In dieser Arbeit wird im Besonderen die erste Stufe der Altfahrzeugverwertung beleuchtet, also die Demontage von Altfahrzeugen. Das Ziel dieser Arbeit ist es, eine betriebswirtschaftliche Verwertungsplanung bei der Demontage von Altfahrzeugen aufzustellen und zu modellieren. Dazu wird ein Verwertungsprogramm aus Sicht eines Altfahrzeugverwertungsunternehmen mit dem Ziel der Gewinnmaximierung formuliert.
Zunächst wird im zweiten Kapitel der Rahmen zur Abfall- und Kreislaufwirtschaft von Altfahrzeugen geschildert. Dazu sind die rechtlichen Rahmenbedingungen in Form des Kreislaufwirtschaftsgesetzes der Altfahrzeugverordnung sowie der Deponieverordnung in Deutschland zu beachten. Des Weiteren werden neben dem Aufkommen von Altfahrzeugen die Akteure der Altfahrzeugverwertung beschrieben. Zudem wird die typische Struktur von Altfahrzeugen dargelegt.
Im dritten Kapitel werden ausgewählte Ansätze aus der Literatur zur Entsorgungs- und Verwertungsplanung von Altprodukten dargestellt. Damit soll die betriebswirtschaftliche Weise und Art der Modellierung zu dieser Thematik verdeutlicht werden. Zudem sind Problemstellungen im Rahmen der Verwertungsplanung von Altprodukten und somit auch Altfahrzeugen erkennbar.
Im vierten Abschnitt wird die Modellierung einer Verwertungsprogrammplanung bei der Demontage von Altfahrzeugen vorgenommen. Nach Vorüberlegungen, die eine Veranschaulichung des typischen Ablaufs einer Altfahrzeugverwertung und getroffenen Modellannahmen enthalten, wird zunächst die Programmplanung bei Kuppelproduktion sowie das Arbeitsgangverfahren erläutert. Folglich sind die auftretenden Arbeitsgänge bei der Verwertung von Altfahrzeugen zu beschreiben und werden indes betriebswirtschaftlich bewertet.
Im Abschnitt 4.4 wird die Modellierung graphisch dargestellt und veranschaulicht. Darauf aufbauend wird in Kapitel 4.5 das lineare Modell mitsamt Nebenbedingungen und Zielfunktion formuliert. Schließlich wird die Modellierung interpretiert und kritisch bewertet.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Motivation
1.2 Aufbau
2 Abfall- und Kreislaufwirtschaft im Rahmen von Altfahrzeugen
2.1 Rechtliche Rahmenbedingungen
2.1.1 Kreislaufwirtschaftsgesetz (KrWG)
2.1.2 Altfahrzeugverordnung (AltfahrzeugV)
2.1.3 Deponieverodnung (DepV)
2.2 Demontage, Verwertung und Beseitigung von Altfahrzeugen
2.2.1 Aufkommen von Altfahrzeugen
2.2.2 Akteure der Altfahrzeugverwertung
2.2.2.1 Automobilindustrie
2.2.2.2 Letzthalter
2.2.2.3 Altfahrzeugverwerter
2.2.2.4 Shredderbetriebe
2.2.2.5 Beseitigungsanalgen
2.2.3 Struktur von Altfahrzeugen
3 Ausgewählte Ansätze zur Entsorgungs- und Verwertungsplanung von Altprodukten
3.1 Sawyer 1974 - Automotive Scrap Recycling: Processing, Prices and Prospects
3.2 Dutz 1994 - Modell zur Bestimmung des Zerlegungsumfangs von komplexen Konsumgütern
3.3 Spengler 1994 - Industrielle Demontage und Recyclingkonzepte
3.3.1 Produktdemontage als Kuppelproduktionsproblem
3.3.2 Aktivitätsanalytische Modellierung
3.4 Armin Rudolph 1999 - Altproduktentsorgung aus betriebswirtschaftlicher Sicht
3.5 Hubertus W.D. Schwerk 2001 - Operative Programmplanung bei der Entsorgung von Altprodukten
4 Modellierung einer Verwertungsprogrammplanung bei der Demontage von Altfahrzeugen
4.1 Vorüberlegungen
4.2 Programmplanung bei Kuppelproduktion und das Arbeitsgangverfahren
