Produktivität IT-basierter Dienstleistungen : wie kann man sie messen und steuern?

Informations- und Kommunikationstechnologien haben die Produktion in Unternehmen grundlegend verändert. IT-basierte Dienstleistungen stellen ein zentrales Bindeglied zwischen vielen anderen Unternehmensprozessen dar und leisten einen wichtigen Beitrag zur betrieblichen und gesamtwirtschaftlichen Produktivität. Welche Konzepte gibt es zur Messung und Steuerung dieser Produktivität und wie werden sie in der Praxis eingesetzt? Wie können sie weiterentwickelt werden? Diese Fragen standen im Mittelpunkt des Forschungsprojektes „Produktivität IT-basierter Dienstleistungen“, das das Zentrum für Europäische Wirtschaftsforschung (ZEW), Pierre Audoin Consultants GmbH (PAC) und die Universität Mannheim gemeinsam in den Jahren 2010 bis 2014 durchgeführt haben. Das Projekt wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Programms „Innovationen mit Dienstleistungen“ gefördert. Ziel des Projektes war es, die Messung, die Bestimmungsfaktoren und die Steuerung der Produktivität IT-basierter Dienstleistungen aus verschiedenen Blickwinkeln zu untersuchen. Diese Blickwinkel lassen sich anhand der Frage erläutern, welche gesellschaftlichen Akteure ein Interesse haben, Produktivität IT-basierter Dienstleistungen zu messen

Energieeffizienz durch Planung betriebsübergreifender Prozessintegration mit der Pinch-Analyse

In der Arbeit wird ein Ansatz zur Planung und Bewertung der Weiternutzung von Prozesswärme über Betriebsgrenzen hinweg auf Basis der Pinch-Analyse entwickelt. Er besteht aus einer Minimierung der Gesamtkosten inklusive der Parameter Entfernungen und Ausfallrisiken, zusätzlich wird eine faire Aufteilung der Einsparungen diskutiert. Die Methodik wird auf ein Fallbeispiel angewendet, daneben werden die allgemeinen Rahmenbedingungen und Hemmnisse der außerbetrieblichen Abwärmenutzung untersucht

AN INFORMATION SYSTEM DESIGN THEORY FOR GREEN INFORMATION SYSTEMS FOR SUSTAINABILITY REPORTING - INTEGRATING THEORY WITH EVIDENCE FROM MULTIPLE CASE STUDIES

Du to increasingly noticeable environmental impacts of business activities and consequntly rising demands for environmental information by organizational stakeholders, reliable sustainability reporting (SR) is ever more important for firms. As the task of detailed sustainability reporting is complex and involves gathering and processing of a considerable amount of data, green information systems (Green IS) are seen as suitable to support this task. While some Green IS for SR are commercially available, their adoption is low. One reason is that there is a lack of knowledge of how to design these IS. This paper seeks to provide guidance for the design of Green IS for SR by suggesting an information system design theory (ISDT), which is a set of primarily prescriptive statements describing how to construct the class of Green IS for SR. Therefore, we synthesize knowledge gained from organizational and management theories with insights from 29 case studies conducted in a variety of industries. In result we derived a specific ISDT for Green IS for SR, that contributes to solve the trade-offs between environmental data transparency, complexity and data collection effort. Thus, the proposed ISDT paves the way for future improved Green IS for SR and sustainable development

Systemkonzeptionierung von Großschredderanlagen im Metall- und Schrottrecycling unter dem Einfluss umweltschutzrechtlicher Änderungen

