VDI 4409-1996 Procedure for ecologically orientated design and selection of packaging.pdf

1、ICS 55.020 VDI-RICHTLINIEN April 1996VEREINDEUTSCHERINGENIEUREVorgehensweisezur umweltorientierten Gestaltungund Auswahl von VerpackungenVDI 4409Procedure for ecologicallyorientated designand selection of packagingInhalt Seite1 Zweck der Richtlinie 22 Funktionen der Verpackung 33 Umweltbelastungen d

2、urch Verpackungen 34 Um weit bezogene Funktionen von Verpackungen 45 Strategien einer umweltorientierten Verpackungsplanung 46 Umweltorientierter Gestaltungsmitteleinsatz 47 Bewertung der Umweltvertrglichkeit von Verpackungen 58 Vorgehensweise 79 Anwendungsbeispiel 8Schrifttum 10VDI-Gesellschaft Frd

3、ertechnik Materialflu LogistikAusschu VerpackungstechnikVDI-Handbuch Materialflu und Frdertechnik, Band 6B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11- 2 - VDI 4409 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher In

4、genieure, Dsseldorf 19961 Zweck der RichtlinieMit dem Inkrafttreten der Verpackungsverordnung alseine Konsequenz zunehmender Umweltbelastungendurch Verpackungen ist die Umweltvertrglichkeit ireiner wesentlichen Anforderung an Verpackungenund zu einer wichtigen Einflugre im Verpackungs-planungsproze

5、geworden. Damit ist eine Ausweitungder Produktverantwortung ber die Nutzung der Verpackung hinaus auf die Entsorgung verbunden. Aufgabe der Verpackungsplanung ist es, alle fr die Verpackungsentscheidung notwendigen Informationenzu sammeln, zu systematisieren, aufzubereiten und zubewerten. Die Umwelt

6、vertrglichkeit einer Verpak-kung ist nicht isoliert, sondern in ihren Beziehungenzu wirtschaftlichen, technischen und logistischenAspekten zu sehen.ProduktionVerpackungDie Beurteilung der Umweltvertrglichkeit setzt eineAnalyse aller mit der Verpackung verbundenen Prozesse hinsichtlich der Umweltausw

7、irkungen voraus.Diese sind zunchst medienbergreifend ber dasProduktleben (Herstellung, Transport, Gebrauch undEntsorgung) mglichst objektiv zu erfassen und anschlieend zu bewerten. Dabei stellt die Bewertungdas Kernproblem der umweltvertrglichen Verpak-kungsplanung und -gestaltung dar. Neben objekti

8、venDaten kommen hier subjektive bzw. politischeAspekte zum Tragen, so da die Entwicklung einerallgemeingltigen Bewertungsmethode problematisch bleibt.Ziel der Richtlinie ist es, den Einbezug umweltorientierter Aspekte in den Verpackungsplanungs- und -gestaltungsproze zu erleichtem sowie anhand defin

9、ierter Kriterien eine Beurteilung der Umweltvertrglichkeit von Verpackungen zu ermglichen. DieBewertung ist dabei vorrangig als Instrument einerumweltorientierten Kontrolle der entwickelten Verpackungskonzepte zu sehen. Wesentliche Anforderungen an diese Bewertungsmethode sind Transparenz und Prakti

10、kabilitt.Packstoffbezogene kobilanzen, wie sie zur Zeit freinzelne Verpackungssysteme verfgbar sind, sind inder Regel nicht ohne weiteres auf konkrete Flle zubertragen oder mssen zunchst in praxisgerechteKonzepte berfhrt werden. Auer der vorrangigpackstoffbezogenen Sicht bei bestehenden kobilanzen h

11、aben aber auch Form und Funktionsprinzipiensowie Konstruktionsmerkmale Einflu auf die Umweltvertrglichkeit der Verpackung. Diese Aspekteentziehen sich in der Regel einer Erfassung inquantifizierbarer Form, so da hier qualitative Merkmale der Umweltvertrglichkeit bercksichtigt werden mssen.Damit stel

12、lt sich die Aufgabe, aufbauend auf eine einheitliche Terminologie Kriterien zu definieren- dieeine ganzheitliche Beurteilung der Umweltvertrglichkeit zulassen und Ansatzpunkte zur Verbesserungder Umweltvertrglichkeit von Verpackungen bieten.Dabei sind sowohl packstoff- als auch konstruk-tionsbezogen

