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Ökobilanz (LCA): Ein Leitfaden für Ausbildung und Beruf

ISBN: 978-3-527-32043-1
440 pages
May 2009
Ökobilanz (LCA): Ein Leitfaden für Ausbildung und Beruf (3527320431) cover image

Description

Using a consistent case study, this book shows the practical steps involved in creating a life cycle analysis (LCA) according to the international standards ISO EN 14040 and 14044. At once a textbook and handy guide.
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Table of Contents

Vorwort.

1 Einleitung.

1.1 Was ist eine Ökobilanz?.

1.1.1 Defi nition und Abgrenzung.

1.1.2 Der Lebensweg eines Produkts.

1.1.3 Die funktionelle Einheit.

1.1.4 Die Ökobilanz als Systemanalyse.

1.1.5 Ökobilanz (LCA) und betriebliche Umweltbilanz.

1.2 Historisches.

1.2.1 Frühe Ökobilanzen.

1.2.2 Umweltpolitischer Hintergrund.

1.2.3 Energieanalyse.

1.2.4 Die 1980er Jahre.

1.2.5 Die Rolle der SETAC.

1.3 Die Struktur der Ökobilanz.

1.3.1 Die Struktur nach SETAC.

1.3.2 Die Struktur der Ökobilanz nach ISO.

1.3.3 Bewertung – eine eigene Komponente?.

1.4 Normung der Ökobilanztechnik.

1.4.1 Entstehungsprozess.

1.4.2 Status Quo.

1.5 Literatur und Information zur Ökobilanz.

1.6 Literatur zu Kapitel 1.

2 Festlegung des Ziels und des Untersuchungsrahmens.

2.1 Zieldefi nition.

2.2 Untersuchungsrahmen.

2.2.1 Das Produktsystem.

2.2.2 Technische Systemgrenzen.

2.2.2.1 Abschneideregeln.

2.2.2.2 Die Abgrenzung zur Systemumgebung.

2.2.3 Geographische Systemgrenze.

2.2.4 Zeitliche Systemgrenze/Zeithorizont.

2.2.5 Die funktionelle Einheit.

2.2.5.1 Festlegung von geeigneter funktioneller Einheit und Referenzfl uss.

2.2.5.2 Vergleichsbeeinträchtigende Faktoren – vernachlässigbarer Zusatznutzen.

2.2.5.3 Vorgehen bei nicht zu vernachlässigendem Zusatznutzen.

2.2.6 Datenverfügbarkeit und Tiefe der Studie.

2.2.7 Weitere Festlegungen.

2.2.7.1 Art der Wirkungsabschätzung.

2.2.7.2 Bewertung (Gewichtung), Annahmen und Werthaltungen.

2.2.7.3 Kritische Prüfung (Critical Review).

2.2.8 Weitere Festlegungen zum Untersuchungsrahmen.

2.3 Illustration der Komponente „Festlegung des Ziels und des Untersuchungsrahmens" am Praxisbeispiel.

2.3.1 Zieldefi nition.

2.3.2 Untersuchungsrahmen.

2.4 Literatur zu Kapitel 2.

3 Sachbilanz.

3.1 Grundbegriffe.

3.1.1 Naturwissenschaftliche Gesetzmäßigkeiten.

3.1.2 Literatur zu den Grundbegriffen der Sachbilanz.

3.1.3 Das Prozessmodul als kleinste Einheit der Bilanzierung.

3.1.3.1 Einbindung in das Systemfl ießbild.

3.1.3.2 Bilanzierung.

3.1.4 Fließdiagramme.

3.1.5 Bezugsgrößen.

3.2 Energieanalyse.

3.2.1 Einführung.

3.2.2 Der kumulierte Energieaufwand (KEA).

3.2.2.1 Defi nition.

3.2.2.2 Teilbeträge.

3.2.2.3 Bilanzgrenzen.

3.2.3 Der Energieinhalt brennbarer Stoffe.

3.2.3.1 Fossile Brennstoffe.

3.2.3.2 Quantifi zierung.

3.2.3.3 Infrastruktur.

3.2.4 Bereitstellung elektrischer Energie.

3.2.5 Transporte.

3.3 Allokation.

3.3.1 Grundsätzliches zur Allokation.

3.3.2 Allokation am Beispiel der Koppelproduktion.

3.3.2.1 Defi nition der Koppelproduktion.

3.3.2.2 „Gerechte" Allokation?.

