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Nachhaltige Ansätze für zukünftige kosmetische Rohstoffe
24. Januar 2013 CLIB Forum
Dr. Lilia Heider*, Ina Höfgen-Müller1, Dr. Hansjürgen Driller2
*PM PC Global Technical Services
1PM-LMR-Pigments & Cosmetics
2PM-PR Organic Functionals
Forum Cosmeticum Mai 2012 2
Agenda
2
Wo beginnt Nachhaltigkeit? 1
2 „Responsible Care“ bei Merck
Projekte in der Kosmetik 3
4 R&D - Innovation
Zusammenfassung 5
Forum Cosmeticum Mai 2012 3
Wo beginnt Nachhaltigkeit?
Generell:
In – mit – bei der Natur?
Im alltäglichen Leben?
Ist Nachhaltigkeit Mengen-abhängig?
Ist sie messbar?
Wir, bei Merck KGaA interpretieren dies wie
folgt:
– Corporate Responsibility
3
Forum Cosmeticum Mai 2012 4 4
Leitbild und Werte
Umwelt Produkte
UN Global Compact, Responsible Care, Merck Social Charter, Code of Conduct
Mensch
Corporate Responsibility
„Wir wollen uns mit unseren
Produkten auf die aktuellen und
zukünftigen Bedürfnisse der
Menschen weltweit fokussieren.
Dabei müssen neben dem
ökonomischen Erfolg insbesondere
auch Sicherheitsaspekte und
ethische Aspekte gleichberechtigt
berücksichtigt werden.“
„Wir wollen bei der Herstellung
unserer Produkte die Umwelt
möglichst wenig beeinflussen.
Sicherheit, Umweltschutz und
Qualitätsmanagement sind dafür
unabdingbar. Wir wollen darüber
hinaus aber mit unseren Produkten
auch einen positiven Beitrag zum
Umweltschutz leisten.“
„Wir wollen die Handlungsfähigkeit
unseres Unternehmens stärken,
indem wir die geeignetsten
Mitarbeiter einstellen, fördern und
motivieren. Darüber hinaus wollen
wir die Leistungsfähigkeit der
Gesellschaft unterstützen und
unseren Beitrag auch in Bezug auf
vorbildliches und ethisch korrektes
Handeln leisten.“
Corporate Responsibility
Unser Verständnis
Forum Cosmeticum Mai 2012
Forum Cosmeticum Mai 2012 5
Produkte
A) Innovation und globale Trends
Erneuerbare Energien (Solar,
Windkraft, Beleuchtung, Lacke usw.)
Zugang zu sauberem Wasser
Mobilität (Batterie, Materialien, Lacke)
Zugang zu Arzneimitteln
(Schwellenländer und alternde
Bevölkerung)
Kommunikation (LC usw.)
B) Produktsicherheit
Responsible Care
Nanotechnologie
Arzneimittel
Chemikalien
Transport
Umwelt
A) Energie und Klima
Carbon Footprint
CO2-Ziele
Fahrzeugflottenmanagement
Reduktion Energieverbrauch
Beitrag unserer Produkte zum
Energiesparen und Klimaschutz
B) Abfall, Bodenschutz und
Biodiversität
Verpackungen
Rücknahme und Recycling von
Produkten
Altlasten
Reduktion des Flächenverbrauchs
Versiegelung von Oberflächen
C) Wasser
Reduktion Wasserverbrauch
Abwasser
Mensch
A) Mitarbeiter
Gewinnung und Qualifizierung
Vielfalt
Beruf+Familie („work-live-balance“)
Arbeitsschutz und Gesundheitsförderung
Arbeitgeber-Arbeitnehmer + Vergütung
B) Gesellschaft
Bildung
Kultur und Sport
Gesundheit; Not- und Katastrophenhilfe
Umwelt
C) Ethik
Menschenrechte und Arbeitsstandards
Auditierung und Lieferantenmanagement
Bioethik; Tierschutz
Verantwortungsvolles Marketing
Korruptionsbekämpfung
Corporate Responsibility
Unser Verständnis
5 Forum Cosmeticum Mai 2012
Forum Cosmeticum Mai 2012 6 6
Verantwortung für Produkte
Responsible Care
Responsible Care Global Charter (2006)
Umsetzung der Global Product Strategy
REACH (Registration, Evaluation, Authorisation
and Restriction of Chemicals): rund 100 Stoffe registriert
GHS (Globally Harmonised System of
Classification and Labelling of Chemicals):
4.200 Stoffe eingestuft und gekennzeichnet
Support bei der Umsetzung: vielfältige
Hilfestellungen für Kunden (Beratung, transparente
und leicht nachvollziehbare Informationen im Internet)
Risiko-Nutzen-Analyse bereits in der
Forschung und Entwicklung
6 Forum Cosmeticum Mai 2012
Forum Cosmeticum Mai 2012 7 7
Verantwortung für die Umwelt
Klimaschutz
Merck‘s Ziel ist es die direkte und indirekte “greenhouse gas”-Emission um
20% bis zum Jahr 2020 zu senken (bezogen auf das Level von 2006).