13、e Aspekte zu bercksichtigen.Diese Kriterien bilden die Grundlage von zu entwik-kelnden Bewertungsmodellen, die eine mglichstvollstndige und objektive (transparente) Beurteilungder Umweltvertrglichkeit erlauben und darber hinaus praxisbezogen den Verpackungsplanungsprozehinsichtlich des Umweltschutzz

14、iels steuern.Der Proze der Verpackungsplanung und -gestaltungwird durch eine Vielfalt produkt-, Unternehmens- undmarktseitiger Einflugren geprgt. Im Rahmen derRichtlinie wird daher ein allgemeiner methodischerAnsatz zur umweltorientierten Gestaltung und Auswahl von Verpackungen sowie zur Bewertung d

15、erUmweltauswirkungen der Verpackung formuliert.Dieser stellt eine Leitlinie fr die Praxis dar, um unterBercksichtigung produkt- und untemehmens-spezifischer Rahmenbedingungen Entscheidungen zuerleichtem. Das methodische Vorgehen wird dargestellt und durch ein Anwendungsbeispiel verdeutlicht.B974908A

16、824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 1996 VDI 4409 - 3 -2 Funktionen der VerpackungBei der Verpackungsplanung sind die Verpackungsfunktionen als

17、Zielgre zu bercksichtigen. Die allgemeine Vorgehensweise bei der Verpackungsplanung wird in Bild 2 dargestellt. Grundlage der Verpackungsplanung bildet die Analyse der Anforderungen an die zu konzipierende Verpackung. Ausgangspunkt der Ermittlung der Anforderungen bildenEmpfindlichkeiten und spezifi

18、sche Eigenheiten desProdukts bzw. Packguts. Bedeutend sind dabei mechanische Beanspruchungen whrend der Transport-,Umschlag- und Lagervorgnge. Darber hinaus tretenchemische, biologische und klimatische Belastungen,oft auch Mischbeanspruchungen durch diese Belastungsarten auf.Bild 2. Vorgehensweise b

19、ei der VerpackungsplanungAuer den packgutbezogenen Anforderungen bestehen nutzerbezogene Anforderungen an die Verpak-kung. Bedeutend sind Anforderungen, die sich aus einer Rationalisierung des Produktions- und Distributionsprozesses ergeben, sowie Marketinganforderungen. Die Anforderungen an Verpack

20、ungen knnengegenlufig bzw. widersprechend sein, so da eineHierarchisierung der umzusetzenden Anforderungennotwendig wird.Allgemein haben Verpackungen folgende Funktionenzu erfllen:1. Logistikfunktionen- Schutzfunktion- Transportfunktion- Umschlag- und Lagerfunktion- Handhabungsfunktion2. Produktions

21、funktionen- Integration in vorhandene Produktionslinien- Innerbetriebliche Transportabwicklung3. Marketingfunktionen- Informations- und Identifikationsfunktion-Verkaufsfunktion- GebrauchsfunktionVerpackungen sollen bei einem grtmglichen Gesamtnutzen mglichst geringe Umweltbelastungenhervorrufen. Dab

22、ei ist hier ein Kompromi zu finden,der sowohl technisch und konomisch sinnvoll alsauch kologisch vertretbar ist.3 Umweltbelastungen durch VerpackungenMit der Herstellung, Verwendung und Entsorgung vonVerpackungen sind zwangslufig Umweltbelastungenverbunden. Diese sind, einem ganzheitlichen Ansatz(ko

23、logischer Produktlebenszyklus) folgend, zu erfassen.Umweltbelastungen treten auf bei- der Rohstoffgewinnung und -aufbereitung- der Packstoffherstellung- der Verpackungsherstellung- dem Abpackproze- Transport- und Lagervorgngen- dem GebrauchB974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB6

24、5CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11-4- VDI4409 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 1996- der Entsorgung (Verwendung, Verwertung und Beseitigung)Umweltbelastungen durch Verpackungen entstehendurch die Nutzung von Rohstoffen und Ener

25、gien (In-put) sowie durch Emissionen in Luft, Wasser und Boden (Output). Diese Belastungen lassen sich unterqualitativen und quantitativen Aspekten vermindern.Neben der Vermeidung bzw. Verminderung von Umweltbelastungen durch Verpackungen ist die Entsorgung der entstehenden Abflle whrend der Produkt