3.3.2.3 Lösungsvorschläge.

3.3.2.4 Weitere Ansätze zur Allokation von Koppelprodukten.

3.3.2.5 Systemerweiterung.

3.3.3 Allokation und Recycling im geschlossenen Kreislauf.

3.3.4 Allokation und Recycling im offenen Kreislauf.

3.3.4.1 Defi nition des Problems.

3.3.4.2 Die Aufteilung zu gleichen Teilen.

3.3.4.3 Die cut-off rule.

3.3.4.4 Alle Belastung für System B.

3.3.5 Allokation bei Abfall-Ökobilanzen.

3.3.5.1 Modellierung der Abfallentsorgung eines Produktes.

3.3.5.2 Vergleich unterschiedlicher Abfallentsorgungsoptionen.

3.3.6 Resümee über Allokation.

3.4 Datenerfassung, Datenherkunft und Datenqualität.

3.4.1 Verfeinerung des Systemfl ießbildes und Vorbereitung der Datenerhebung.

3.4.2 Erhebung von spezifi schen Daten.

3.4.3 Generische Daten und Teilsachbilanzen.

3.4.3.1 Was sind „generische Daten"?.

3.4.3.2 Berichte, Publikationen, Webseiten.

3.4.3.3 Kostenpfl ichtige Datenbanken und Softwaresysteme.

3.4.4 Abschätzungen.

3.4.5 Datenqualität und -dokumentation.

3.5 Datenaggregierung und Einheiten.

3.6 Präsentation der Sachbilanz-Ergebnisse.

3.7 Illustration der Komponente Sachbilanz am Praxisbeispiel.

3.7.1 Differenzierte Beschreibung der untersuchten Produktsysteme.

3.7.1.1 Materialien im Produktsystem.

3.7.1.2 Massenströme des Produktes nach der Gebrauchsphase.

3.7.1.3 Verbleib der Sortierreste und der Mischkunststofffraktion.

3.7.1.4 Verwertung der Transportverpackungen.

3.7.2 Analyse der Herstellungsverfahren, Verwertungsverfahren und sonstiger im Produktsystem relevanter Prozesse.

3.7.2.1 Herstellungsverfahren für die Materialien.

3.7.2.2 Produktherstellung aus Materialien.

3.7.2.3 Distribution.

3.7.2.4 Sammlung und Sortierung der gebrauchten Verpackungen.

3.7.2.5 Verwertungsverfahren.

3.7.2.6 Verwertung von Transportverpackungen.

3.7.2.7 LKW-Transporte.

3.7.2.8 Strombereitstellung.

3.7.3 Ausarbeitung eines differenzierten Systemfl ießbilds mit Referenzfl üssen.

3.7.4 Allokation.

3.7.4.1 Festlegung der Allokationsregeln auf Prozessebene.

3.7.4.2 Festlegung der Allokationsregeln auf Systemebene für open-loop Recycling.

3.7.5 Modellierung des Systems.

3.7.6 Berechnung der Sachbilanz.

3.7.6.1 Input.

3.7.6.2 Output.

3.8 Literatur zu Kapitel 3.

4 Wirkungsabschätzung.

4.1 Grundprinzip der Wirkungsabschätzung.

4.2 Methode der kritischen Volumina.

4.2.1 Interpretation.

4.2.2 Kritik.

4.3 Die Struktur der Wirkungsabschätzung nach ISO 14040 und 14044.

4.3.1 Verbindliche und optionale Bestandteile.

4.3.2 Verbindliche Bestandteile.

4.3.2.1 Auswahl von Wirkungskategorien, -indikatoren und Charakterisierungsfaktoren.

4.3.2.2 Klassifi zierung.

4.3.2.3 Charakterisierung.

4.3.3 Optionale Bestandteile.

4.3.3.1 Normierung.

4.3.3.2 Ordnung.

4.3.3.3 Gewichtung.

4.3.3.4 Zusätzliche Analyse der Datenqualität.

4.4 Methode der Wirkungskategorien (Umweltproblemfelder).

4.4.1 Einführung.

4.4.2 Erste („historische") Listen der Umweltproblemfelder.

4.4.3 Stressor-Wirkungsbeziehungen und Indikatoren.

4.4.3.1 Hierarchie der Effekte.

4.4.3.2 Potentielle versus tatsächliche Effekte.

4.5 Wirkungskategorien, Wirkungsindikatoren und Charakterisierungsfaktoren.

4.5.1 Input-bezogene Wirkungskategorien.

4.5.1.1 Übersicht.