Was machen wir?
EDISON Programm zur Energieeffizienz und Klimaschutz
Energie-Audits an Produktionsstätten zur Identifizierung von
Energieeinsparmöglichkeiten
Prozessoptimierung zur Reduktion von direkter und indirekter
Treibhausgas Emission
Produktentwicklung unter Berücksichtigung von Energieeinsparoptionen
z.B. im Bereich Liquid Crystals, Pigmente
Nutzung von alternativen Energiequellen
Energiemanagement-Zertifizierung EN 16001
Berichterstattung beim Carbon Disclosure Project
Forum Cosmeticum Mai 2012 8
Nachhaltigkeit und Innovation
Die Natur ist ein Pool voller Innovationen – Nachhaltigkeit ist ein Baustein!
Unser Ziel:
- Erhalt bzw. Schutz der Natur und Ihrer Vielfalt
- Nutzung des „Innovation - Pools“ für die Entwicklung
neuer kosmetischer Wirkstoffe
Forum Cosmeticum Mai 2012 9 9
Merck - Aktionen in des Bereichs Kosmetik
Nachhaltige Prozessoptimierung von „Projekt Kaempferol Derivat“ und
“Projekt DHMC”
Evaluierung des Pigmentherstellprozesses unter dem Blickwinkel des
PCF (Product Carbon Footprint)
Naturtrend – Zertifizierung und Nachhaltigkeit
- Formulierungsentwicklung unter Natur-Aspekten
Flyer “Green3 for cosmetics”
Forum Cosmeticum Mai 2012 10
Innovation in R&D
Berücksichtung von alternativen Produktionstechnologien in der frühen Phase der Produktentwicklung:
Biotechnologie:
- Shift von klassisch chemischen Prozessen hin zu wasserbasierten Methoden
Stammzellen-Forschung
- Visionärer Blick – Können wir in Zukunft mit biotechnologischen Methoden nachhaltige Produkte realisieren und das akute Ressourcenproblem in den Griff bekommen?
Entwicklung von „einzigartigen“ Produktkonzepten mit Konsumenten-Mehrwert
- Reduktion der Exposition
- Effekte bei Bedarf
- Release in Time
Forum Cosmeticum Mai 2012 11
Zusammenfassung
Wir sind aktiv – auf Corporate und Business Ebene
Oft ist ein Blickwinkel-Wechsel nötig um neue und innovative Ansätze zu
finden
Und wir sind noch nicht am Ende unserer Anstrengungen!
Forum Cosmeticum Mai 2012 12
Danke –
Thank you!
Forum Cosmeticum Mai 2012 13
Projektansatz Nachhaltigkeit
Suche nach einem geeigneten
Prozess zur Erfüllung von
Umweltanforderungen
Suche nach attraktiven
“Natürlichen Konzepten”
unter Berücksichtigung
der wirtschaftlichen Aspekte
Berücksichtigung der
Lebensumstände,
Artenvielfalt
Wirtschaft Umwelt
Soziales
Nachhaltig
und
gangbar
Forum Cosmeticum Mai 2012 14
Projekt „Planzenextrakt >95% Reinheit“
Pflanzen-Anbau auf einer Farm
unter biologischen Anbaubedingungen
Produktentwicklung basierend auf einem
Extraktionsprozess mit Bioethanol
Medizinische Pflanze
Kosmetischer Rohstoff
als Reinsubstanz
(>95%)
Probleme: - Variierender Gehalt der Zielsubstanz
- Umwelt/Wetter/Insekten
- Lieferkette und Kosten
Forum Cosmeticum Mai 2012 15
Projekt “naturidentische Synthese”
Allg. Prüfung von Optionen für
Dihydroxy Methylchromone (DHMC)
Evaluierung von Synthese Alternatives
Natürliche Option:
Pflanzen-Extraktion
Natur-identische Option:
Chemische Synthese
Forum Cosmeticum Mai 2012 16
Natürliche Option: Pflanzen Extraktion
1. Verfügbarkeit der Pflanze
2. Nutzung eines bestimmen Pflanzenteils – Wurzel, Blätter, etc.
3. Konzentration des Wirkstoffs in der Pflanze
4. Anbau-Optionen
5. Erntebedingungen
6. Lokale Extraktionsoptionen
7. Transportwege
8. Prozessevaluierung
9. Aufreinigungsschritte
10. Toxikologische Aspekte
Evaluierung von relevanten Parametern:
Forum Cosmeticum Mai 2012 17
Chemische Synthese vs. Pflanzenexraktion
Zusammenfassung:
Basierend auf den relevanten Aspekten wurde wie folgt entschieden:
Eine Extraktion basierend auf einem validen Produktionsprozess ist
eine große Herausforderung.
