Ökobilanzen für Schnittholzprodukte und ihre Verwendung in Umweltproduktdeklarationen

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1 Ökobilanzen für Schnittholzprodukte und ihre Verwendung in Umweltproduktdeklarationen ClusterPlus.Forum Sägeindustrie 2020 Sebastian Rüter Thünen-Institut für Holzforschung Empfingen, Sebastian Rüter 24 Oktober 2013

2 Ökobilanzierung Methodik ISO EN 14040/14044:2006 Ökobilanzierung ist die Summierung und Bewertung aller umweltrelevanten Stoff- und Energieströme sowie aller umweltrelevanten Wirkungen eines Produktsystems 1. Schritt: Festlegung des Ziels und des Untersuchungsrahmens 2. Schritt: Erstellen der Sachbilanz Rohstoffe Additive zerspanen trocknen beleimen Emission Luft Emission Wasser Emission Boden pressen Systemgrenze Energie formatieren Produkt Hintergrundsystem = Vorketten Vordergrundsystem = Werk Erfassung der umweltrelevanten Informationen auf Werksebene Seite 2 Sebastian Rüter

3 Ökobilanzierung Methodik INPUT OUTPUT Seite 3 Sebastian Rüter

4 Ökobilanzierung Methodik ISO EN 14040/14044: Schritt: Zuordnung der Elementarflüsse zu Indikatoren der Umweltwirkung Sachbilanz Wirkungskategorie Indikator Charakterisierung Seite 4 Sebastian Rüter

5 Ökobilanzierung Ergebnisdarstellung Beispiel Spanplatte (FNR-Projekt des Thünen-Instituts für Holzforschung) 8% 1% 14% Industrieholz Industrie-holz 77% Waldhackschnitzel Waldhack-schnitzel Reststoffe Treibhausgaspotential (in CO 2 e) 8% Altholz 49% Klebstoffe 5% 2% 3% Erdgas 40% 50% Heizöl el Heizöl s Reststoffe 6% 27% Wärme Strom Altholz 10% Rohstoffe Seite 5 Sebastian Rüter

6 Ökobilanzierung Verwendungsmöglichkeiten auf Produktebene Umweltproduktdeklarationen Nachhaltiges Bauen Supply Chain Carbon Footprints B2C Kommunikation Interne Berichte und Zertifizierung Identifizierung von Hot Spots (Umwelt- oder Energiemanagementsystem) Optimierung Produktion Optimierung Supply Chain als Durchschnittsdatensatz Politik und Wissenschaft Erfassung der Sektor-Emissionen Treibhausgasberichterstattung Bewertung Biomassenutzung Potentialanalysen Risikoabschätzungen Öffentlichkeit und interessierte Kreise Architekten und Planer Seite 6 Sebastian Rüter

7 Ökobilanzierung Holz-relevante Indikatoren Material- und Energiesubstitution THG-Emissionen entlang des Lebenszyklus von Produkten (Energieverbrauch) CO 2 CO 2 e CO 2 e CO 2 Vergleiche auf Basis einer definierten funktionalen Einheit stofflich energetisch Abschätzung der Umweltauswirkungen mit Hilfe von Ökobilanzierung (LCA) nach ISO and Rohstoffe (Ko-)Produkte Additive Energie Klimarelevante Indikatoren sind Primärenergieverbrauch (PE) und Treibhauspotential (GWP 100) Seite 7 Sebastian Rüter Systemgrenze Luft Emission Wasser Emission Boden Emission

