METHODE DER ÖKOLOGISCHEN KNAPPHEIT: BEWERTUNG VON UMWELTASPEKTEN

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Alke Albrecht
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1 Prof. Dr. rer. nat. Liselotte Schebek Institut IWAR Stoffstrommanagement und Ressourcenwirtschaft METHODE DER ÖKOLOGISCHEN KNAPPHEIT: BEWERTUNG VON UMWELTASPEKTEN Bildquelle AutoUni, Wolfsburg, 4. Dezember AutoUni Wolfsburg TU Darmstadt Prof. Dr. Liselotte Schebek

2 Fachgebiet Stoffstrommanagement und Ressourcenwirtschaft (SuR) Fachgebiet SuR Leitung: Prof. Dr. Liselotte Schebek Interdisziplinäres Team: 21 Wissenschaftliche Mitarbeiter/innen 6 Mitarbeiter/innen Sekretariat und Labor AutoUni Wolfsburg TU Darmstadt Prof. Dr. Liselotte Schebek 2

FG SuR: Kompetenzen LCA und MFA Modellentwicklung

3 FG SuR: Kompetenzen LCA und MFA Modellentwicklung Techno-ökonomische Modelle Szenarienentwicklung Experimentelle Ausstattung (u.a. Sortierund Demontageversuche, Werkstatt) Laboranalytik (u.a. Isotopenanalytik) Online-Datenbank für Ökobilanzdaten im Bereich BioEnergie: Verbundprojekt BioEnergiedat AutoUni Wolfsburg TU Darmstadt Prof. Dr. Liselotte Schebek 3

4 Forschungsschwerpunkte Kreislauf und Ressourcenwirtschaft Biogene Reststoffe Urban Mining Riskcycle Stoffstrommanagement im Umweltschutz Betrieblicher Umweltschutz Umweltforensik Verbleib und Ausbreitung des Stoffes in der Umwelt Stoffliche und energetische Nutzung nachwachsender Rohstoffe Landnutzung und Landnutzungsänderungen durch nachwachsende Rohstoffe Rohstoffbasis der chemischen Industrie Energietechnologien und Energiesysteme Energie und Wasser Energiespeicherung AutoUni Wolfsburg TU Darmstadt Prof. Dr. Liselotte Schebek 4

VW Projekt Entwicklung einer Methode zur Bewertung von Umweltaspekten (I) 2001: Öko-Audit-Team initiiert am Standort Wolfsburg Projekt zur Umsetzung der

Bearbeitung: Dipl. Geoökol. Marko Gernuks Wissenschaftliche Betreuung: Prof.

5 VW Projekt Entwicklung einer Methode zur Bewertung von Umweltaspekten (I) 2001: Öko-Audit-Team initiiert am Standort Wolfsburg Projekt zur Umsetzung der Anforderungen von EMAS zur systematischen Ableitung von Umweltzielen auf Basis einer reproduzierbaren und richtungssicheren Bewertung von Umweltaspekten Bearbeitung: Dipl. Geoökol. Marko Gernuks Wissenschaftliche Betreuung: Prof. Schebek, TUDa/IWAR Dissertation: Marko Gernuks: Entwicklung einer Methode zur Bewertung von Umweltaspekten mit der Ableitung von Umweltzielen im Rahmen von EMAS, Schriftenreihe WAR, Band 162 S. 136 (2005) AutoUni Wolfsburg TU Darmstadt Prof. Dr. Liselotte Schebek 5

VW Projekt Entwicklung einer Methode zur Bewertung von Umweltaspekten (II) Richtungssicherheit der Bewertungsergebnisse für Umweltaspekte Berücksichtigung der Anforderungen der

6 VW Projekt Entwicklung einer Methode zur Bewertung von Umweltaspekten (II) Richtungssicherheit der Bewertungsergebnisse für Umweltaspekte Berücksichtigung der Anforderungen der Praxis Geringer Aufwand Verständlichkeit Integration der Unternehmensbereiche bei Festlegung der Umweltziele AutoUni Wolfsburg TU Darmstadt Prof. Dr. Liselotte Schebek 6