Nur standardisierte Schritte im Prozess sind akzeptabel.
Erfahrung aus einem vergleichbaren Natur-Projekt diente als
wertvolle Informationsquelle im Entscheidungsprozess.
Für DHMC ergab sich ein
Natur-identischer Syntheseweg als der
nachhaltigere Weg!
Forum Cosmeticum Mai 2012 18
Original Synthese
Ausgangsverbindungen Lösungsmittel
Reaktion 1 CO2
Fl. Abfall Aufarbeitung Wasser
Reagentien
Reaktion 2 Lösungsmittel
Reagentien
Isolation
Zwischenprodukt
Lösungsmittel
Reagentien
Endprodukt Mischen
Legende: Je dicker die Linie,
desto höher der Verbrauch /Bedarf
Forum Cosmeticum Mai 2012 19
Optimierte Synthese
Ausgangsverbindungen Lösungsmittel
Reaktion 1
Aufarbeitung Wasser
Lösungsmittel
Aufreinigung Lösungsmittel
Reagetien
Isolation Fl. Abfall
Fl. Abfall
Fester Abfall
Lösungsmittel
Zwischenprodukt
Endprodukt Mischen
Kein CO2 !
Legende: Je dicker die Linie,
desto höher der Verbrauch /Bedarf
Forum Cosmeticum Mai 2012 20
Finales Ergebnis im Hinblick auf Nachhaltigkeit
Ein neuer Prozess mit
Reduktion des Lösungsmittelverbrauchs um ca. 50%
Reduktion des Wasserverbrauchs um ca. 80%
Reduktion der Ausgangstoffe um ca. 60%
Verminderung der CO2-Emission in dieser Reaktion auf „0“
Nachhaltigkeit ist im Fokus!
Forum Cosmeticum Mai 2012 21
Motivation für COS Pigment
Aufbau von Transparenz und Bewusstsein über die Erzeugung von
Treibhausgasen (CO2) in der Wertschöpfungskette mit den „up- und down-
stream“ Prozessen
Berücksichtigung und Antizipation von regulatorischen Anforderungen
Umsetzung und Beitrag zu den „Corporate Responsible“ Zielen
aus der Kosmetik Sparte
Evaluierung des Pigmentherstellprozesses
Forum Cosmeticum Mai 2012 22
Rohstoffe Herstellung Vertrieb Verbrauch Lebenszyklusende
„Cradle to gate“
Ansatz Pigment activities
Gernsheim siteincl. R&D, QC and related
infrastructure (logistics,
warehousing etc.)
Raw/auxiliary
materials
T
Packaging
materials
Waste
disposal
(not considered)
T
T
Waste water
Waste water
treatment
Incineration
sewage
sludge
Disposal ashes
(not considered)T
Electricity Natural gas
Electricity Steam Natural gas Tap waterCompressed
dry air
Compressed
airNitrogen
De-ionized
water
(VEW 1)
Process
water
Recooling
water
Partly de-
ionized
water (TEW)
De-ionized
water
(VEW 2)
De-ionized
water
(VEW 3)
Energies
Pigmentherstellprozess - Bewertung von Begrenzungen
Forum Cosmeticum Mai 2012 23
Bezugsgröße des PCF (Product Carbon Footprint):
- 1 kg Perlglanzpigment , versandbereit (repräsentativ für die Pigment-Produktgruppe)
Berücksichtigtes Treibhausgas:
- Kyoto Gase für Rohstoffe, Transport etc. umgerechnet als CO2 Äquivalent
Produktionsprozesse:
1) Vorbereitung des Substrats – Natürlicher Mica
2) Pigmentproduktion mittels Beschichtung und Finishing
Umsetzung
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Ergebnisse
Beitrag zum PCF - Product Carbon Footprint:
1. Haupanteil zum PCF ergibt sich aus dem Energiebedarf
(z.B. Energie, Dampf, Luft) und genutzter Betriebsmittel
Im Pigmentproduktionsprozesse bei Merck werden keine prozessbedingten
Emissionen generiert
2. Wichtiger Beitrag zum PCF resultiert aus der Produktion der Rohstoffe,
Packmaterials und allg. Chemie
3. Wenig Einfluss zum PCF hat der Faktor Transport von
Rohstoffen und Chemie
Forum Cosmeticum Mai 2012 25
Interpretation der Ergebnisse
Generell:
Verbrauch an Pigmenten in typischen Applikationen
z.B. Kosmetik, Auto, Plastik, Druck ist gering
Beitrag zum gesamten PCF bei der Herstellung von verschiedenen Produkten
unter Nutzung der Pigmente ist ebenfalls gering
Beispiel:
Menge an Perlglanzpigmenten für die Einfärbung eines Autos mit einer
Effektfarbe unter der Berücksichtigung der CO2eq Emission entspricht einer
Autofahrt und dem damit verbundenen CO2 Ausstoßes von 4 km.
