VERFAHRENS-SCREENING

Nachhaltigkeitsaspekte von Verbindungsverfahren einordnen

Die Prioritätenbewertung vergleicht allgemeine Eigenschaften der Verfahren. Die CO₂e-Rechnung verarbeitet ausschließlich die manuell eingegebenen Daten – beides ist kein Nachweis technisch gleichwertiger Verbindungen.

1 Vergleich wählen

2 Prioritäten setzen

3 Ergebnis prüfen

1. Vergleich wählen

Typischer Anwendungsfall

Variante A

Verfahren A – Referenz

Schraubenausführung für Variante A Variante A ist fest auf „Schrauben“ eingestellt.

Schraubenart Schraubengröße Schraubenlänge ⓘ mm Schraubenwerkstoff

Variante B

Verfahren B

Schraubenausführung für Variante B Nur bei Verfahren B „Schrauben“ relevant.

Schraubenart Schraubengröße Schraubenlänge ⓘ mm Schraubenwerkstoff

Ausführung B / Bauteil (optional) Bei Änderung von Verfahren B wird diese Angabe neutral zurückgesetzt.

2. Prioritäten für Ihre geplante Verbindung festlegen

Ihre Eingabe ist entscheidend: Bewerten Sie, welche Kriterien für die von Ihnen geplante Verbindung besonders wichtig sind. Stellen Sie jeden Regler von 0 = unwichtig bis 5 = sehr wichtig ein. Die Auswahl steuert die Empfehlung im Vergleich.

Klima / Material Recycling / Trennbarkeit Reparatur / Austausch Abfall / Hilfsstoffe Dauerhaftigkeit

Was bedeuten die fünf Prioritäten?

So wirkt die Einstellung: Die Regler bewerten nicht unmittelbar die technische Qualität einer Verbindung. Sie bestimmen, welche Nachhaltigkeitsaspekte im Vergleich stärker zählen: 0 = unwichtig , 5 = sehr wichtig .

1. Klima / Material

Berücksichtigt den voraussichtlichen Einfluss von Materialeinsatz und Herstellung auf Treibhausgasemissionen. Relevant sind insbesondere Masse, Werkstoff, Material-Emissionsfaktor und Prozessenergie. Ein geringes Gewicht ist nicht automatisch besser: Aluminium ist leichter als Stahl, kann je Kilogramm jedoch einen höheren CO₂e-Faktor haben.

Technische Quellen und Normen zu Klima / Material

ISO 14040 und ISO 14044 : Grundsätze, Rahmenbedingungen und Anforderungen der Ökobilanzierung.
ISO 14067 : Quantifizierung und Berichterstattung des Carbon Footprint von Produkten.
EN 15804 : Umweltproduktdeklarationen für Bauprodukte; als methodische Referenz nutzbar, sofern der Produktbereich passt.
Lieferanten-EPDs, verifizierte Materialdaten, Stücklisten, Wiegeprotokolle sowie Prozessenergie-Messungen für den konkreten Vergleich.

Hinweis: Systemgrenze, Datenqualität, Allokation und Recyclingannahmen müssen für beide Varianten konsistent festgelegt werden.

2. Recycling / Trennbarkeit

Bewertet, wie gut sich Bauteile am Ende der Nutzung demontieren und stofflich verwerten lassen. Entscheidend sind eine zerstörungsfreie Demontage, die Trennung unterschiedlicher Werkstoffe und die Möglichkeit einer sortenreinen Verwertung. Schraubverbindungen sind häufig vorteilhaft, weil Bauteile getrennt werden können; Kleb- oder Schweißverbindungen können dies erschweren.

Technische Quellen und Normen zu Recycling / Trennbarkeit

ISO 20887 : Planung für Demontage und Anpassungsfähigkeit von Gebäuden und Bauwerken; methodische Orientierung für Design for Disassembly.
IEC 62430 : Umweltbewusstes Gestalten elektrischer und elektronischer Produkte; relevante Prinzipien für werkstoffgerechtes Design und Demontage.
Demontagekonzept, Stückliste, Werkstoffkennzeichnung, Demontageversuche und Recycling- bzw. Entsorgungsinformationen der tatsächlichen Verwerter.
Bei Elektro- und Elektronikprodukten zusätzlich die jeweils zutreffenden stoff- und entsorgungsrechtlichen Anforderungen prüfen.

Hinweis: Die tatsächliche Recyclingfähigkeit hängt neben der Verbindung auch von Werkstoffmix, Verschmutzung, Infrastruktur und regionalen Verwertungswegen ab.

3. Reparatur / Austausch

Bewertet, ob einzelne Bauteile im Servicefall ohne Zerstörung der Gesamtbaugruppe gewartet, ausgetauscht oder nachgerüstet werden können. Relevant sind Zugänglichkeit, Demontierbarkeit, erneute Montierbarkeit sowie Zeit- und Materialaufwand. Eine verschraubte Abdeckung lässt sich typischerweise gezielt öffnen und wieder schließen.

