Entwicklungsbegleitende, ökobilanzielle Analyse eines Anästhesiegerätes unter besonderer Berücksichtigung wesentlicher Stoffströme in der Nutzungsphase

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Dokumentart: Bachelor Thesis
Institut: Department Umwelttechnik
Sprache: Deutsch
Erstellungsjahr: 2016
Publikationsdatum:
SWD-Schlagwörter: Analyse , Umweltbilanz , Entwicklung , Anästhesie , Gerät
DDC-Sachgruppe: Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau

Kurzfassung auf Deutsch:

Das Ziel dieser Bachelorarbeit ist es eine Abschätzung abzugeben, welche Prozesse im Produktlebenszyklus eines Anästhesiegerätes die größten Umweltauswirkungspotentiale haben. Aus diesen Abschätzungen sollen Schlussfolgerungen für die umweltgerechte Produktgestaltung abgeleitet werden. Grundlage hierfür ist ein Screening Life Cycle Assessment auf Basis von Daten aus der Produktentwicklung. Für die Betrachtung der Verbrauchsmengen an volatilen Anästhetika wurden verschieden Anästhesiemethoden aus der Literatur herangezogen. Möglichkeiten zur Modellierung eines Prozesses zur Bereitstellung der volatilen Anästhetika werden in dieser Arbeit betrachtet, sie sind schlussendlich jedoch aufgrund ihrer Komplexität nicht Teil dieser Arbeit. In dem Screening Life Cycle Assessment wurden diese Herstellungsprozesse durch die Herstellung des von der chemischen Struktur her ähnlichen Hexafluorethan ersetzt. Die vorgenommenen ökobilanziellen Berechnungen werden mit der Software GaBi der Firma thinkstep international und unterschiedlichen generischen Datensätzen aus Datenbanken der Software GaBi durchgeführt. Entgegen den Ergebnissen aus anderen Untersuchungen zur Ökobilanz elektronischer Geräte stellt weder der Stromverbrauch noch die Herstellung einen signifikanten Parameter der Umweltauswirkungen dar. Die größten Umweltauswirkungspotentiale weisen der verbrauchte Atemkalk (Calciumhydroxid) sowie das Anästhesiegas auf. In dieser Arbeit wird weiterhin untersucht, wie sich die Potentiale der von der Firma Dräger vertriebenen Einweg- und Mehrweg-Atemkalksysteme unterscheiden. Das Mehrwegsystem weist ökobilanziell gesehen eine bessere Bilanz auf, hat jedoch Nachteile im Umgang und in den Kosten. Das vertriebene Einwegsystem weist eine geringfügig schlechtere Ökobilanz bei komfortablerem Umgang auf, sodass es dem Kunden überlassen werden kann, welches System, mit welchen Vor- und Nachteilen, er wählt. Außerdem wird das Wirkungspotential der Freisetzung von volatilen Anästhetika untersucht und ein ökobilanzieller Vergleich der Medikamente Isoflurane, Sevoflurane und Desflurane vorgenommen. Im Rahmen dieser Arbeit werden die Wirkungspotentiale der unveränderten Freisetzung des Gases während der Operation direkt aus dem Atemkreislauf und nach der Operation durch den Patienten betrachtet. Als Ergebnis ist festzuhalten, dass aus ökologischer Sicht Gerätefunktionalitäten von besonderer Bedeutung sind, die Betriebsweisen mit geringem Frischgas-Flow und demzufolge geringerem Anästhesiegas-Flow unterstützen, wenn dies aus Medizinischer Sicht möglich ist. Das betrachtete Anästhesiegerät Dräger A350 bietet die Möglichkeiten beide Vertriebssysteme des Atemkalks zu nutzen, sowie Anästhesien mit geringem Frischgasflow in einem Kreislaufsystem durchzuführen. Im Rahmen dieser Arbeit stellt sich die Frage, ob es möglich ist mit relativ geringem Aufwand eine ökobilanzielle Analyse durchzuführen, die verwertbare Ergebnisse für die Produktentwicklung liefert. Aufgrund der Ergebnisse dieser Arbeit kann festgehalten werden, dass solche Aussagen aus dieser Arbeit abgeleitet werden können.

Kurzfassung auf Englisch:

The aim of this thesis is to give an estimate, which processes across the product lifecycle of an anesthesia machine will have the biggest environmental impact potentials to derive conclusions for the economical design. The foundation for this study is the screening Life Cycle Assessment based on data, being provided by the product development. For the consideration of the consumption, different amounts of volatile anesthetics in different anesthesia methods from the literature are used. Possibilities for modeling a process to provide the volatile anesthetics are considered, but finally not a part of this thesis. This is caused by the complexity of the process steps and educts. In the screening Life Cycle Assessment, the production of anesthetic gases is replaced by the production of hexafluorethan. The life cycle calculations were performed with the software GaBi by thinkstep international. Various generic records from databases included in the software GaBi are used. Contrary to the results of other studies on the life cycle of electronic equipment, neither the power consumption nor the production represents a significant parameter. The biggest environmental impact potentials have the consumed soda lime (calcium hydroxide) and the anesthetic gas. In this work will also be studied, if the potential of the soda lime sold by Draeger as disposable- and reusable-soda-lime-systems is differing. The reusable-system has a better record on the environment but disadvantages in handling and costs. The disposable-system has a slightly poorer effect on the environment while the handling is more comfortable. So it can be chosen by the customer what system is desired. In addition, the effect of potential for release of volatile anesthetics is examined and made a life cycle assessment comparing the drug Isoflurane, Sevoflurane and Desflurane. In this study, the effect of the potential by an unaltered release of the gas during surgery and the effects of the gas leaving the patient after surgery are regarded. The results of this work are saying, that device functionalities that support operations with low fresh gas flow and low anesthetic gas flow has to be preferred, if this is medically possible. The considered anesthesia machine Dräger A350 offers opportunities to use both distribution systems of soda lime and is able to perform anesthesia with low fresh gas flow. In this work, the question arises whether it is possible to perform with relatively little effort a life cycle assessment analysis, that delivers actionable results for product development. The results of this work can be said that such statements can be derived from this work.

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