26、ion bzw. nach Ge- oder Verbrauch von Bedeutung.Bei der Entsorgung der Abflle sind Verwendung undVerwertung zu unterscheiden (vgl. ausfhrliche Darstellung in VDl- Richtlinie 2243 9).4 Umweltbezogene Funktionenvon VerpackungenDie umweltbezogenen Leistungen (Leistungen sinddas Vermgen, Anforderungen zu

27、 erfllen) einer Verpackung werden aus den umweltorientierten Anforderungen abgeleitet. Diese ergeben sich aus der Zielsetzung, die natrliche Umwelt whrend des gesamten kologischen Produktlebenszyklus so gering wiemglich zu belasten.Zur Erfllung der umweltbezogenen Anforderungen(VerpackV) kann eine V

28、erpackung durch folgendeLeistungen beitragen:- Vermeidungsleistungen- Verminderungsleistungen- VerwertungsleistungenVermeidungsleistungen beziehen sich auf die Vermeidung des Einsatzes von Rohstoffen und Energien bzw.der Entstehung spezifischer Abflle oder Emissionen.In Abgrenzung zur Verminderung s

29、teht die vollstndige Vermeidung des Einsatzes bestimmter Rohstoffeoder die Vermeidung bestimmter Emissionsarten bzw.Abfalle im Vordergrund. Die Auswahl dieser Rohstoffe bzw. Emissionsarten unterliegt dem jeweils aktuellen Erkenntnisstand und gesetzlichen Vorgaben.Verminderungsleistungen beziehen sic

30、h auf eine Reduzierung der Einsatzstoffe und Energien durch Sparen“ bzw. auf die Reduktion entstehender Emissionenoder Abflle im Vergleich zur Ausgangs Situation.Verwertungsleistungen beziehen sich auf Aspekte derSicherstellung bzw. Verbesserung der Verwertung derentstehenden Abfalle.Leistungsvorgab

31、en mssen nach Inhalt, Intensitt undLeistungsrang beschrieben werden und dienen derDefinition der zu gestaltenden Verpackung. Die umweltbezogenen Leistungen sind Vorgaben fr die konkrete Verpackungsgestaltung.5 Strategien einer umweltorientiertenVerpackungsplanungAufbauend auf die Definition der Ziel

32、e sind Strategieneiner umweltorientierten Verpackungsplanung zu formulieren, die den Rahmen fr konkrete Manahmenbilden.Folgende Anstze sind zu nennen:- Vermeidung von Verpackungen- Reduktion von Volumen und Gewicht der Verpackung auf das unmittelbar notwendige Ma- Verwendung von stofflich bzw. energ

33、etisch verwertbaren Packstoffen- Einsatz von Sekundrrohstoffen (Rezyklaten)- berprfung von Mehrwegsystemendie im konkreten Einzelfall unter Bercksichtigung aller technischen, konomischen und kologischen Aspekte zu beurteilen sind .6 UmweltorientierterGestaltungsmitteleinsatzZur Umsetzung der ermitte

34、lten Anforderungen undder dargestellten Strategien in eine Verpackungskonzeption sind die Gestaltungsmittel auf ihre Eignungzur Erfllung der vorgegebenen Verpackungsfunktionen zu prfen. Dabei steht der umweltbezogeneNutzen des Gestaltungsmitteleinsatzes im Vordergrund.Bild 3. Gestaltungsmittel 6Zu b

35、eachten sind die in Bild 3 bercksichtigten Gestaltungsmittel. Es ist zu untersuchen, inwieweit einzelne Gestaltungsmittel geeignet sind, zur Realisationder umweltbezogenen Leistungen der Verpackungbeizutragen.PackstoffDer Packstoff ist unter dem Aspekt der Umweltvertrglichkeit der Verpackung das bed

36、eutsamste Gestaltungsmittel. Mageblichen Einflu auf die Packstoffwahl haben die Eigenschaften und Empfindlichkeiten des Packguts. Die physikalisch-technischenLeistungen des Packstoffs mssen diesen entsprechen. Folgende Parameter bestimmen die Umweltvertrglichkeit eines Packstoffs:B974908A824A6748CAA

37、AA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 1996 VDI 4409 - 5 - Rohstoffe/Rohstoffverbrauch- Energieverbrauch (fossil/regenerativ)- Belastung von Boden, Luft und W