8 [in 1000 kg CO 2 e] Ökobilanzierung Holz-relevante Indikatoren Substitutionspotential von Holzprodukten Durch die Nutzung von Holzprodukten können energieintensiver herzustellende Produkte und fossile Energieträger ersetzt werden Ergebnisse des BMBF-Projektes ÖkoPot, skaliert auf 1 m³ Holz (ohne Gutschriften) Stoffliche Substitution 7,71 Energetische Substitution -0,08 1,66 0,65 1,38 0,85-0,02 2,57 0,56 Metallständer Massivwand Massivwand Teppich PVC Belag Fliesen Alu-fenster PVC Fenster Holzständerwand Holzrahmen- Außenwand Holzfußboden Holzfenster Heizöl EL Nadelholz atro Fig 1: Stoffliches und energetisches Substitutionspotential von 1m³ Nadelholz in Holzprodukten im Vergleich mit ihren jeweiligen Substituten (GWP 100)* (Rüter, 2010 und Albrecht et al., 2008) * ermittelt und begutachtet nach ISO ff (life cycle assessment) Substitutionsfaktor (aus Metastudie SATHRE und O'CONNOR, 2010): tc/tc (Emissionsreduktion/Holzeinsatz): ø stofflich = 2,1 und Bsp. energetisch = 1,7 Seite 8 Sebastian Rüter

9 Nachhaltigkeitsbewertung im Bausektor Erstellung und Nutzung von Gebäuden in Europa Energieverbrauch und Treibhausgasemissionen, jeweils 40% Verbrauch von Rohstoffen und Abfallaufkommen, jeweils 30% Wasserverbrauch 20% Flächenverbrauch Quelle: UNEP and OECD (2007) 10% Entwicklung von Systemen zur Bewertung der Nachhaltigkeit von Gebäuden (ISO/TC 59, CEN/TC 350, BMVBS) THG-Emissionen von Gebäuden in Deutschland: Erstellung (inkl. Herstellung der Bauprodukte): 66 Mio. t CO 2 e = 88 Mio. t CO 2 e Herstellung und End-of-life von Bauprodukten tragen mit ca. 8% zu den Gesamt-THG-Emissionen bei Gebäudenutzung (80y): 342 Mio. t CO 2 e 8% End-of-life: 22 Mio. t CO 2 e derived by energy consumption (PE n.ren.) (UNEP 2007, McKinsey 2007) Seite 9 Sebastian Rüter

10 Nachhaltigkeitsbewertung im Bausektor Bewertungssystem der Nachhaltigkeit bei Bauvorhaben des Bundes (BMVBS) Ökologische Qualtiät Ökonomische Qualität Technische Qualität 22,5% Prozessqualität 10% Sozio-kulturelle und funktionale Qualität 22,5 % 22,5 % 22,5 % Ca. 40 Kriterien mit jeweiligen Indikatoren (CEN/TC 350) Regeln für die Zertifizierung der Nachhaltigkeit von Gebäuden Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB) und Leitfaden Nachhaltiges Bauen (2011) Durchschnittsdatensätze für Bauprodukte in öffentlichen Datenbanken (Ökobau.dat) Weitere Informationen unter (BMVBS) Initiative der Wirtschaft und Industrie (DGNB) Seite 10 Sebastian Rüter

11 Nachhaltigkeitsbewertung im Bausektor Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen des Bundes (BNB) Seite 11 Sebastian Rüter Kolloquium Holzforschung

12 Nachhaltigkeitsbewertung im Bausektor Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen des Bundes (BNB) THG-Emission per m² Grundfläche GWP 100 als eines von 9 Kriterien zur Bewertung der Umweltqualtität von Gebäuden Seite 12 Sebastian Rüter

13 Nachhaltigkeitsbewertung im Bausektor Nachhaltigkeitsbewertung nach EN und Kommunikation der Umweltinformation auf Basis einer standardisierten Methode (DIN EN 15804:2012) ökologische Kriterien entsprechen vornehmlich Ökobilanzdaten Daten zu Bauprodukten werden mittels Umweltproduktdeklarationen (EPD, Umweltkennzeichen Typ III) und Datenbanken für Gebäudebewertung bereitgestellt Neue Anforderung an EPD nach DIN EN 15804: Einteilung des Lebenszyklusinformation in Module Produktebene Rohstoffbereitstellung Transport Herstellung Bau Transport & Einbau Nutzung / Instandhaltung End-of-life Rückbau, Transport, Abfallbehandlung Potentiale Rückgewinnung, Recycling, Wiederverwendung A1 A2 A3 A4 / A5 B1 B7 C1 C3 cradle to gate, cradle to gate mit Optionen, oder gesamter Lebenszyklus Potentiale sind separat darzustellen (Transparenz) D Seite 13 Sebastian Rüter