7 Dissertation Gernuks: Varianz der deutschen zu den schweizerischen Ökofaktoren 10 höhere Relevanz CH Verhältnis Ökofaktoren CH/D normiert auf Referenzverhältnis 1 0,1 0,01 1 höhere Relevanz D Primärenergie [TJ] CO2 NOx NMVOC CSB N-Gesamt Zn Ni 0, AutoUni Wolfsburg TU Darmstadt Prof. Dr. Liselotte Schebek 7

8 Projekt Erarbeitung von Ökofaktoren für Deutschland 1 2 Auswahl der relevanten Umwelteinwirkungen, für die Ökofaktoren erarbeitet werden Charakterisierung (falls nötig) Normierung (reale Frachten) Gewichtung (reale Frachten und politischer Zielwert) Berechnung Ökofaktor AutoUni Wolfsburg TU Darmstadt Prof. Dr. Liselotte Schebek 8

9 Auswahl relevanter Umwelteinwirkungen zur Erarbeitung von Ökofaktoren Auf Grundlage der Schweizer Ökofaktoren Wo nötig, Adaption an deutsche Rahmenbedingungen (z.b. Abfallwirtschaft) Emissionen in die Luft CO 2 -eq NMVOC NO x als NO 2 SO x als SO 2 Feinstaub (PM 2,5) NH 3 Emissionen in Oberflächengewässer Stickstoff Phosphor Nickel Zink CSB Blei Cadmium Kupfer Ressourcenverbrauch Süßwasserverbrauch Verbrauch erneuerbarer Energie Verbrauch nichterneuerbarer Primärenergie Abfälle EPA-PAK16 Abfallaufkommen, ungefährlich Abfallaufkommen, gefährlich AutoUni Wolfsburg TU Darmstadt Prof. Dr. Liselotte Schebek 9

10 Ökofaktor (aktualisierte Formel) F = F n K = Charakterisierungsfaktor eines Schadstoffs bzw. einer Ressource F n = Normierungsfluss: Aktueller jährlicher Fluss, bezogen auf Deutschland F = Aktueller Fluss: Aktueller jährlicher Fluss, bezogen auf das Referenzgebiet hier: bezogen auf Deutschland F k = Kritischer Fluss: Kritischer jährlicher Fluss, bezogen auf das Referenzgebiet hier: bezogen auf Deutschland c = Konstante (10 12 /a): Dient dazu, einfach darstellbare Zahlengrößen zu erhalten. UBP = Umweltbelastungspunkt: Einheit der bewerteten Umweltwirkung AutoUni Wolfsburg TU Darmstadt Prof. Dr. Liselotte Schebek 10

11 Charakterisierung Charakterisierungsfaktoren werden für Schadstoffe und Ressourcen Charakterisierungsfaktoren bestimmt, die einer basieren spezifischen auf Naturwissenschaft Umweltwirkung (beispielsweise Sie werden dort dem verwendet, Treibhauseffekt) wo charakterisierte zugeordnet politische werden können. Dabei vorliegen wird die (z.b. Wirkung CO 2-Äq Zielwerte eines ) bestimmten Schadstoffes Abweichen (zum Beispiel von Treibhauswirk-samkeit Schweizer Methode bei von SO Methan) 2 in Beziehung (D: gesetzt SO 2, zur CH: Wirkung SO 2-Äq ) einer Referenzsubstanz (in diesem Beispiel Kohlendioxid) AutoUni Wolfsburg TU Darmstadt Prof. Dr. Liselotte Schebek 11

12 Charakterisierung: Beispiel SO 2 -eq Eine Charakterisierung wird nur dann durchgeführt, wenn ein charakterisierter politischer Grenzwert vorliegt. Laut (33. BImSchV, 7, 2004) bestehen für SO 2, NO x und NH 3 separate Grenzwerte. Alle drei Substanzen sind bedeutende versauernde Luftschadstoffe. Aufgrund der separaten Grenzwerte wird keine Charakterisierung mittels Versauerungspotenzialen vorgenommen, sondern ein Ökofaktor speziell für SO 2 -Emissionen gebildet AutoUni Wolfsburg TU Darmstadt Prof. Dr. Liselotte Schebek 12