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit den Auswirkungen der neuen umweltschutzrechtlichen Forderungen des BREF für Abfallbehandlungsanlagen und des TA Luft-Entwurfes aus dem Jahre 2018 auf den Betrieb und die technische Weiterentwicklung von Großschredderanlagen in Deutschland. In ihr werden sowohl formalrechtliche, verfahrenstechnische als auch wirtschaftswissenschaftliche Aspekte des wertstromorientierten Schredderprozesses untersucht und in einem übergeordneten Systemkonzept zusammengeführt. Der Fokus liegt dabei in der Argumentation und Bewertung technischer Herausforderungen in Folge der Anwendung des europäischen und nationalen Regelwerks in Zeiten volatiler Marktstrukturen, im konjunkturellen Abwärtstrend der industriellen Wirtschaft und unter einem zunehmenden Wertstoffverfall des Inputstroms am Schredder. Der genannte Entwicklungsprozess umfasst neben der betriebs- und umweltschutzrechtlichen Evaluation, die Risikobewertung von Langzeitinvestitionen im Altanlagensegment. Er verbindet technische und zukunftsgerichtete Optimierungen in Abluft- und Umwelteinrichtungen mit strategischen Managemententscheidungen und zeigt auf, dass die aktuellen Gegebenheiten einen wesentlichen Einfluss auf den Fortbestand der industriellen Großschredder in Deutschland haben. Damit birgt die Weiterentwicklung von Schredderanlagen zur Eisen-, Konsumgüter und Metallschrottaufbereitung neben genehmigungsrechtlichen vor allem wirtschaftliche Risiken. Die Zunahme der Entsorgungsmengen zur thermischen Verwertung wird darüber hinaus zum Indikator des wertstofflichen Verfalls im Massenstrom, welcher wiederum die Emissionspotentiale am Schredder steigert und die Optionen im Absatz senkt. Langfristig werden massenleistungsfähige Großschredderanlagen mit einer Antriebsleistung größer 3.000 bis 4.000 PS in Deutschland nur dann bestehen können, wenn beste verfügbare Techniken und das Stoffstrommanagement an diesen Anlagen, dem Anspruch einer modernen „Circular Economy“ gerecht werden. Das bedeutet konkret, dass der Schredderprozess in seiner Produktionsstruktur und im Sinne des Klimaschutzes, ressourcenschonend, energie- und kosteneffizient ausgelegt wird, eine systemübergreifende Prozessdigitalisierung zulässt und die Dynamik des Marktes sowie die stoffliche Entwicklung des Vormaterialgefüges, kurzfristig durch eine prozessorientiert nachhaltige Einkaufs- und Vertriebsstrategie auffängt.The present work deals with possible effects of renewed legislative amendments in air pollution control to shredder emissions. Such amendments raise concerns related to the technical development of shredder operations in scrap and metal recycling under the present legislation of the European BREF for Waste Treatment and the 2018 draft version of the Technical Instructions on Air Quality Control (TA Luft) in Germany. Formal legal prerequisites, process engineering and economical aspects of the value stream oriented schredder process, constitute the prime focus of this work. They are being merged into a superordinated system concept. Its focus lies in the argumentation and evaluation of technical challenges as a major result of the implementation of legal terms in the age of volatile market conditions, present recession and value decline in prematerial compositions. The development process compromises operational, as well as environmental evaluation of older facilities as part of a risk management plan over future investments in the shredder sector. This work outlines the connection between future oriented optimization in advanced air treatment and environmental protection technologies with the need for strategic management decisions. The findings of this study show that the present operational constrains do have a major influence on the survival of industrial mega shredders in Germany. The advancement of schredder plants in the ferrous, consumer goods and metal scrap treatment/processing are subject to risks in licensing as well as in profitability. The increase of disposable volumes serves as an indicator of the value decline in the pre-material flow, which increases emissions and therfore decreases turnover options. The long-term perspective or existance of capacity-efficient mega shredders with a drive power larger than 3.000 to 4.000 hp, is bound to best available techniques and future oriented waste stream management strategies, which follow a modern interpretation of the circular economy. This means that the shredder process itself has to be resource-friendly, energy- and cost-efficient while still following the statuated emission limit values. The implementation of system-overlapping process digitalisation and process-oriented sales strategies will help to manage market dynamics as well as the development of the shredder pre-material in the future