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Aus unserem Leitbild
Wir, Führung und Mitarbeiter, wollen unternehmerischen Erfolg;
unternehmerischer Erfolg beginnt beim Menschen.
Wir wollen ein weltweit tätiges Unternehmen gestalten, das für die Menschen,
für seine Marktpartner und seine Mitwelt Nutzen schafft.
26
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Unsere Werte
Integrität
Respekt
Mut
Leistung
Verantwortung
Transparenz
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“Cosmetics” und Nachhaltigkeit sind
untrennbar.
Unsere Anstrengungen respektieren
die Umwelt und ermöglichen
qualitativ hochwertige Produkte unter
der Berücksichtigung der Sicherheit
und des Wohlbefindens.
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Green3:
Mercks Engagement
für die Umwelt
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Prozesse
Kosmetische
Rohstoffe
Formulierungen
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Energieersparnis und das Bewahren von
natürlichen Ressourcen ist ein bindendes
Ziel von Merck.
Wir versuchen innovative und Ressourcen -
schonende kosmetische Rohstoffe zu entwickeln,
indem wir nachhaltige Prozesse im Fokus haben.
Hierdurch ermöglichen wir unseren Kunden bei
Ihren Formulierungsentwicklungen einen
nachhaltigen Mehrwert zu generieren.
Forum Cosmeticum Mai 2012 32
…ökonomische Nutzung von
Rohstoffen, Energie und Wasser
Unser Ziel ist eine stetige
Verbesserung durch
…Vermeidung von
Umweltverschmutzung und
Gesundheitsrisiken während der
Entwicklung, Produktion,
Lagerung, Transport und Nutzung
unserer Produkte
…Vermeidung und Reduzierung
von Luft- und
Wasserverschmutzung, wie auch
bei der Abfallentsorgung
…Überwachung unserer Anlagen,
Emissionen, Brauchwasser,
Abfallbeseitigung, Produktqualität
und Produktsicherheit.
Forum Cosmeticum Mai 2012 33
Was Sie von Merck erwarten können:
Kosmetische Rohstoffe aus unserem Natur-
Rohstoffportfolio sind, wenn möglich, in
Übereinstimmung mit den Kriterien von
Ecocert and NATRUE.
Wir erarbeiten Rahmenformulierungen
unter der Berücksichtigung der
Zertifizierungsanforderungen für natürliche
Formulierungen.
Im Merckschen Einflußbereich
Forum Cosmeticum Mai 2012
Forum Cosmeticum Mai 2012 34
Nachhaltigkeit in der Entwicklung von
neuen kosmetischen Rohstoffen
Implementierung von Lieferketten -
Projekten mit dem Ziel Nachhaltigkeits -
relevenate Aspekte zu bearbeiten .
Außerhalb Merckschen Einflussbereich
Im Merckschen Einflussbereich
Was Sie von Merck erwarten können:
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Forum Cosmeticum Mai 2012 35
Nachhaltigkeitsaspekte
werden immer stärker
innerhalb der gesamten
Lieferkette behandelt.
Außerhalb Merckschen Einflussbereich
Im Merckschen Einflussbereich
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Pigments &Cosmetics
R&D Pigment-
Produktion
Kosm. Endprodukt
Herstellung Verwertung
Kosmetisches
Produkt
Sicherheit in der
Anwendung –
gemäß Regularien
Keine toxischen
oder mutagenen
Substanzen in
Verwendung
Reduktion von
Abfall
Neuste und
innovative
Produktions-
technologien
Energie
Einsparung
durch Top-down
Massen-Fluss
Support durch
interne
Formulierungs-
entwicklungen
Umweltfreundlich
Geringer Energie-
bedarf
Geringes Gewicht
Sicher für den
Endkunden
Verwertungs-
Prozesse beim
Endprodukt-
Hersteller
Sensibilisie-
rung der
Verbraucher
zur
Sparsamkeit
Verantwortung für Produkte
Beispiel: Lebenszyklus von Pigmenten „Cradle to gate“