Technische Quellen und Normen zu Reparatur / Austausch

IEC 62430 : Grundsätze umweltbewusster Produktgestaltung, einschließlich Lebensdauer- und End-of-Life-Aspekten.
ISO 20887 : Methodische Orientierung für Demontierbarkeit und Anpassungsfähigkeit, sofern auf die Anwendung übertragbar.
Service- und Wartungskonzept, Reparaturanweisungen, Zugänglichkeitsanalyse, Demontage-/Remontageversuche sowie Zeitstudien.
FMEA, Felddaten, Reklamationsdaten und Ersatzteilkonzept zur Bewertung der realen Austauschbarkeit.

Hinweis: Die Zahl möglicher Demontagezyklen und zulässige Wiederverwendung von Verbindungselementen sind konstruktiv und anwendungsspezifisch nachzuweisen.

4. Abfall / Hilfsstoffe

Bewertet prozessbedingte Verbrauchsmaterialien, Reststoffe und Entsorgungsaufwände. Dazu zählen beispielsweise Klebstoff, Primer, Reiniger und Lösungsmittel, aber auch Schutzgas, Schweißdraht, Elektroden oder Lot. Ebenfalls relevant sind Ausschuss und nicht verwertbare Reste.

Technische Quellen und Normen zu Abfall / Hilfsstoffe

ISO 14001 : Umweltmanagementsysteme; methodischer Rahmen zur Ermittlung und Steuerung umweltrelevanter Prozesse und Abfallströme.
ISO 14040 und ISO 14044 : Einbeziehung von Hilfsstoffen, Ausschuss und Abfallbehandlung in eine Ökobilanz.
Sicherheitsdatenblätter, technische Datenblätter, Verbrauchs- und Ausschussdaten, Entsorgungsnachweise sowie Prozessbeobachtung.
Bei Gefahrstoffen sind die jeweils geltenden chemikalien-, arbeitsschutz- und abfallrechtlichen Vorgaben für den Einsatzort zu beachten.

Hinweis: Nicht nur die Menge, sondern auch Gefährlichkeit, Verpackung, Vorbehandlung und Entsorgungsweg beeinflussen die Bewertung.

5. Dauerhaftigkeit

Beschreibt, wie zuverlässig die Verbindung unter den vorgesehenen Einsatzbedingungen über die Produktlebensdauer funktioniert – ohne häufiges Nachziehen, Warten, Reparieren oder Ersetzen. Bewertet werden Belastbarkeit bei Zug, Druck, Scherung und wechselnder Belastung, Schwingungs- und Vibrationsverhalten, Korrosions-, Temperatur- und Medienbeständigkeit, Verschleiß, Löserisiko sowie gegebenenfalls langfristige Dichtheit.

5: sehr hohe, langfristige Zuverlässigkeit erforderlich; zum Beispiel sicherheitsrelevante, schwer zugängliche, korrosive oder hoch belastete Anwendungen.
3: normale technische Lebensdauer unter üblichen Einsatzbedingungen ausreichend.
1: kurzlebige, leicht zugängliche oder regelmäßig austauschbare Verbindung; Wartung ist akzeptabel.
0: Dauerhaftigkeit soll die Vergleichsempfehlung nicht beeinflussen.

Technischer Hinweis: Die Anwendung nutzt eine allgemeine Screening-Bewertung. Eine belastbare Dauerhaftigkeitsaussage erfordert die konkrete Auslegung – beispielsweise Bauteilgeometrie, Lasten, Werkstoffe, Umgebung, Korrosion, Temperatur, Montageparameter sowie gegebenenfalls Versuche und Normvorgaben.

Technische Quellen und Normen zur Dauerhaftigkeit

Anwendungsabhängige Orientierung: Die folgende Übersicht ist keine vollständige Normenliste und ersetzt weder Auslegung noch Prüfung. Es gelten zusätzlich immer produktspezifische, kundenspezifische und gegebenenfalls rechtliche Anforderungen.

