Life Cycle Assessment

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Life Cycle Assessment (LCA) oder auch Ökobilanzierung ist eine Methode zur systematischen Analyse und Bewertung von Umweltauswirkungen entlang aller Lebenszyklusphasen eines Produkts. Sie hat ihren Ursprung in den 1960er Jahren und hat eine ganzheitliche Betrachtungsweise von Produktsystemen auf Grundlage des sogenannten Life Cycle Thinkings zum Ziel. Die Wertschöpfungskette beginnt mit der Gewinnung des Rohstoffs und geht über die Produktherstellung, die Nutzungsphase bis hin zur Entsorgung. Das methodische Vorgehen bei einer Ökobilanzierung ist gemäß DIN EN ISO 14040 und DIN EN ISO 14044 genormt. [1][2]

Aufbau und Vorgehen

Eine LCA ist in vier Phasen unterteilt und wird iterativ durchgeführt: Informationen und Ergebnisse einer Phase können sich wiederum auf eine andere auswirken und eine Überarbeitung erfordern. [1] [2]

(1) Definition des Ziels und Untersuchungsrahmens

In der ersten Phase ist Folgendes zu definieren:

  • Fragestellung: was soll mit der Studie untersucht werden
  • Zielgruppe: an wen richtig sich die Studie
  • durchführende Personen: Behörden, Unternehmen, wissenschaftliche Einrichtungen
  • funktionelle Einheit: welche Funktion erfüllen die untersuchten Produktsysteme
  • Referenzfluss: Menge an Produkten, die nötig ist, um Funktion zu erfüllen
  • Systemgrenzen: was sind z.B. in- bzw. exkludierte Prozesse, welche Parameter werden untersucht, was ist der geographische und zeitliche Rahmen. [1] [2]

Grundlegend ist auch eine begründete Auswahl der Art der LCA (consequential, attributional), der Allokationsverfahren und der Wirkungsabschätzungsmethode zu treffen. [1] [2]

(2) Erstellung der Sachbilanz

Die Erstellung der Sachbilanz erfordert eine umfassende Datenerhebung der physischen In- und Outputströme aller Prozesse des im ersten Schritt definierten Systems. Die Sachbilanz umfasst inputseitig Ressourcen, Materialien sowie Halbzeug und outputseitig Emissionen, Abfallströme und Produkte. [1] [2]

(3) Wirkungsabschätzung

In der Wirkungsabschätzung werden die In- und Outputströme mit Wirkungsfaktoren verschiedener Kategorien verknüpft, um die Umweltwirkung zu bestimmen. Dies erfolgt zunächst auf der Ebene sogenannter Midpoint-Indikatoren, wie z.B. dem Treibhausgaspotenzial. Es ist außerdem möglich eine Mehrzahl an Midpoint-Indikatoren zu einem Endpoint-Indikator, wie der Ökosystem-Gesundheit oder menschlichen Gesundheit, zusammenzuführen. [1] [2] Die Auswahl der Wirkungskategorien wie Klimawandel, Versauerungspotenzial oder Ökotoxizität ist von hoher Bedeutung. Sie sind so zu wählen, dass alle Umweltthemen, die relevant für das Produktsystem sind, abgedeckt sind. Es verhindert die Verschiebung adressierter Probleme., das sogenannte burden-shifting. [3]

(4) Auswertung

Die letzte Phase umfasst die Interpretation der Ergebnisse. Dazu zählt, die LCA hinsichtlich der Unsicherheiten und Sensitivitäten des aufgestellten Modells zu untersuchen. [1] [2] Eine LCA liefert durch die Bezugsgröße der funktionellen Einheit immer nur relative Ergebnisse, anhand derer vergleichende Aussagen getroffen werden können. Die LCA berücksichtigt ausschließlich die ökologische Dimension der Nachhaltigkeit. [1] [2] Für eine Nachhaltigkeitsbewertung im Sinne der Triple-Bottom Line gibt es zudem das (environmental, societal) Life Cycle Costing (LCC) sowie das Social Life Cycle Assessment (sLCA). [4] [5] Bestehende LCA-basierte Untersuchungen umfassen verschiedenste Produktsysteme und CE-Strategien wie das Recycling, die Verlängerung der Produktlebensdauer und Wiederverwendung. [6] Insbesondere bei der Bewertung von CE-Strategien sind verschiedene methodische Ansätze und Allokationsverfahren zu berücksichtigen und zu diskutieren, bspw. Umgang mit Recycling. [7] Einen eigenen Forschungsschwerpunkt bildet hier die Verknüpfung der unterschiedlichen Betrachtungsebenen (Prozessebene, Produktsystem, Märkte). Herausforderungen stellen dabei die Datenverfügbarkeit und -kompatibilität sowie die Komplexität der Systeme dar.

  • Abbildung 1: Vorgehen einer LCA nach [1]

    Abbildung 1: Vorgehen einer LCA nach [1]

 

Literaturverzeichnis

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 EN ISO. 2020a. „Environmental Management - Life Cycle Assessment - Principles and Framework. ISO 14040:2006 + Amd 1:2020“.
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 EN ISO. 2020b. „Environmental Management - Life Cycle Assessment - Requirements and Guidelines. ISO 14044:2006 + Amd 1:2017 + Amd 2:2020“.
  3. ↑ Hauschild, Michael Z., Ralph K. Rosenbaum, und Stig Irving Olsen, Hrsg. 2018. Life Cycle Assessment. Cham: Springer International Publishing.
  4. ↑ Hunkeler: Environmental Life Cycle Costing, 2008.
  5. ↑ Sala: https://publications.jrc.ec.europa.eu/repository/handle/JRC99101.
  6. ↑ Harris, Steve, Michael Martin, und Derek Diener. 2021. „Circularity for Circularity’s Sake? Scoping Review of Assessment Methods for Environmental Performance in the Circular Economy.“ Sustainable Production and Consumption 26:172–86. doi: 10.1016/j.spc.2020.09.018.
  7. ↑ Nicholson, Anna L., Elsa A. Olivetti, Jeremy R. Gregory, Frank R. Field, und Randolph E. Kirchain. 2009. „End-of-life LCA allocation methods: Open loop recycling impacts on robustness of material selection decisions“. S. 1–6 in 2009 IEEE International Symposium on Sustainable Systems and Technology. Tempe, AZ, USA: IEEE.
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