4.3 Arbeitsgänge bei der Verwertung von Altfahrzeugen
4.3.1 Annahme und Begutachtung
4.3.2 Arbeitsgänge der Bearbeitung und Behandlung
4.3.2.1 Trockenlegung
4.3.2.2 Ersatzteildemontage
4.3.2.3 Materialdemontage
4.3.3 Zwischenlagerung
4.3.4 Absatz
4.3.5 Beseitigung und Deponierung
4.4 Graphische Darstellung
4.5 Formulierung des linearen Modells
4.5.1 Nebenbedingungen
4.5.1.1 Mengenkontinuität
4.5.1.2 Annahme
4.5.1.3 Bearbeitung
4.5.1.4 Zwischenlagerung
4.5.1.5 Absatz
4.5.1.6 Beseitigung
4.5.1.7 Nichtnegativität
4.5.2 Zielfunktion
4.6 Interpretation und Kritik der Modellierung
5 Herausforderungen der Altfahrzeugverwertung
6 Fazit
Zielsetzung & Themen
Das Hauptziel dieser Masterarbeit ist die Entwicklung und betriebswirtschaftliche Modellierung einer Verwertungsprogrammplanung für Unternehmen, die sich mit der Demontage von Altfahrzeugen befassen. Ausgehend von einer gewinnmaximierenden Zielsetzung wird ein lineares Modell entworfen, das als Entscheidungsgrundlage für die optimale Ausgestaltung der Demontageprozesse dient.
- Grundlagen der rechtlichen Rahmenbedingungen der Kreislaufwirtschaft für Altfahrzeuge.
- Analyse der Akteure und Prozessabläufe bei der Altfahrzeugverwertung.
- Systematischer Vergleich und Diskussion bestehender Ansätze der Entsorgungsplanung.
- Formulierung eines linearen Modells mit Nebenbedingungen für Annahme, Bearbeitung, Lagerung und Absatz.
- Kritische Reflexion der betriebswirtschaftlichen Modellierung und aktueller Herausforderungen.
Auszug aus dem Buch
3.1 Sawyer 1974 - Automotive Scrap Recycling: Processing, Prices and Prospects
Eines der ersten Modelle zur Entsorgungsplanung von Altfahrzeugen stammt von Sawyer aus dem Jahre 1974 mit dem Titel Automotive Scrap Recycling: Processing, Prices and Prospects. Die Altfahrzeugverwertung wird von Sawyer durch zwei Betriebe unterschieden. Dies ist zunächst ein Ausschlachtungsbetrieb, in dem eine Demontage verwendbarer und verwertbarer Teile vorgenommen wird und weiterführend ein Verschrottungsbetrieb, der mit technischen Verfahren (insbesondere Shreddern) Stahlschrott aus der Restkarosserie gewinnt. Sawyers Modellformulierung ist dabei für die Demontageplanung von Ausschlachtungsbetrieben ausgelegt und versucht dessen Gewinn zu maximieren, indem bestimmt werden soll, welche Teile zu entnehmen und wie sie weiter zu behandeln sind.
Zur Vereinfachung des Modells wird von einem einheitlichen Fahrzeugtyp ausgegangen, d.h. es gibt keine Unterschiede aufgrund verschiedener Hersteller oder Modelle. Folglich sind die Demontageaktivtäten festgelegt und ändern sich nicht. Es wird angenommen, dass ein Altfahrzeug aus einer endlichen Zahl verwertbarer Teile j = 1,..., j besteht. Es wird in vier Dispositionsmöglichkeiten k unterschieden:
k = 1: Ausbau des Teils,
k = 2: Materialrecycling,
k = 3: Produktrecycling,
k = 4: Abfallbeseitigung.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Diese Einleitung motiviert die Arbeit vor dem Hintergrund der Ressourcenknappheit und definiert das Ziel, eine betriebswirtschaftliche Verwertungsplanung für die Altfahrzeugdemontage zu modellieren.
2 Abfall- und Kreislaufwirtschaft im Rahmen von Altfahrzeugen: Dieses Kapitel erläutert die rechtlichen Grundlagen (KrWG, AltfahrzeugV) und beschreibt die Akteure sowie die typische Struktur der Altfahrzeugverwertung.