Bewertungsaspekt	Typische technische Quellen und Nachweise
Zug, Druck, Scherung und Vorspannung	Konstruktionsberechnung, FEM, Bauteilversuch; für hochbeanspruchte Schraubenverbindungen insbesondere VDI 2230 Blatt 1 .
Wechselbeanspruchung und Ermüdung	Lastkollektiv, Wöhlerlinien, Betriebsfestigkeitsnachweis und Versuchsberichte; z. B. DIN 50100 für Ermüdungsversuche.
Schwingung und Losdrehsicherheit	Montage- und Schwingungsversuche, Sicherungskonzept; bei Schrauben z. B. der Querbeanspruchungsversuch nach DIN 25201-4 .
Korrosion und Beschichtung	Werkstoff- und Beschichtungsdaten, Umgebungsprofil, Korrosionsprüfung; z. B. Salzsprühnebelprüfung nach ISO 9227 sowie Korrosivitätsklassen nach ISO 12944 .
Temperatur, Feuchte und Medien	Werkstoffdatenblätter, Chemikalienbeständigkeitslisten, Medienlagerung, Temperaturwechsel- und Alterungsversuche; besonders relevant für Kunststoffe, Klebstoffe, Dichtungen und Beschichtungen.
Verschleiß und Relativbewegung	Werkstoffpaarung, Reibwert, Beschichtung, Verschleißprüfung sowie validierte Erfahrungs- und Felddaten.
Langfristige Dichtheit	Druck- und Leckageprüfungen, Temperaturwechsel, Medienlagerung sowie Dichtungsherstellerdaten; ergänzend branchen- und produktspezifische Normen.
Wartung, Reparatur und Lebensdauer	Wartungskonzept, Demontageversuch, FMEA, Zuverlässigkeitsanalyse sowie Reklamations- und Felddaten vergleichbarer Anwendungen.

Empfehlung für Kundengespräche: Die Anwendung nur als erste Orientierung einsetzen. Konkrete Dauerhaftigkeitsaussagen erst nach Prüfung der Lasten, Bauteilgeometrie, Werkstoffe, Umgebung und Montageparameter treffen.

Erweiterte Daten & Hinweise

CO₂e-Orientierungsrechnung – manuelle Eingabedaten

Direkte Rechnung für die manuell definierte Eingabebasis: Material + Prozessenergie + Verbrauchsmittel. Die Anwendung prüft nicht, ob die beiden Eingabeseiten technisch gleichwertig sind. Die berechneten CO₂e-Werte erscheinen hervorgehoben im Ergebnisbereich. Alle Ausgangswerte sind Orientierungswerte. ⓘ Mit der Maus über die markierten Einheiten fahren, um eine Erklärung zu sehen.

Automatische Schrauben-Orientierungswerte: Bei Auswahl „Schrauben“ werden Masse, Material-EF und Montageenergie abhängig von Schraubenart und Werkstoff als größenneutrale Orientierung vorbelegt. Bei „mit Mutter“ enthält die Masse zusätzlich eine Mutter aus demselben Werkstoff. Alle Eingaben darunter bleiben manuell überschreibbar; Die vorbelegten Größen- und Längenwerte sind Orientierungswerte. Masse und gegebenenfalls Energie müssen vor Kundeneinsatz durch reale Stücklisten-/Lieferantendaten ersetzt werden.

Variante A

Masse ⓘ g Material-EF ⓘ kg CO₂e/kg Prozessenergie ⓘ kWh Verbrauchsmittel ⓘ kg CO₂e

Variante B

Masse ⓘ g Material-EF ⓘ kg CO₂e/kg Prozessenergie ⓘ kWh Verbrauchsmittel ⓘ kg CO₂e

Strom-Emissionsfaktor ⓘ kg CO₂e/kWh

Wie entstehen die voreingestellten CO₂e-Werte?

Einfaches Orientierungsmodell, keine Messung: Die Vorbelegung zerlegt jeden Fügeprozess in Material, Prozessenergie und Verbrauchsmittel. Die Angaben sind bewusst transparent und manuell überschreibbar; sie sind keine Auslegung, keine allgemein gültigen Prozessdaten und kein Nachweis technischer Gleichwertigkeit.

Für reale Entscheidungen die Vorbelegungen durch Stücklisten, gemessene Takt-/Energie-/Verbrauchsdaten sowie EPD-, PCF- oder Lieferantendaten der tatsächlich eingesetzten Materialien ersetzen.

Wichtige Prüfpunkte

Festigkeit, Dichtheit, Ermüdung, Korrosion, Bauraum sowie die technische Gleichwertigkeit beider Varianten separat prüfen und freigeben.
Nur technisch gleichwertige Lösungen vergleichen.
Für Entscheidungen EPDs, Lieferantenwerte, Messungen und Prüfberichte verwenden.

Fachliche Einordnung: DIN 8580/DIN 8593 – Fügen als Fertigungshauptgruppe; bereitgestellte Unterlagen Fertigungsverfahren und Fritz/Schulze, Fertigungstechnik . Die Literatur liefert keine universellen produktbezogenen CO₂e-Werte.

Anlage A – Berechnungsgrundlagen der CO₂e-Orientierungsrechnung

Diese Rechenhilfe ist eine attributionale Screening-Rechnung für manuell definierte Eingabedaten . Sie dimensioniert und vergleicht keine Schraubenanzahl, Schraubengröße, Nahtlänge oder Nahtdicke. Eine technische Gleichwertigkeit beider Varianten muss außerhalb der Anwendung nachgewiesen werden. Sie ist keine verifizierte Ökobilanz, kein EPD-Nachweis und keine Produktfreigabe.

