RisikoAnalyse

lowest temperature at which a fule will spontaneously ignite in a normal atmosphere wihtout an external source of ignition

pyrophoric substances spntaneously combust on contact with air within 5 minutes at temperatures below 35 °C

Minimale bzw. maximale Konzentration an Dampf, Gas oder Staub in der Luft bei welcher eine explosive Mischung entsteht

(minimum and maximum concentration of vapor, gas or dust in air at which the mixture form an explosive mixture)

LEL = lower explosion limit (genügend 'Brennwert' in der Luft)

UEL = upper explosion limit (geüngernd Sauerstoff in der Luft)

Test: Zündquelle in geschlossenem System

reaction fromt that propagates within reaction mass; generic term for defrlagration and detonation

reaction front (from thermal decompostion) that propagates with a velocity < 1 m/s in solid reaction mass (no oxygen needed, e.g. in case of nitro compounds)

chockwave formed by reaction gases propagates with supersonic speed

Minimale Energie benötigt um eine optimale Brennstoff/Luft-Mischung zu zünden

(Brennstoff kann flüssig-gasförmig oder Staub-Luft gemische sein)

Test: Funken-entladung in Mischung

Charakterisierung der Dynamik der Feuerausbreitung.

Combustion numbers: 1-3: no fire spreading; 4-6: fire spreading

Test: Platindraht bei ~1000 °C (nur für Feststoffe)

charakterisierung der Schlüsselparameter für Explosionskontrolle (nur für flüssigkeiten/Gas, Staub)

Test: Zündquelle in Zylinder oder Kugel --> Messung von Pmax und Kmax (cubic Law const)

(dP/dt)_max * V^(1/3) = K_max 

Kritische thermische Instabilität (Runaway) --> Dekompositionswärme entlang der Temperaturerampe (über Zeit)

Test: in offnem oder geschlossenem System (Dewar) oder in DSC (differential scanning calorimeter)

Lokalausgelöste exotherme Dekomposition welche auch ohne Sauerstoff sich ausbreitet (Deflagrationsgeschwindigkeit)

Test: Zündkerze (~800 °C) in Zylinder mit Testsubstanz (Feststoff) --> Detektion mit thermometern

Druckwelle breitet sich aus

Test: Zündkerze (~800 °C) in Zylinder gefüllt mit entsprechenden Gasen/Staub --> Drucksensoren entlang des Zylinders

--> spezifische Detonationsgeschwindigkeit (> 2000 m/s)

Explodieren bei starker Erschütterung und/oder hohen Temperaturen

A) Shocksensitive: 5 kg Hammer von ca 80 cm auf Material fallenlassen

B) thermischer Stress: Temp erhöhen

(Feststoffe, Flüssigkeiten)

Life Cycle Assessement

Austauschflüsse zwischen Techno- und Ökosphäre: Charakterisierung und Beurteilung der Umweltauswirkungen chemischer Produkte und Prozese entlang der verschieden Stufen ihres Lebenszyklus

I) Ziel- und Rahmenbedingungen

II) Sachbilanz (LCI)

III) LCIA

IV) Auswertung

Life Cycle Inventory (analysis)

Quantifizierung von Stoff- und Energiebedarf (Input) sowie resultierende Emissionen (Output)

Sequenzelle Methode mit Prozessschritten (n)

Matrixmethode mit Technosphären-Matrix (A) und Ecosphären-Matrix (B)

Life Cycle Impact Assessement

1) Klassifizierung: Elementarflüsse zu Wikrungskategorien; 2) Charakterisierung: modellbasierte Charakterisierungsfaktoren für Umwandlung in spezifische Auswirkungsindikatoren; 3) Schadensanalyse: Quantifizierung des Schadenspotentials (Mensch, Ökoqualität, Ressourcen); 4) Normalisierung/Gewichtung: Vergleich mit Referenzsystem für einfachere Interpretation und kompakte Resultate

Ressource Consumption  (wichtige Mid-Point impact category in Eco-indicator99)

(Theorie der Suprlusenergie: Je konzentrierter dest 'einfacher einzusammeln' (angereicherte Erze vs. sehr verdünnt))

deltaE = -RTln(x)

Global Warming Potential (wichtige Mid-Point impact category in Eco-indicator99)

(CO2-equivalents)

GWP_i = integral(a_i*c_i(t),dt,0,t)  (normalisierung mit i = CO2)

a_i = Verändrung der Strahlungseffizienz verursacht durch i (W/(m²kg)

--> E_{greenhouseeffect} = sum(GWP_i*airemession_i)

Photochemical Ozone Creation Potential  (wichtige Mid-Point impact category in Eco-indicator99)