Forschungsbericht Universität Mannheim 2006 / 2007

Sie erhalten darin zum einen zusammenfassende Darstellungen zu den Forschungsschwerpunkten und Forschungsprofilen der Universität und deren Entwicklung in der Forschung. Zum anderen gibt der Forschungsbericht einen Überblick über die Publikationen und Forschungsprojekte der Lehrstühle, Professuren und zentralen Forschungseinrichtungen. Diese werden ergänzt um Angaben zur Organisation von Forschungsveranstaltungen, der Mitwirkung in Forschungsausschüssen, einer Übersicht zu den für Forschungszwecke eingeworbenen Drittmitteln, zu den Promotionen und Habilitationen, zu Preisen und Ehrungen und zu Förderern der Universität Mannheim. Darin zeigt sich die Bandbreite und Vielseitigkeit der Forschungsaktivitäten und deren Erfolg auf nationaler und internationaler Ebene

Entwicklung eines thermochemischen Speichers zum Heizen und Kühlen von Wohnanlagen

Zur besseren Nutzung von Exzessenergien wurde ein Wärmespeichersystem entwickelt, welches sich aus einem Blockheizkraftwerk (BHKW) mit einem integrierten Langzeitwärmespeicher zusammensetzt. Aus ökonomischen Gründen wird ein BHKW ganzjährig bei optimalem Wirkungsgrad betrieben. Die Folge ist, dass Wärmeenergie im Sommer sinnvollerweise gespeichert werden sollte, um sie in der Heizperiode zu nutzen. Hierbei wird als Wärmespeichersystem ein binäres System bestehend aus einem modifizierten Zeolith 5A und Ammoniak eingesetzt, wobei eine Wärmespeicherkapazität von 310 kWh m-3 erreicht wird. Damit kann dieses System pro m3 mehr Energie einspeichern als Wärmespeichersysteme aus Zeolith und Wasser. Die abschließende Auslegung dieses Systems zeigt, dass es als Kurz- und Langzeitwärmespeicher in Gebäuden eingesetzt werden kann

Modellierung des Energiebedarfs von Zerspanungsprozessen zur Unterstützung des lebenszyklusorientierten Carbon Accounting für Unternehmen