A.1 Funktionelle Einheit und Bilanzgrenze

Manuell definierte Eingabebasis Die eingegebenen Mengen beziehen sich auf die vom Anwender gewählte Ausführung und Stückzahlbasis. Ob beide Varianten dieselbe technische Funktion erfüllen, prüft die Anwendung nicht.

Modulierte Bilanzgrenze Berücksichtigt werden Material des Verbindungselements, direkte Prozessenergie und eingegebene Verbrauchsmittel je Vergleichseinheit.

A.2 Rechenansatz

CO₂e = (m / 1 000) × EF _Material + E _Prozess × EF _Strom + CO₂e _{Verbrauchsmittel}

m: Masse in g je Vergleichseinheit; Umrechnung in kg durch Division durch 1 000.
EF _Material : Material-Emissionsfaktor in kg CO₂e/kg; vorzugsweise aus einer aktuellen, systemgrenzengleichen EPD oder Lieferantendeklaration.
E _Prozess : gemessene oder belastbar abgeschätzte Prozessenergie in kWh je Vergleichseinheit.
EF _Strom : gewählter Strom-Emissionsfaktor in kg CO₂e/kWh. Strommix, Zeitraum, Standort und Bilanzierungsansatz dokumentieren.
CO₂e _{Verbrauchsmittel} : vorgelagerte Emissionen von z. B. Schutzgas, Schweißdraht, Klebstoff, Elektroden oder Hilfsstoffen in kg CO₂e je Vergleichseinheit.

A.3 Enthalten / nicht enthalten

Enthalten Verbindungselement bzw. Zusatzwerkstoff, direkt zuordenbare Prozessenergie und direkt zuordenbare Verbrauchsmittel.

Nicht enthalten, sofern nicht separat ergänzt Transport, Verpackung, Anlagen- und Werkzeugherstellung, Ausschuss, Nacharbeit, Oberflächenbehandlung, Nutzung, Reparatur und End-of-Life.

Voraussetzung für einen belastbaren Vergleich: Eingabedaten beider Varianten müssen durch Fachverantwortliche auf eine technisch gleichwertige, zulässige Verbindung bezogen werden und dieselbe Stückzahlbasis, Systemgrenze, Datenqualität sowie denselben Bezugszeitraum aufweisen. Die Anwendung kontrolliert diese Voraussetzung nicht.

A.4 Datenhierarchie und Dokumentation

Primärdaten: reale Massen, Energie-Messwerte und Verbrauchsmittelmengen aus dem betrachteten Prozess.
Produktspezifische Nachweise: aktuelle EPDs, Product Carbon Footprints oder Lieferantendaten mit deklarierter Systemgrenze.
Sekundärdaten nur als Übergang: Datenbank- bzw. Branchenwerte mit Quelle, Version, Region, Jahr und Unsicherheit dokumentieren.

Quellenliteratur zur CO₂e-Orientierungsrechnung

Die Rechenformel der Anwendung lautet: CO₂e = Masse × Material-EF + Prozessenergie × Strom-Emissionsfaktor + Verbrauchsmittel .

ISO 14040 – Environmental management — Life cycle assessment — Principles and framework und ISO 14044 – Environmental management — Life cycle assessment — Requirements and guidelines : Grundsätze, Rahmenbedingungen und Anforderungen der Ökobilanz.
ISO 14067 – Greenhouse gases — Carbon footprint of products — Requirements and guidelines for quantification : Anforderungen und Leitlinien zur Quantifizierung des Product Carbon Footprint.
GHG Protocol – Product Life Cycle Accounting and Reporting Standard : Methode zur Bilanzierung und Berichterstattung von Treibhausgasemissionen über den Produktlebenszyklus.
GHG Protocol – Scope 2 Guidance : Einordnung der Emissionsfaktoren für eingekaufte elektrische Energie.
DIN 8580 und DIN 8593 : Einordnung der Fertigungshauptgruppe Fügen und der Fügeverfahren (DIN-Media-Suche).
Fritz/Schulze, Fertigungstechnik , sowie bereitgestellte Unterlagen Fertigungsverfahren : fachliche Einordnung der Verfahren.

Dokumentationspflicht für belastbare Vergleiche: Für jede Eingangsgröße Quelle, Version, Jahr, Region, Systemgrenze, Bezugsmenge und Unsicherheit festhalten. Für Entscheidungen sind systemgrenzengleiche, aktuelle EPDs bzw. Lieferantendaten, reale Energie- und Verbrauchsmittelmessungen sowie die konkrete Stückzahl erforderlich.