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Umweltsimulation

Sowohl technische Erzeugnisse als auch lebende Systeme unterliegen während ihrer gesamten Lebensdauer einer Vielzahl von Einflüssen aus deren Umgebung. Diese beeinflussen ihre Leistungsfähigkeit, ihre Lebensdauer und damit auch ihre Rückwirkung auf die Umwelt.

Mit Methoden der Umweltsimulation werden die Wechselwirkungen zwischen einem Objekt und seiner Umwelt untersucht. Auf der Basis einer ganzheitlichen Betrachtung werden die in der Regel komplex vernetzten Wirkungsketten modellhaft strukturiert und Kausalzusammenhänge analysiert.

Umweltsimulations-Untersuchungen befassen sich dabei mit den Auswirkungen der Umwelt auf
◾ Leistungsfähigkeit und Funktionsverhalten
◾ Langzeitverhalten bzw. Lebensdauer
◾ Rückwirkung auf die Umwelt

Ziel der Umweltsimulation ist die Aufdeckung von Ursache-Wirkungs-Zusammenhängen, die Qualifikation von Erzeugnissen für gegebene Umweltbedingungen und die Optimierung einer umweltbezogenen Produktentwicklung auch im Hinblick auf das nachhaltige Wirtschaften.

Bei Alterungs- und Verwitterungsprozessen und bei Zuverlässigkeitsstudien spielen Fragen der Zeitraffung und der künstlichen Alterung eine große Rolle.

 

Umwelteinflüsse

Als Umwelteinflüsse bezeichnet man alle Formen der physikalischen, chemischen oder sonstigen Einwirkung auf das zu untersuchende Objekt. Diese stammen im allgemeinen aus der unmittelbaren und mittelbaren Umgebung während der Produktion, dem Versand und dem Betrieb.

Dabei ist es aus der Sicht des betroffenen Objekts zunächst unerheblich, ob die einwirkenden Umwelteinflüsse natürlichen Ursprungs, wie z.B. Klima oder technisch bedingt sind, wie z.B. Vibrationen, Stöße oder Luftverunreinigungen.

 

Vorgehensweise

Die Umweltsimulation ist eine ingenieurwissenschaftliche Disziplin, die sehr breit und interdisziplinär angelegt ist. Ihre Vorgehensweise umfaßt die Teilschritte
◾ Messen der Umwelteinflüsse
◾ Simulieren der Umwelteinwirkungen unter kontrollierbaren Randbedingungen
◾ Beurteilen der Wirkungen der Umwelt auf das Objekt
◾ Rückwirkungen auf die Umwelt

Umweltprüfungen werden maßgeschneidert ("Test-Tailoring"), um zu gewährleisten, dass ein Erzeugnis ausreichend, aber nicht übertrieben geprüft wird. Wirtschaftliche Überlegungen spielen in der Umweltsimulation eine große Rolle. Der Aufwand für die Umweltqualifikation technischer Erzeugnisse rechnet sich in der Regel durch die höhere Qualität und die größere Zuverlässigkeit und die bessere Entsorgbarkeit. Umweltsimulationsuntersuchungen finden auch Eingang in das Life-Circle-Engineering und das ressourcenschonende Materialmanagement.

 

Umweltlabors

Für die Umweltsimulation benutzt man Versuchseinrichtungen wie Klimakammern, Schwingerrreger, Stoßtische, EMV-Meßplätze, Begasungsanlagen oder Strahlungssimulatoren und Labors zur Identifikation der Wirkungen, d.h. der Beanspruchungen, wie Rasterelektronenmikroskopie, IR-Spektroskopie oder mechanische Prüfung.

Derartig ausgestattete Labors findet man bei den Mitgliedern der GUS, insbesondere bei Industrieunternehmen, Instituten, Prüfämtern und Erprobungsstellen. Diese sind in der Regel auch für externe Benutzer gegen Kostenerstattung zugänglich.