Life Cycle Assessment - Ökobilanzierung

  • Wie können Sie die vom Unternehmen angestrebten Umweltziele erreichen?
  • Welche Instrumente können Sie zur Identifikation von Lösungsalternativen einsetzen?
  • Welche Normen sind für die Ökobilanzierung relevant?

In diesem Artikel möchten wir Ihnen eine Methode vorstellen, die sowohl die Systemperspektive als auch den Produktlebenszyklus einbezieht: das Life Cycle Assessment (LCA). Bei dieser Methode werden weitgehend alle ökologischen Aspekte (von der Beschaffung der Rohmaterialien über die Produktion und Nutzung bis hin zur Beseitigung oder zum Recycling des Produktes) zahlenmäßig erfasst und beurteilt. Es wird also der gesamte "Lebensweg" des Produktes dargestellt und bewertet. Dadurch können Umweltauswirkungen von Prozessen, Produkten, Dienstleistungen und Betrieben analysiert und in weiterer Folge verglichen und verbessert werden. Darüber hinaus dienen die Ergebnisse von ökologischen Bewertungen als wichtige Informationsquelle für strategische und operative Entscheidungen im Unternehmen. Dabei kann es sich um Geschäftsfeldentscheidungen oder die Gestaltung von Kostensenkungsprogrammen (Energie- und Materialeffizienz) handeln. Zusätzlich kann LCA unter anderem als Grundlage für ökologische Produktentwicklung und Ökodesign, Marketing und Kommunikation, Benchmarking und Maßnahmenkontrollen dienen.

Life Cycle Assessment

Grafik: Vorgehen Life Cycle Assessment

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Der methodische Ansatz zur Durchführung der Ökobilanzierung wird durch die internationalen Normen ISO 14040 und ISO 14044 beschrieben, welche die Grundsätze und Rahmenbedingungen für die Durchführung und Berichterstattung von LCA-Studien beinhalten und bestimmte Mindestanforderungen definieren. Die praktische Durchführung eines LCA stellt jedoch eine Herausforderung dar, selbst wenn sie mithilfe spezialisierter und professioneller Software-Tools erfolgt. Die häufigsten Hürden bei der Einführung eines LCA sind die Identifizierung der Systemgrenzen bzw. die Festlegung des Umfanges der Bewertung, das Fehlen einer klaren Zieldefinition und die Gewährleistung der Transparenz und Nachvollziehbarkeit der Ergebnisse. Zusätzlich treten immer häufiger Probleme bezüglich der Datenverfügbarkeit und -zuverlässigkeit auf; helfen kann eine strukturierte und systematische Vorgehensweise. Die Grafik zeigt die Vorgehensweise zur Durchführung eines LCA, sowie mögliche Anwendungsfelder im Unternehmen. Die einzelnen Schritte werden im Detail beschrieben und am Ende der Kategorien kurz zusammengefasst.

Der erste Schritt in der Ökobilanzierung beinhaltet eine Anleitung, die sicherstellen soll, dass die LCA konsequent durchgeführt wird; hierzu werden die wichtigsten Festlegungen ausführlich beschrieben. Zur Systemabgrenzung werden die notwendigen Rahmenbedingungen, Aspekte und Systemelemente wie z.B. Zielgruppen, Verwendungszwecke, Auswahl der Produktgruppe, Festlegung der funktionalen Einheit, Auswahl der Bilanzobjekte, Abgrenzung des sachlichen, räumlichen und zeitlichen Untersuchungsrahmens sowie die Bewertungsmethodik festgelegt. Daher können Tiefe und Breite von Ökobilanzen je nach der Zielsetzung einer bestimmten Ökobilanz beträchtlich schwanken. Beispielsweise können folgende Aspekte betrachtet werden: cradle-to-gate ("Wiege bis Werkstor"), gate-to-gate ("Werksgrenze"), cradle-to-grave ("Wiege zur Bahre") und cradle-to-cradle ("Kreislauf: Wiege zur Wiege").

Entscheiden Sie also zuerst welche Aspekte und Systemelemente betrachtet werden sollen und legen Sie eine Bewertungsmethodik fest.

Der zweite Schritt bezieht sich auf die Sachbilanz. Hierzu werden möglichst alle Ressourcenverbräuche (Eingangsinformationen, Inputs) dem Nutzen (funktionelle Einheit) bzw. den damit verbundenen Emissionen (Ausgangsgrößen, Outputs) gegenübergestellt. Sie umfasst die Datensammlung und Berechnungsverfahren, die zum Erreichen der Ziele der festgelegten Studie notwendig sind. Die Erstellung einer Sachbilanz ist ein iterativer Prozess. Während der Datenakquisition kann es erforderlich sein – aufgrund sich ergebender neuer Anforderungen oder Einschränkungen – die Verfahren der Datenerhebung anzupassen, um das Bilanzierungsziel zu erreichen. Die Daten beinhalten den Input von Roh-, Hilfs- und Betriebsstoffen und Energie sowie als Output Produkte, Kuppel- oder Nebenprodukte, Abfälle, sowie Emissionen in Luft, Wasser und Boden, die in Bezug zum Untersuchungsgegenstand – der funktionellen Einheit – gesetzt sind.