14 Nachhaltigkeitsbewertung im Bausektor Umweltproduktdeklarationen - Inhalte Charakterisierung des Produktes Verwendete Rohstoffe und Additive Beschreibung des Herstellungsprozesses Informationen zur Nutzung End-of-life Optionen Verifizierung und Erfüllung von Normen (z.b. Formaldehyd oder Brandverhalten) Ergebnisse der Ökobilanz mit Dokumentation der zugrundeliegenden Annahmen und genutzten Daten EPD dienen der Kommunikation der Umweltkennwerte (B2B und B2C) Obligatorisch beim öffentlichen Bauen in Deutschland (BUND) Programmhalter in DEU ist z.b. Institut für Bauen und Umwelt e.v. Seite 14 Sebastian Rüter

15 Nachhaltigkeitsbewertung im Bausektor Umweltproduktdeklarationen Verweis in Bauproduktenverordnung Die Bauprodukten-Verordnung Veröffentlicht am 04. April 2011 Anhang I: Grundanforderungen an Bauwerke Mechanische Festigkeit und Standsicherheit Brandschutz Hygiene, Gesundheit und Umweltschutz Sicherheit und Barrierefreiheit bei der Nutzung Schallschutz Energieeinsparung und Wärmeschutz Nachhaltige Nutzung der natürlichen Ressourcen wurde überarbeitet NEU Einführung der Anforderung in Erwägung nachfolgender Gründe: (55) Bei der Grundanforderung an Bauwerke bezüglich der nachhaltigen Nutzung der natürlichen Ressourcen sollte insbesondere der Recyclingfähigkeit des Bauwerks, seiner Baustoffe und Teile nach dem Abriss, der Dauerhaftigkeit des Bauwerks und der Verwendung umweltfreundlicher Rohstoffe und Sekundärbaustoffe für das Bauwerk Rechnung getragen werden. (56) Zur Bewertung der nachhaltigen Nutzung der Ressourcen und zur Beurteilung der Auswirkungen von Bauwerken auf die Umwelt sollten die Umwelterklärungen (Environmental Product Declarations EPD), soweit verfügbar, herangezogen werden. Seite 15 Sebastian Rüter

16 Ökobilanzdaten für Holzprodukte FNR-Projekt des Thünen-Instituts für Holzforschung Laufzeit: 09/ /2012 Förderung: BMELV durch FNR e.v. Kooperation: Ziel: Aufbau einer Ökobilanz Datenbank zur Abbildung aller im Bausektor relevanten Holzprodukte Bereitstellung von Datensätzen mit Durchschnittswerten in öffentlich verfügbaren Datenbanken (z.b. WECOBIS, Ökobau.dat des BMVBS, Projektwebseite) Unterstützung des Sektors mit diesen Daten im Kontext Nachhaltiges Bauen (Erstellung von Umweltproduktdeklarationen) Seite 16 Sebastian Rüter

17 Ökobilanzdaten für Holzprodukte FNR-Projekt : Rohstoffherkunft und Transporte Beispiel: Ergebnis für Nadelschnittholz, kammergetrocknet 38 untersuchte Werke ( m³) 1% 2% 3% 1% 1% 11% 8% 4% 13% 7% 33% 16% Gesamtbezug (Erhebung) [m³] Rundholz i.r Rundholz o.r frisches SH Bezugsländer Land Anteil Deutschland 83,51% Österreich 4,20% Schweden 3,02% Frankreich 1,78% Baltikum 1,50% Tschechien 1,42% Norwegen 1,22% Benelux 1,13% RUS 0,98% andere 1,24% Durchschnittliche Transportdistanz 111 km Seite 17 Sebastian Rüter

18 Ökobilanzdaten für Holzprodukte FNR-Projekt: Berechnetes Treibhausgaspotential (GWP 100) Beispiel: Ergebnis für Nadelschnittholz, kammergetrocknet Treibhausgasemissionen aus fossilen Quellen nach Modulen (DIN EN 15804:2012) (energetisch) [kg CO 2 -Äqv./m³ Produkt] Holz, Bereitstellung andere, Bereitstellung Holz, Transport andere, Transport Stromverbrauch, Herstellung Wärmeerzeugung, Herstellung andere, Herstellung Entsorgung, Transport Entsorgung Seite 18 Sebastian Rüter