(Ethen-equivalents)

POCP_i = delta(O₃)_i (normalisiert mit i = ethen)

delta(O₃)_i = troposphärische Ozon-Konzentrationsveränderung durch i verursacht

Ozone Depletion Potential   (wichtige Mid-Point impact category in Eco-indicator99)

(CFC-11-equivalents)

ODP_i = delta(O₃)_i (normalisiert mit i = CFC-11)

delta(O₃)_i = stratosphärische Ozone-Konzentrationsänderung durch i verursacht

Acidification Potential und Nutrification Potential   (wichtige Mid-Point impact category in Eco-indicator99)

Veränderung in pH bzw. verfügbarer Stickstoff

Aquatic EcoToxicity Potential   (wichtige Mid-Point impact category in Eco-indicator99)

(1,4-Dichlorobenzene-equivalents)

AETP_i = PEC_i/PNEC_i (normalisiert mit i = 1,4-dichlorobenzene)  

PEC = Predicted Env. Concentration; PNEC Predicted No-Effect Concentration

--> spezifisch für Kompartement (Wasser, Luft, Boden)

Ressourcen   (wichtige End-Point impact class in Eco-indicator99)

(MJ surplus energy)    bei Extraktion von Mineralien und fossilen Rohstoffen

E_R = sum(sum(F_kia * y_ia)); F: Charakterisierungsfaktor (z.B.: GWP); y: Ressourcen-Verbrauch/Emission; i: Substaz; k: Effektklasse (i.e.: R); a: Umweltkompartiment (Wasser, Boden, Luft)

Human Health   (wichtige End-Point impact class in Eco-indicator99)

(Beeinträchtigte Lebensjahre): Karzinogene Effekte, Treibhauseffekt, Ozonabbau

E_HH = sum(sum(F_kia * y_ia)); F: Charakterisierungsfaktor (z.B.: GWP); y: Ressourcen-Verbrauch/Emission; i: Substaz; k: Effektklasse (i.e.: HH); a: Umweltkompartiment (Wasser, Boden, Luft)

Ecosystem Quality   (wichtige End-Point impact class in Eco-indicator99)

(% vaskuläre Pflanzenspezien*km2*year): Ökotokizität, Versauerung/Nährstoffanreicherung

E_EQ = sum(sum(F_kia * y_ia)); F: Charakterisierungsfaktor (z.B.: GWP); y: Ressourcen-Verbrauch/Emission; i: Substaz; k: Effektklasse (i.e.: EQ); a: Umweltkompartiment (Wasser, Boden, Luft)

Net Present Value

($/functional unit)

Im Zusammenhang mit LCA: Lebenszyklus-Kosten einer funktionellen Einheit (bezieht den zeitlichen Wert von Geld mitein)

NPV = C₀ + sum(C_n/(1+r_n)ⁿ; C_n = Cashflow bei t = n; r_n = Diskontrate bei t = n

EcoEfficiency

($/Ecopoint)

EE = NPV/I_eco = Wertschöpfung/Umweltverbrauch

NPV: Net Present Value; I_eco: Total ecological damage = sum(NDF_j*w_j); NDF: Normalized damage factor; w: weight; j: End-Point impact class (R,HH,EQ) von Eco-Indikator99

NDF_j = DF_j/N_j; DF: Damage Factor von End-Point-impact class, N normalisierung

BioConcentration Factor      (Uptake von umgebung via Absorption, z.B.: via lipid diffusion aus dem Wasser)

(volWasser/MasseBiota)

BCF = c_biota/c_wasser = k_w/k_E = uptakerate from water / elimination rate from biota

BCF = a log(K_oct.water) + b (logK_OW = 3 -6)

No Observed Effect Concentration (Level)

Persistent Organic Pollutants

(Viele Polychlorierte cyclen, oft ohne funktionelle Gruppen)

Beschreibt Effizienz der Aufnahme / inneres Veralten / Anteil der an Zielgewebe ankommt

D_j = 1/m_bw*sum(C_ij*CR_ij*r_ij)

i: contact medium; j: route (oral, inh., derm.)

r: chemical-specific uptake efficiency (-); CR: contact rate

Predicted Environmental Concentration

(masse/vol)

Berechnung mit Fate-levels (I-IV)

BioAccumulation Factor     (uptake from env. via all possible pathways)

BAF = c_biota/c_water

BAF_n=2 = BCF_n=2 + BMF_n=2*BCF_n=1 (n=1: primär produzent; n=2: primär konsument)

BioMagnification Factor     (uptake via food)

BMF = c_biota/c_food