Die Datenerhebung stellt den arbeitsaufwändigsten Teil der Ökobilanzierung dar und erfordert große Sorgfalt, denn die Datenqualität beeinflusst maßgeblich die Aussagekraft der gesamten Bilanz. Die Werte werden mittels Allokationskriterien der funktionellen Einheit und den Prozessmodulen zugeordnet, bis das Ergebnis in einer fertigen Input-Output-Bilanz vorliegt. In der Praxis sind zahlreiche Daten für die Erstellung der Sachbilanz nicht bekannt, daher wird eine größtmögliche Annäherung durchgeführt. Spezielle Ökobilanz-Softwarepakete (z.B. "Umberto", "SimaPro", "GaBi" und mittlerweile auch Open-Source-Software) mit unterschiedlichen Datenbanken unterstützen die Analyse in diesem Bearbeitungsschritt enorm, da ein Produktsystem mit hinterlegten Material- und Prozessmodulen modelliert werden kann. Das Ergebnis der Sachbilanz sind die kumulierten Stoff- und Energieflüsse, die durch das Bereitstellen der funktionellen Einheit ausgelöst werden.

Für den zweiten Schritt sollten Sie am meisten Zeit einplanen und besonders sorgfältig arbeiten! Es geht darum, alle Ressourcenverbräuche dem Nutzen bzw. den damit verbundenen Emissionen gegenüberzustellen. Da oft Daten für die Erstellung der Sachbilanz nicht bekannt sind, müssen Annäherungen durchgeführt werden. Hierbei können einige Ökobilanzsoftwarepakete hilfreich sein.

Die Ergebnisse der Sachbilanz werden in weiterer Folge in der Wirkungsabschätzung (LCIA) mithilfe eines Bewertungsverfahrens quantitativ oder qualitativ beurteilt. Gemäß ISO 14040 ist der Zweck der Wirkungsabschätzung die Bereitstellung zusätzlicher Informationen zur Unterstützung der Einschätzung der Sachbilanzergebnisse eines Produktsystems, um deren Umweltrelevanz besser zu verstehen. Dabei werden die kumulierten Ressourcenverbräuche und Emissionen aus der Sachbilanz entsprechend ihrer Umweltwirkungen relevanten Wirkungskategorien (z. B. Klimawandel, Versauerung, Ozonabbau etc.) zugeordnet. Die Berechnung der Indikatorwerte (Charakterisierung) schließt die Umwandlung der Sachbilanzergebnisse in gemeinsamen Einheiten und die Zusammenfassung der umgewandelten Ergebnisse innerhalb derselben Wirkungskategorie ein. Beispielsweise werden in der Wirkungskategorie "Klimawandel" alle Emissionen auf die Referenzeinheit "kg CO2-Äquivalent" gebracht. Im Gegensatz zu früheren Phasen wird das LCIA weitgehend durch LCA-Software automatisiert. Die zugrundeliegenden Prinzipien, Modelle und Faktoren sollten jedoch vom Anwender gut verstanden werden, um die für eine qualifizierte Interpretation der Ergebnisse erforderlichen Erkenntnisse zu gewährleisten.

Spätestens jetzt macht sich eine Software bezahlt! Die Ergebnisse der Sachbilanz werden quantitativ oder qualitativ beurteilt und relevanten Wirkungskategorien wie z.B. Klimawandel und Versauerung zugeordnet. Diese Aufgabe kann man mit gutem Gewissen der Software überlassen. Wichtig ist jedoch, dass man nachvollziehen kann was die Software für einen tut!

Die Interpretation ist der letzte Schritt einer Ökobilanz, in der die Ergebnisse der einzelnen Phasen zusammen betrachtet und im Hinblick auf die Unsicherheiten der angewandten Daten und Annahmen analysiert werden, die während der gesamten Studie getroffen und dokumentiert wurden. Durch die Zusammenführung in Bezug auf das Bilanzziel werden daraus Schlussfolgerungen, Handlungsansätze oder Empfehlungen abgeleitet.

Im letzten Schritt geht es an die Interpretation der Daten! Welche Schlussfolgerungen und Empfehlungen können aus der Bewertung abgeleitet werden?

Quellen

  • Önorm EN ISO 14040:2006 – Umweltmanagement – Ökobilanz – Grundsätze und Rahmenbedingungen. Österreichisches Normungsinstitut, Wien 2009.
  • Önorm EN ISO 14044:2006 – Umweltmanagement – Ökobilanz – Anforderungen und Anleitungen. Österreichisches Normungsinstitut, Wien 2009.
  • Topic M., Biedermann H.: Life Cycle Assessment zur Entscheidungsunterstützung bei der Gestaltung, Verbesserung und Optimierung von Produkten und Produktionsprozessen. In: Biedermann H., Vorbach S., Posch W. (Hrsg.): Industrial Life Cycle Management: Innovation durch Lebenszyklusdenken. Augsburg, München: Rainer Hampp Verlag, 2019. ISBN 978-3-95710-245-4 (print), ISBN 978-3-95710-345-4 (e-book).