19 Ökobilanzdaten für Holzprodukte Berechnetes Treibhausgaspotential (GWP 100) Einfluss des Transports Treibhausgaspotential (100 Jahre) für die Herstellung von 1m³ Laubschnittholz [in kg CO 2 -Äquiv.] A B Sägewerk DE: - Band 75 % / Gatter 25 % Transport DE: - Sattelzug 38t (Auslastung 50 %) - Distanz A) 100 km B) 500 km Transportentfernungen haben großen Einfluss Sebastian Rüter

20 Parameter Einheit Bereitstellung der Rohstoffe (A1) Transport (A2) Herstellungsprozess (A3) Summe cradle to gate (A1 - A3) maximale Abweichung +%/-% Transport zum Entsorger (C2) Abfallwirtschaft (C3) energetische Verwertung (D) stoffliche Verwertung (D) Verrechnung von A1 nach ILCD Ökobilanzdaten für Holzprodukte FNR-Projekt des Thünen-Instituts für Holzforschung Ergebnisdarstellung nach neuesten Anforderungen (DIN EN 15804:2012) Ergebnisse Umweltauswirkung GWP [kg CO2-Äqv.] -7,78E+02 5,34E+00 3,76E+01-7,35E /-35 4,34E-01 7,97E+02-3,60E+02-1,23E+01-5,44E+00 ODP [kg CFC11-Äqv.] 4,93E-07 2,17E-08 6,45E-06 6,96E /-86 8,67E-10 1,19E-06-8,22E-05-1,03E-06-4,95E-07 AP [kg SO2-Äqv.] 8,21E-02 2,37E-02 2,69E-01 3,75E /-47 1,86E-03 6,98E-03-3,71E-01-5,15E-02-2,22E-02 EP [kg PO43--Äqv.] 1,83E-02 5,42E-03 5,49E-02 7,86E /-50 4,32E-04 5,89E-04-3,73E-03-1,05E-02-4,30E-03 POCP [kg Ethen-Äqv.] 1,13E-02 2,37E-03 8,28E-02 9,65E /-23 2,02E-04 4,64E-04-2,50E-02-6,44E-03-2,92E-03 ADPE [kg Sb-Äqv.] 8,01E-06 1,77E-07 1,12E-03 1,13E /-97 9,16E-09 1,23E-07-2,81E-05-2,23E-05-2,37E-05 ADPF [MJ] 1,92E+02 7,42E+01 4,05E+02 6,71E /-35 6,12E+00 4,62E+01-4,06E+03-1,77E+02-9,02E+01 Ergebnisse Ressourceneinsatz PERE [MJ] 3,10E+00 1,30E-01 1,75E+03 1,76E+03 8,11E-03 4,70E+00-3,30E+02-8,34E+03-6,74E-01 PERM [MJ] 8,34E+03 0,00E+00 3,36E+01 8,37E+03 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00-1,81E+03 PERT [MJ] 8,34E+03 1,30E-01 1,79E+03 1,01E+04 8,11E-03 4,70E+00-3,30E+02-8,34E+03-1,81E+03 PENRE [MJ] 2,09E+02 7,50E+01 6,24E+02 9,08E+02 6,16E+00 8,78E+01-7,01E+03-3,36E+02-4,55E+01 PENRM [MJ] 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 PENRT [MJ] 2,09E+02 7,50E+01 6,24E+02 9,08E+02 6,16E+00 8,78E+01-7,01E+03-3,36E+02-4,55E+01 SM [kg] 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 2,18E+02 0,00E+00 RSF [MJ] 0,00E+00 0,00E+00 1,51E+02 1,51E+02 0,00E+00 0,00E+00 4,20E+03 0,00E+00 0,00E+00 NRSF [MJ] 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 FW [m³] 5,17E+02 1,87E+00 4,01E+02 9,20E+02 1,15E-01 4,99E+01 3,36E+03-2,24E+02-9,46E+01 Ergebnisse Outputflüsse und Abfallkategorien HWD [kg] 5,18E-04 0,00E+00 2,57E-02 2,62E-02 0,00E+00 0,00E+00 1,48E+00 1,44E-02 1,43E-02 NHWD [kg] 3,38E-04 0,00E+00 2,49E-02 2,52E-02 0,00E+00 0,00E+00 2,27E-02 2,26E-02 2,25E-02 RWD [kg] 6,13E-03 2,71E-04 7,82E-02 8,46E-02 1,08E-05 1,49E-02-1,03E+00-8,08E-03-1,33E-03 Seite 20 Sebastian Rüter Kolloquium Holzforschung CRU [kg] 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 MFR [kg] 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 4,84E+02 0,00E+00-4,84E+02 0,00E+00