4.5.1.2 Verbrauch abiotischer Ressourcen.

4.5.1.3 Kumulierter Energie- und Exergieaufwand.

4.5.1.4 Verbrauch biotischer Ressourcen.

4.5.1.5 Nutzung von (Süß-)Wasser.

4.5.1.6 Naturraumbeanspruchung.

4.5.2 Output-bezogene Wirkungskategorien 1 (globale und regionale.

Wirkungen).

4.5.2.1 Übersicht.

4.5.2.2 Klimaänderung.

4.5.2.3 Stratosphärischer Ozonabbau.

4.5.2.4 Bildung von Photooxidantien (Sommersmog).

4.5.2.5 Versauerung.

4.5.2.6 Eutrophierung.

4.5.3 Toxizitätsbezogene Wirkungskategorien.

4.5.3.1 Einleitung.

4.5.3.2 Humantoxizität.

4.5.3.2.1 Problemstellung.

4.5.3.2.2 Einfache Gewichtung durch Grenz- bzw. Richtwerte aus dem Arbeitsschutz.

4.5.3.2.3 Charakterisierung mit zusätzlicher Expositionsabschätzung.

4.5.3.2.4 Vereinheitlichtes LCIA-Toxizitäts-Modell.

4.5.3.3 Ökotoxizität.

4.5.3.3.1 Schutzobjekte.

4.5.3.3.2 Chemikalien und Umwelt.

4.5.3.3.3 Einfache Quantifi zierung der Ökotoxizität ohne Expositionsbezug.

4.5.3.3.4 Einbeziehung von Persistenz und Verteilung in die Quantifi zierung.

4.5.3.4 Schlussbemerkung zu den Toxizitäts-Kategorien.

4.5.4 Belästigungen durch chemische und physikalische Emissionen.

4.5.4.1 Einführung.

4.5.4.2 Geruch.

4.5.4.3 Lärm.

4.5.5 Unfälle und Radioaktivität.

4.5.5.1 Unfälle.

4.5.5.2 Radioaktivität.

4.6 Illustration der Komponente Wirkungsabschätzung am Praxisbeispiel.

4.6.1 Auswahl von Wirkungskategorien, -indikatoren und Charakterisierungsfaktoren.

4.6.1.1 Treibhauspotenzial.

4.6.1.2 Photooxidantienbildung.

4.6.1.3 Eutrophierungspotenzial.

4.6.1.4 Versauerungspotenzial.

4.6.1.5 Ressourcenbeanspruchung.

4.6.1.5.1 Energieressourcen.

4.6.1.5.2 Flächennutzung bzw. Naturraumbeanspruchung.

4.6.2 Klassifi zierung.

4.6.3 Charakterisierung.

4.6.4 Normierung.

4.6.5 Ordnung.

4.6.6 Gewichtung.

4.7 Literatur zu Kapitel 4.

5 Auswertung, Berichterstattung und kritische Prüfung.

5.1 Entstehung und Stellenwert der Komponente Auswertung.

5.2 Die Inhalte der Komponente Auswertung nach ISO.

5.2.1 Auswertung in ISO 14040.

5.2.2 Auswertung in ISO 14044.

5.2.3 Identifi zierung signifi kanter Parameter.

5.2.4 Beurteilung.

5.3 Methoden der Ergebnisanalyse.

5.3.1 Wissenschaftlicher Hintergrund.

5.3.2 Mathematische Methoden.

5.3.3 Nicht-numerische Verfahren.

5.4 Berichterstattung.

5.5 Kritische Prüfung.

5.6 Illustration der Komponente Auswertung am Praxisbeispiel.

5.7 Literatur zu Kapitel 5.

6 Von der Ökobilanz zur Nachhaltigkeitsanalyse.

6.1 Nachhaltigkeit.

6.2 Die drei Dimensionen der Nachhaltigkeit.

6.3 Entwicklungsstand der Methoden.

6.3.1 Ökobilanz – LCA.

6.3.2 Lebenszykluskostenrechnung – LCC.

6.3.3 Produktbezogene Sozialbilanz – SLCA.

6.4 Ein Life Cycle Assessment oder drei?.

6.5 Schlussfolgerungen.

6.6 Literatur zu Kapitel 6.

Anhang 1 Lösungen zu den Übungen.

Anhang 2 Beispiel: Standardberichtsbogen zum Strommix Deutschland aus UBA 2000, Materialsammlung S. 179 ff.

Liste der Akronyme.

Stichwortverzeichnis.

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