche Gebundenheit e. Umweltbelastung f. Verfahrenstechnik.

Reinheit: Primäre Rohstoffe +

14. Wie kann die Verfügbarkeit von bzw. der Zugriff auf sekundäre(n) Rohstoffe(n) erhöht werden?

Bessere Sortierung in einzelne Sorten bzw. bereits das Vermischen von Sorten bei der Produktion vermeiden. Akzeptanz beim Verbraucher zur Mülltrennung.

15. Die Steuerung von Rohstoffketten beruht auf Regeln, die vom Markt und vom Staat festgelegt werden. Nennen Sie Ihnen bekannte „Spielregeln“ und erläutern Sie diese.

Markt: Angebot und Nachfrage bestimmen Preis. Staatliche Regulierungen zur Qualität nur, wenn zum Schutz der Bevölkerung erforderlich (z.B. RoHS, REACH, Hygienevorschriften). Staatliche Regulierung: Umweltstandards, Gesetze / Verordnungen, volkswirtschaftliche Leistungsfähigkeit, Nutzerverhalten.
16. Wieviel Megatonnen an Stahl werden weltweit pro Jahr produziert? Wieviel Prozent davon sind Primär- und wieviel Sekundärstahl?

1.850 Mt Stahlprodukte pro Jahr. 72% Primärstahl. 28% Sekundärstahl.

17. Nennen Sie die 2 Industriezweige mit den höchsten Stahlverbrauch?

Weltweit: 56% Bau, ca. 16% Maschinenbau. Deutschland: 35% Bau, 26% Automobil.

18. Nennen Sie die 3 größten stahlproduzierenden Länder weltweit (2019).

China 996,3 Mt, Indien 111,2 Mt, Japan 99,3 Mt.

19. Nach welchen Kriterien können Stahlprodukte unterschieden werden?

1. Kohlenstoffanteil max. 2,06%. 2. Qualität/ Güteklasse: Grundstahl, Qualitätsstahl, Edelstahl. 3. Legierungszustand: unlegierte Stähle (Baustahl, Konservenblech), niedrig legierte Stähle (Federstahl, Werkzeugstahl), hoch legierte Stähle (Edelstahl RHS). 4. Form/ Abmessung: Flachstahl, Langstahl, Stahlguss.
20. Woraus setzt sich Stahl zusammen?

Eisenerz, Basislegierung, Legierungsbestandteile, Hochleistungszuschläge. Kohlenstoffanteil max. 2,06%, Legierungsbestandteile max. 1%.

21. Kann Stahlrecycling unabhängig von der nationalen Primärproduktion organisiert werden? Begründen Sie.

Stahlrecycling ist nicht unabhängig von der nationalen Produktionsleistung, da es einen Abnehmer geben muss, Qualitätsanforderungen erfüllt werden müssen, die Produktion auf Schrotteinsatz ausgelegt sein muss.

22. Definieren Sie: Elektrostahl und integriertes Hüttenwerk.

Elektrostahl: Elektroofenprozess, der Rohstoff ist Schrott, 28% der jährlichen Stahlproduktion. Integriertes Hüttenwerk: Hochofenroute, Rohstoff ist Eisenerz, 72% der jährlichen Stahlproduktion.

23. Welchen Vorteil bieten Aluminiummaterialien gegenüber Stahl?

Gewicht, Korrosionsbeständigkeit, Wärmeleitfähigkeit, keine Magnetisierbarkeit, Formbarkeit.
24. Welche Metalle werden i.d.R. für Aluminiumlegierungen genutzt und warum?

Kupfer, Zink, Mangan, Silizium, Magnesium. Verbesserung der mechanischen Eigenschaften.

25. Wie wird Aluminium industriell hergestellt?

Bayer Verfahren: Bauxit zu Aluminiumoxid. Schmelzflusselektrolyse: Aluminiumoxid zu Aluminium.

26. Definieren Sie Downcycling und erläutern Sie, warum Downcycling insbesondere bei Kunststoffen häufig vorkommt.

Downcycling bedeutet einen Abstieg der Materialqualität. Bei Kunststoffen tritt Downcycling häufig auf, da viele Kunststoffe nicht sortenrein zurückgewonnen werden können.

27. Was wird unter dem Begriff des Rezyklats verstanden?

Stoff, der unter Einsatz eines Verfahrens zur Rückführung von Abfällen in den Wirtschaftskreislauf aus Abfällen gewonnen wird.

28. Welche Methoden können zur Klassifizierung von Kunststoffen genutzt werden?

Thermoplast, Duroplast, Elastomer.

29. Erläutern Sie die thermische Nutzung von Kunststoffen.

Ersatzbrennstoff zur Entlastung der primären Energieträger (Kohle, Erdgas, Erdöl), nachrangig zu stofflicher Nutzung.

30. Nennen Sie unterschiedliche Kunststoffsorten, die im Verpackungssektor eingesetzt werden.

Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyethylenterephthalat (PET), Polystyrol (PS), Polyvinylchlorid (PVC).

31. Welche technischen Herausforderungen bestehen für das Kunststoffrecycling?

Sortenreinheit, Sortier- und Erkennungstechnologie, Verschmutzung.

32. Warum stellt das Recycling von Kunststoffen aus dem Automobilbereich eine besondere Herausforderung dar?

Viele Verbundstoffe, zusätzliche Werkstoffe (Textilien, Metalle, Glas), verschmutzte Werkstoffe.

33. Welche Schritte sind bei der Aufbereitung von Kunststoffen notwendig?

Zerkleinern, Waschen, Trennen, Trocknen, Granulieren.

34. Nennen Sie die Vorteile der stofflichen Verwertung von Kunststoffen gegenüber der energetischen Verwertung.

Schonung fossiler Ressourcen, weniger CO2-Emissionen, Verringerung der Umweltbelastung, Ressourceneffizienz.

35. Definieren Sie den Begriff Biomasse und nennen Sie Beispiele.

Biomasse: Organische Substanz, die als Rohstoff oder Energieträger verwendet wird. Beispiele: Holz, Energiepflanzen, Bioabfälle.

36. Erklären Sie den Begriff Biogas.

Biogas: Gas, das durch anaerobe Vergärung von Biomasse entsteht. Besteht hauptsächlich aus Methan und CO2.

37. Welche Verfahren der stofflichen Nutzung von Biomasse kennen Sie?

Verrottung, Vergärung, Verölung, Vergasung.

38. Nennen Sie unterschiedliche Nutzungsmöglichkeiten von Holz.

Bauholz, Möbel, Papier, Brennstoff.

39. Welche Vorteile bieten Biokunststoffe gegenüber herkömmlichen Kunststoffen?

Biologisch abbaubar, aus nachwachsenden Rohstoffen, Reduzierung der Abhängigkeit von fossilen Ressourcen.

40. Erklären Sie das Konzept der Kreislaufwirtschaft und nennen Sie Beispiele.

Kreislaufwirtschaft: Wirtschaftssystem, das darauf abzielt, Produkte, Materialien und Ressourcen so lange wie möglich im Wirtschaftskreislauf zu halten. Beispiele: Recycling, Wiederverwendung, Reparatur.

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