3 Ausgewählte Ansätze zur Entsorgungs- und Verwertungsplanung von Altprodukten: Hier werden verschiedene Operations-Research-Modelle aus der Literatur vorgestellt, die als methodische Grundlage für die eigene Modellierung dienen.
4 Modellierung einer Verwertungsprogrammplanung bei der Demontage von Altfahrzeugen: Dieses Kapitel bildet den Kern der Arbeit, in dem ein lineares Modell mitsamt Zielfunktion und Nebenbedingungen für die Demontage von Altfahrzeugen aufgestellt und kritisch gewürdigt wird.
5 Herausforderungen der Altfahrzeugverwertung: Das Kapitel diskutiert aktuelle Problematiken, wie den Export von Altfahrzeugen, den unbekannten Verbleib und die Schwierigkeiten beim Recycling neuer Technologien wie Elektrofahrzeugen.
6 Fazit: Das Fazit fasst die Ergebnisse der Arbeit zusammen und reflektiert die Modellierung sowie die zukünftige Bedeutung einer verwertungskompatiblen Produktgestaltung.
Schlüsselwörter
Altfahrzeugverwertung, Demontageplanung, Kreislaufwirtschaft, Lineare Optimierung, Kuppelproduktion, Entsorgungsmodell, Produktverantwortung, Gewinnmaximierung, Stoffliche Verwertung, Ersatzteildemontage, Restkarosse, Shredderanlage, Arbeitsgangverfahren, Modellierung, Recycling.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit der betriebswirtschaftlichen Planung von Verwertungsprozessen bei der Demontage von Altfahrzeugen, um eine effiziente Nutzung der Ressourcen sicherzustellen.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Zentrale Themen sind die rechtlichen Rahmenbedingungen, die Rollen der verschiedenen Akteure in der Verwertungskette, der Vergleich von Planungsansätzen aus dem Operations Research und die Modellierung von Demontageprozessen.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Das primäre Ziel ist die Aufstellung und mathematische Modellierung eines einperiodigen Verwertungsprogramms aus der Sicht eines Verwertungsunternehmens, mit dem Ziel der Gewinnmaximierung.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es wird die Methode der linearen Optimierung unter Anwendung des Arbeitsgangverfahrens bei Kuppelproduktion genutzt, um optimale Demontage- und Verwertungsentscheidungen zu treffen.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil analysiert bestehende Literaturansätze (Sawyer, Dutz, Spengler, Rudolph, Schwerk) und nutzt diese als Fundament für die eigene Formulierung des linearen Modells mit Nebenbedingungen für Kapazität, Lagerung und Absatz.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind Altfahrzeugverwertung, Demontageplanung, Kuppelproduktion, lineare Optimierung und das Arbeitsgangverfahren.
Warum ist das Arbeitsgangverfahren für die Modellierung geeignet?
Das Arbeitsgangverfahren erlaubt es, den Modellumfang bei komplexen Verwertungsprogrammen zu begrenzen, da nicht einzelne Produktbündel, sondern die durchzuführenden Arbeitsschritte als Variablen definiert werden.
Welche Rolle spielt die gesetzliche Abfallhierarchie für die Modellierung?
Die Abfallhierarchie bildet den rechtlichen Rahmen; die Modellierung integriert dabei die gesetzlichen Vorgaben zur Verwertung und Beseitigung als operative Entscheidungsgrößen.
Wie werden Kapazitätsrestriktionen im Modell berücksichtigt?
Kapazitätsrestriktionen werden für die Fertigungsstellen (Manpower und Betriebsmittel) innerhalb des Planungszeitraums definiert, sodass die Summe der Kapazitätsbedarfe die verfügbaren Kapazitäten nicht übersteigt.
Welche kritische Einschätzung gibt der Autor zur Anwendbarkeit des Modells?
Der Autor weist darauf hin, dass das Modell primär der Veranschaulichung der betriebswirtschaftlichen Zusammenhänge dient und eine reale Implementierung durch die Komplexität und Heterogenität von Altfahrzeugen in der Praxis erschwert wird.
- Quote paper
- Simon Roling (Author), 2020, Verwertungsplanung bei der Demontage von Altfahrzeugen, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1060797