21 Ökobilanzdaten für Holzprodukte Umweltproduktdeklarationen Spezifizierung für Holzprodukte: EN Neue Norm FprEN 16485:2013 soll holzspezifische Aspekte besser beschreiben (u.a. CO 2 -Bilanz) Seite 21 Sebastian Rüter

22 Ökobilanzdaten für Holzprodukte Umweltproduktdeklarationen Darstellung der CO 2 -Bilanz CO 2 -neutrale Bilanz im Falle heimischer Produkte 1. Übertragung biogener Kohlenstoff vom Wald auf das Produktsystem 2. Bewertetes Produktsystem (funktionale Einheit) 3. Emissionen in die Atmosphäre 4. Recycling-Holz 5. Nachfolgendes Produktsystem 6. Ko-Produkt 7. Emissionen in die Atmosphäre 8. Paralleles Produktsystem (CEN 2013, FprFprEN 16485:2013 (E)) Seite 22 Sebastian Rüter

23 Ökobilanzdaten für Holzprodukte Umweltproduktdeklarationen Darstellung der CO 2 -Bilanz Alte THG-Bilanzen waren z.t. negativ (hier: Spanplatte) GHG balance (GWP 100) of 1m³ of particle board [in kg] CO 2 -Bilanz für kammergetrocknetes Nadelschnittholz Bilanz der Kohlenstoffflüsse in der Holzbiomasse über gesamten Lebenszyklus [kg CO 2 ] A1 A2 A3 C2 C Emission Input Sekundärstoff Output Verpackung Seite 23 Sebastian Rüter

24 Ökobilanzdaten für Holzprodukte Umweltproduktdeklarationen Darstellung der CO 2 -Bilanz Keine CO 2 -Neutralität im Falle von importiertem Holz aus Nicht-Kyoto-Staaten 1. Übertragung biogener Kohlenstoff vom Wald auf das Produktsystem 2. Bewertetes Produktsystem (funktionale Einheit) 3. Emissionen in die Atmosphäre 4. Recycling-Holz 5. Nachfolgendes Produktsystem 6. Ko-Produkt 7. Emissionen in die Atmosphäre 8. Paralleles Produktsystem (CEN 2013, FprFprEN 16485:2013 (E)) Seite 24 Sebastian Rüter

25 Ökobilanzdaten für Holzprodukte Umweltproduktdeklarationen des Thünen-Instituts für Holzforschung Umweltproduktdeklarationen als Projektergebnis Erstellung auf Basis des Projektberichtes Bericht wurde gemäß ISO begutachtet und Methodik auf Konformität mit neuer Norm DIN EN 15804:2012 geprüft Verband-EPDs nach EN (19 Stück) Frisches und kammergetrocknetes Nadelschnittholz Hobelware Konstruktionsvollholz, Brettschichtholz und Brettsperrholz Rohe und beschichtete Spanplatte Mitteldichte und Hochdichte Faserplatte Massivholz- und Fertigparkett in Bearbeitung in Bearbeitung Projektbericht unter Umweltproduktdeklarationen unter Seite 25 Sebastian Rüter

26 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Kontakt: Sebastian Rüter Thünen-Institut für Holzforschung / Sebastian Rüter