0   Einleitung

 

Die Agenda 21 fordert „Kriterien und Verfahren zur Prüfung der Umweltverträglichkeit und des Ressourcenverbrauchs während des gesamten Produktzyklus und des Produktionsprozesses“ zu erarbeiten (Agenda 21, Kapitel 4.20) und formuliert in verschiedenen Kapiteln Ziele und Maßnahmen, zu deren Lösung die Chemie wichtige Beiträge liefern muss, und die zur Bewertung chemischer Prozesse und Produkte hinsichtlich ihres Beitrags zur nachhaltigen Entwicklung heranzuziehen sind.

Mit EATOS wurde ein Konzept für Forschung und Ausbildung entwickelt und in ein Software Programm eingebunden, mit dem mit Blick auf Ressourcennutzung und Umweltverträglichkeit Synthesen bereits im Labor einfach und schnell miteinander verglichen werden können und eine Schwachstellenanalyse durchgeführt werden kann. Das Konzept fußt auf einem integrierten Kennzahlsystem, mit dem die Planung von Synthesen in einem frühen Entwicklungsschritt unterstützt werden kann. EATOS kann u.a. dafür benutzt werden, in die Synthese eingehende Substanzen (Rohstoffe: Edukte, Lösungsmittel, Katalysatoren, Hilfsstoffe) und austretende Substanzen (Abfall: alle Stoffe, die nicht Produkt sind) bezogen auf eine Produkteinheit zu quantifizieren. Mit dem Massenindex S-1 [kg Rohstoffe / kg Produkt] und dem Umweltfaktor E [kg Abfall / kg Produkt] lassen sich damit Synthesen hinsichtlich Materialumsatz und Abfall miteinander vergleichen und ressourceneffektivere Synthesen identifizieren.

Zur Abschätzung und zum Vergleich der Umweltverträglichkeit von Reaktionen können die verwendeten Substanzen hinsichtlich verschiedener Effektkatagorien mit ihren qualitativen substanzspezifischen Eigenschaften markiert werden, die quantitativ in die Umweltindizes EI_in und EI_out [PEI / kg Pro­dukt] der Reaktionen eingebunden werden (PEI = Potential environmental impact). Diese Vorgehensweise erlaubt eine Objektivierung, die einen ganzheitlichen Anspruch erfüllt. Dieses Konzept läßt sich auch auf komplexe Synthesesequenzen anwenden.

Als ein Beispiel für die Benutzung wurde EATOS beispielhaft auf vier Synthesen von 4-Methoxyacetophenon angewandt, die hinsichtlich Ressourcennutzung und Umweltverträglichkeit beurteilt wurden. Dieses Beispiel zeigt, dass die chemische Ausbeute, die typischerweise von Chemikern für die Bewertung der Effektivität von einer Synthese herangezogen wird, nicht die ideale Grundlage für die Auswahl der umweltverträglichsten Synthese bietet.

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