13 Normierung Die Normierung: Anpassen der Knappheitssituation an Region. Mit der Normierung wird die Beurteilung auf die nationalen Verhältnisse angepasst (normiert). Deshalb erfolgt die Normierung auf der Basis der gesamtdeutschen jährlichen Schadstoff-Emissionen resp. Ressourcen-Entnahmen AutoUni Wolfsburg TU Darmstadt Prof. Dr. Liselotte Schebek 13

14 Normierung: Beispiel CO 2 -eq Da eine Charakterisierung auf Grundlage des aktuellen Global-Warming-Potentials (GWPs) vorgenommen wird, geschieht die Normierung ebenfalls an dem mit diesen GWPs berechneten deutschen Gesamtfluss an Treibhausgasen. Normierungsfluss: t CO 2-eq /a (Quelle: UBA 2012: Nationale Trendtabellen für die deutsche Berichterstattung atmosphärischer Emissionen Treibhausgase) AutoUni Wolfsburg TU Darmstadt Prof. Dr. Liselotte Schebek 14

15 Gewichtung Gewichtung von Schadstoffen beziehungsweise Ressourcen oder von charakterisierten Umweltwirkungen erfolgt anhand ihres Verhältnisses zur Umweltzielsetzung, der ökologischen Knappheit. Verhältnis der gesamten gegenwärtigen Flüsse einer Umwelteinwirkung (aktuelle Flüsse) zu den im Rahmen der umweltpolitischen Ziele als maximal zulässig erachteten Flüsse derselben Umwelteinwirkung (kritische Flüsse) AutoUni Wolfsburg TU Darmstadt Prof. Dr. Liselotte Schebek 15

16 Gewichtung: Beispiel Zinkemissionen in Oberflächengewässer Kritische Fracht Umweltqualitätsnorm (UQN) Zink (Zn) in Oberflächengewässer 800 mg Zn/kg Schwebstoff (OGewV, 2011, Anlage 7) Oberirdischer Gesamtabfluss Deutschlands m³/s (Jankiewicz & Krahe, 2003) mittlere Schwebstoff- Konz. 25 mg Schwebstoff/l (Stellungnahme UBA vom , Hr. Rechenberger & Hr. Mohaupt) Reduktionsempfehlung UBA 50 % (Stellungnahme UBA vom , Hr. Gromke) Umrechnung auf Konzentration Zink (Zn) in Oberflächengewässer 20 µg Zn/l Politischer Zielwert Zn-Fracht in Oberflächengewässer t Zn/a AutoUni Wolfsburg TU Darmstadt Prof. Dr. Liselotte Schebek 16

17 Ökofaktor: Beispiel CO 2 -eq Ökofaktor (aktualisierte Formel) Ökofaktor CO 2 -eq ÖFF CCCCC eeee = 1 UUUUUU gg aa gg aa gg aa aa = 0,015 UUUUUU gg AutoUni Wolfsburg TU Darmstadt Prof. Dr. Liselotte Schebek 17

18 Ergebnis: 20 Ökofaktoren AutoUni Wolfsburg TU Darmstadt Prof. Dr. Liselotte Schebek 18

19 Projekt Entwicklung einer Methode zur Bewertung von Umweltaspekten : Schlussfolgerungen Die Methode der ökologischen Knappheit ermöglicht prinzipiell eine schnelle, reproduzierbare und richtungssichere Bewertung von Umweltaspekten die Implementierung deutscher umweltpolitischer Zielsetzung in das Umweltmanagement Grundlage der MöK-Bewertung sind die Critical and Current Flows für Deutschland: Komplexität und Unsicherheit der Ermittlung abhängig von Umweltkategorie/Substanz regelmäßige Aktualisierung erforderlich AutoUni Wolfsburg TU Darmstadt Prof. Dr. Liselotte Schebek 19

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