38、asser- Toxizitt- Recycling- und BeseitigungsmglichkeitenRohstoffe sind zu unterscheiden in nachwachsendeund nicht nachwachsende Rohstoffe sowie in Sekundrrohstoffe. Im besonderen der fossile Energieverbrauch bildet, in Abhngigkeit von den verwendetenEnergietrgem, ein wichtiges Summenma sowohldurch d

39、en Verbrauch knapper Ressourcen als auch alswesentliche Emissionsquelle durch Verfahren der Energiegewinnung. Belastungen von Luft und Wassergehen auf eine hohe Anzahl unterschiedlicher Emissionen zurck. Toxizitt beschreibt die Anreicherunggiftiger Stoffe im Packstoff, beispielsweise vonSchwermetall

40、en oder Additiven. Die Recycling- undBeseitigungsmglichkeiten beschreiben die Eigenschaften des Materials bezogen auf Weiter- undWiederverwendung bzw. Wieder- und Weiterverwertung sowie Vernichtung bzw. Beseitigung.FormAuch die Verpackungsform kann zu den umweltbezogenen Leistungen der Verpackung be

41、itragen. Folgende Parameter der Formgestaltung knnen unterschieden werden:- Formkonstanz (formfest/formlabil)- Formdimension (gro/klein)- Formproportion (geometrisch regelmig/unregelmig)- Formkontur (kantig/abgerundet)- Formstruktur (glatt/rauh)Die Formwahl wird durch das Packgut, besondersdurch den

42、 Aggregatzustand, beeinflut. Dabei weisensowohl technische Leistungsaspekte (Materialeinsparung, Stabilittssteigerung, ergonomische Leistungen) als auch konomische Leistungsaspekte(Fertigung, Transport) berschneidungen mit umweltbezogenen Leistungsaspekten aufFarbeBei zunehmender Standardisierung de

43、r Verpak-kungsform bietet Farbe ein wichtiges Mittel zur Differenzierung. Dabei werden Farben (Farbstoffe/Pigmente) zum Bedrucken von Verpackungen bzw. zumEinfrben von Kunststoffen verwendet.Folgende Aspekte sind bei der Wahl der Farbe zu beachten:- stofflich-chemische Aspekte- InformationsaspekteUn

44、ter dem Umweltaspekt ist zunchst eine Analyseder verwendeten Farben (Stoffbilanzen) und der Verarbeitung (stofflich-energetische Bilanzierung vonz.B. Druckverfahren, Trocknung, Lsemittelrckgewinnung) vorzunehmen.ZeichenDas Gestaltungsmittel Zeichen unterstreicht die Bedeutung der Verpackung als Komm

45、unikationskanal,aber auch als Kommunikationsobjekt (Werbung mitumweltvertrglicher Verpackung). Dabei knnen Zeichen als Bild- und als Wortzeichen genutzt werden,um zur Information ber die Umweltvertrglichkeitder Verpackung bzw. zur Identifikation der Verpak-kung oder des Packstoffs beizutragen 4.Kons

46、truktionsprinzipien/PackhilfsmittelBei komplizierten Verpackungen sind Konstruktionsprinzipien und Packhilfsmittel bedeutsam. Beider Verpackung sind dies vor allem ffnungs-, Entnahme- und Verschlusysteme, die der Verwendungserleichterung dienen. Zu den umweltbezogenen Leistungen von Verpackungen knn

47、en Konstruktionsprinzipien - besonders durch die Mglichkeit derWeiterverwendung aufwendiger Verpackungsteile -beitragen. Konstruktive Manahmen, beispielsweisedie Realisierung von Einstoffverpackungen (Packmittel und Packhilfsmittel) oder die Trennbarkeit vonVerbundmaterial, knnen ebenso wie Manahmen

48、 derVolumenreduktion die Verwertung der Verpackung erleichtern.7 Bewertung der Umweltvertrglichkeitvon VerpackungenDie Bewertung soll aufgrund vorgegebener Zielsetzungen die Auswahl und Entwicklung von Verpak-kungslsungen ermglichen. Allgemein stellt die Bewertung eine Relation zwischen einem werten

49、denSubjekt und einem bewerteten Objekt dar. Elementevon Bewertungsmodellen sind die Abbildung derWirklichkeit, ein Wertesystem (Grundwerte) und einwertendes Urteil als Anwendung des Wertesystemsim konkreten Fall.Fr die umweltorientierte Bewertung von Verpak-kungen wird folgendes Vorgehen vorgesehen:- Abbildung der Wirklichke