Basierend auf dem Green Deal hat Deutschland das Ziel der Treibhausgasneutralität bis 2045 festgesetzt (Bundesregierung 2021). Obwohl das verarbeitende Gewerbe 2019 für 15,5 % der national emittierten Treibhausgase (THG) verantwortlich war (UBA 2021b), existieren diesbezüglich keine direkten regulativen Vorgaben für den Industriezweig. Die politische Agenda weist lediglich das Zielbild der „Sauberen Produktion“ aus und nennt als Hauptansatzpunkte die Energieminderung und -effizienz (COM 2021). Für eine nachhaltige THG-Emissionsminderung auf Unternehmensebene bedarf es zunächst eines adäquaten Bilanzierungsvorgehens auf Prozessebene, um das THG-Inventar zu erfassen (Carbon Accounting). Der auf der Ökobilanz (engl. Life Cycle Assessment, LCA) (DIN EN ISO 14040:2020; DIN EN ISO 14044:2020) basierende Standard DIN EN ISO 14067:2019 für das Carbon Accounting von Produkten bietet als einziges Rahmenwerk die Möglichkeit, partielle Lebenswegabschnitte eines Produktlebenszyklus zu bilanzieren und somit die Produktion mit ihren Fertigungsprozessen als Hauptemittent abzubilden. Aufgrund des Stellenwertes von Zerspanungsprozessen innerhalb des verarbeitenden Gewerbes (Denkena et al. 2020), deren Umweltrelevanz, v. a. in Bezug auf den Energiebedarf (Panagiotopoulou et al. 2022), sowie dem Mangel einer adäquaten Bilanzierungsmethodik liegt der Forschungsschwerpunkt dieser Dissertation auf der Entwicklung eines lebenszyklus- und praxisorientierten Modellierungs- sowie Carbon Accounting Ansatzes des Energiebedarfs von Zerspanungsprozessen für Unternehmen. Bei der lebenszyklusorientierten Systemmodellierung von Fertigungsprozessen ist ein detailliertes Systemverständnis grundlegend. Daher wurde zunächst die Zusammensetzung des Energiebedarfs von Zerspanungsprozessen analysiert. Neben dem Energiebedarfsanteil für die eigentliche Zerspanung ist dieser vor allem von der Konstruktion der Werkzeugmaschine in Form der installierten Aggregate (konstante und variable Verbrauchergruppen) sowie von den Betriebszuständen abhängig. Für ein ganzheitliches und verursachergerechtes LCA des Energiebedarfs von Zerspanungsprozessen müssen diese Aufwendungen disaggregiert in die Modellierung einfließen. Auf Basis zweier Inputmodelle (Kellens et al. 2012; Balogun und Mativenga 2013) wurde ein parametrisierter Ansatz zur Ermittlung des Gesamtenergiebedarfs von Zerspanungsprozessen, der Extended Energy Modeling Approach (EEMA), entwickelt. Dieser beinhaltet als Hauptelemente Leistungskennwerte der Verbrauchergruppen in Abhängigkeit der Betriebszustände. Der EEMA bildet die Berechnungsgrundlage für das LCA. Aufgrund der modellbasierten Parametrisierung liegt der Mehrwert einerseits darin, wiederverwendbare LCA-Datensätze für den Energiebedarf von Zerspanungsprozessen auf einer Werkzeugmaschine zu generieren. Andererseits können generische Datensätze abgeleitet werden, welche durch die Integration in konventionelle Datenbanken die LCA-Datenlandschaft nachhaltig verbessern können. Diese Verbindung des EEMA mit dem LCA begründet zudem den systematischen Verfahrensansatz unter Berücksichtigung der Anforderungen nach DIN EN ISO 14067:2019, der für Unternehmen zur Unterstützung des prozessbezogenen Carbon Accounting entwickelt wird. Neben dessen Eignungsprüfung anhand der THG-Bilanzierung eines realen Zerspanungsprozesses werden weitere Anwendungsmöglichkeiten der entwickelten Methodiken im unternehmerischen Kontext vorgestellt sowie Grenzen des Ansatzes diskutiert. Im Bereich des LCA bietet die entwickelte Methodik einerseits Verbesserungspotenziale hinsichtlich der Verfügbarkeit praxisnaher Daten und steigert somit die Aussagekraft ermittelter Umweltwirkungen von produkt- und prozessbezogenen LCA-Studien. Andererseits hilft der entwickelte systematische Verfahrensansatz Unternehmen bei einem effizienten Carbon Accounting des Energiebedarfs ihrer Zerspanungsprozesse und schafft durch die hohe Transparenz die Grundlage, Treiber der prozessbedingten THG-Emissionen zu identifizieren und damit verbundene THG-Emissionen nachhaltig zu senken

Entscheidungsunterstützung zur Planung und Bewertung nachhaltiger industrieller Wertschöpfungsketten – dargestellt am Beispiel von Fahrzeugteilen

Industrieunternehmen befinden sich derzeit in einem Transformationsprozess zu nachhaltigen, beispielsweise klimaneutralen Unternehmen. Die zentrale Herausforderung liegt dabei in der Identifikation von Maßnahmen mit möglichst großem Nachhaltigkeitseffekt zu möglichst geringen Kosten, damit der Unternehmenserfolg zu keinem Zeitpunkt gefährdet ist. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Entscheidungsunterstützungssystem entwickelt, mit dem industrielle Wertschöpfungsketten klimafreundlicher und zugleich wirtschaftlich konfiguriert werden können. Eine Anwendung erfolgt in Fallstudien zur Automobil- und Zulieferindustrie