Endenergieumsätze ausgewählter regionaler und globaler Prozessketten am Beispiel Wein Elmar Schlich 1 und Laszlo Pitlik 2 Seit 1997 befasst sich die Arbeitsgruppe der Professur für Prozesstechnik mit der empirischen Erhebung von Daten zum Endenergieumsatz ausgewählter Prozessketten im Lebensmittelbereich. Diesen Untersuchungen liegt die hier entwickelte These zugrunde, dass der spezifische Endenergieumsatz mit der Betriebsgröße abnehmen wird. Gleichzeitig sollte in Weiterführung dieser These der spezifische Endenergieumsatz nicht oder nur geringfügig von der Entfernung zwischen Produktions- und Verkaufsort abhängen. Diese hier nur kurz skizzierte These ist mit dem hier entwickelten Begriff Ecology of Scale gekennzeichnet [Schlich 2004a, Schlich 2004b, Schlich 2006]. Gleichzeit ist mit dieser These die Frage verknüpft, warum ausgerechnet Lebensmittel anderen wirtschaftlichen Gesetzmäßigkeiten unterworfen sein sollten als vergleichbare Konsumgüter, die aus der Ökosphäre entnommen werden, aber nicht Lebensmittel sind. Dazu gehören als Beispiele Stoffe für Kleidung (Rohwaren: Baumwolle, Seide, Wolle, Zellstoff), Tabakerzeugnisse, Waschmittel oder pharmazeutische Erzeugnisse, die aus pflanzlichen Wirkstoffen hergestellt werden. Auch Bioethanol oder Rapsmethylester (RME) als Treibstoffe oder Polylactat als Rohstoff für Verpackungen zählen zu diesem Bereich. Die Antithese des hier dargestellten Forschungsvorhabens unterstellt hingegen, dass der spezifische Endenergieumsatz bei Lebensmitteln im Grunde proportional zur Marktdistanz sei. Dies würde bedeuten, dass lokale oder regionale Lebensmittel einen erheblich geringeren spezifischen Endenergieumsatz aufweisen als vergleichbare globale Waren. Diese Antithese lässt sich mit dem Schlagwort Nah = Gut darstellen. Diese hier als Antithese gekennzeichnete Auffassung vertreten häufig Politiker, Lobbyisten und Marketingleute, insbesondere dann, wenn sie heimische oder regionale Lebensmittel als Präferenz für Endverbraucher empfehlen. Der ausschließlich bei Lebensmitteln propagierte Begriff der Regionalität stellt sich allerdings bei näherer Untersuchung der Fachliteratur als unscharfer, wissenschaftlich nicht eindeutig definierter Begriff aus den genannten Bereichen dar. So verstehen z. B. Anbieter und Konsumenten eines lokalen Wochenmarktes unter regionalen Lebensmitteln solche, die in der unmittelbaren Umgebung angebaut und von dort direkt zum Ort des Verkaufs (Point of 1 Prof. Dr.-Ing. Elmar Schlich, Justus-Liebig-Universität Gießen, Professur für Prozesstechnik in Lebensmittelund Dienstleistungsbetrieben, Stephanstr. 24, 35390 Gießen. E-Mail: elmar.schlich@uni-giessen.de 2 Prof. Dr. Laszlo Pitlik, Szent-István-University Gödöllö, Ungarn. E-Mail: pitlik@interm.gtk.gau.hu
Elmar Schlich Endenergieumsätze bei Wein Seite 2 Sale) angeliefert werden. Lebensmittelunternehmen hingegen, die auf breiterer Basis tätig sind, können unter Regionalität sehr viel größere geographische Räume verstehen. So kennzeichnet z. B. der frühere Vorstandsvorsitzende von Nestlé International ganz Europa als Region, die mit einer Region wie Südostasien (SEA) oder Südamerika (SA) in Konkurrenz trete. Aus vorliegender Sicht ist daher anzumerken, dass der Begriff Regionalität nicht wissenschaftlich eindeutig definiert ist, sondern eher emotional und je nach subjektivem Empfinden unterschiedlich definiert ist. Dieser Sachverhalt der emotionalen Aufladung des Begriffes der Regionalität, der im übrigen eng verwandt mit dem Begriff Heimat ist, muss bei den öffentlichen Debatten über dieses Thema berücksichtigt werden. Für die hier durchgeführten und aktuell laufenden Untersuchungen werden folgende Definitionen benutzt. Wir definieren zunächst lokale Lebensmittel als solche, deren Marktdistanz bis zu 50 km beträgt. Darüber finden wir regionale Lebensmittel, die bis zu 500 km Marktdistanz aufweisen können. Als dritte Gruppe definieren wir europäisch-kontinentale Lebensmittel, die bis zu 2.500 km Distanz zwischen Produktion und Markt aufweisen können. Erst darüber sprechen wir von globalen Lebensmitteln, die größere Entfernungen zwischen Produktions- und Verkaufsort aufweisen. Beispiele für lokale Lebensmittel finden sich in der Tat auch auf dem Gießener Wochenmarkt, wenn etwa Fleischwaren sowie Obst und Gemüse aus der unmittelbaren Umgebung hier vor Ort verkauft werden. Ein Apfel aber, der etwa aus der Region Bodensee, dem Apfelanbaugebiet Rhein-Main oder dem Alten Land bei Hamburg hier in Gießen verkauft wird, stellt insofern ein regionales Lebensmittel dar. Dies gilt im Grunde auch für alle Weine aus deutschen Regionen, die hier in Gießen verkauft werden. Weine aus Italien, Spanien oder Frankreich erfüllen die Definition eines europäisch-kontinentalen Lebensmittels. Globale Lebensmittel sind hingegen Weine aus Chile, Argentinien, Südafrika, Australien, Neuseeland oder Nordamerika, die ebenfalls hier vor Ort in allen Geschäften des Einzelhandels und ganzjährig erhältlich sind. Die vier verschiedenen hier genannten Lebensmittelgruppen unterscheiden sich typischerweise auch hinsichtlich der eingesetzten Transportmittel, mit deren Hilfe diese Lebensmittel zur Ort des Verkaufs (Point of Sale) transportiert werden. Lokale Lebensmittel werden typischerweise in privaten PKW oder Kleintransportern angeliefert. Regionale Lebensmittel können sowohl in Kleintransportern als auch größeren LKWs auf den Straßen transportiert werden. Europäisch-kontinentale Lebensmittel werden typischerweise in Containertransporten oder Aufliegern per Schiff oder LKW transportiert. Globale Lebensmittel
Elmar Schlich Endenergieumsätze bei Wein Seite 3 hingegen kommen praktisch ausschließlich über hocheffiziente Containertransporte per Schiff zu den europäischen Seehäfen (z. B. Rotterdam, Antwerpen, Bremen, Hamburg) und werden von dort mit Containertransporten per Binnenschiff und LKW zum Groß- und Einzelhandel transportiert. In diesem Zusammenhang sei deutlich darauf hingewiesen, dass Flugtransporte für Lebensmitteltransporte praktisch keine Rolle spielen. Speziell der globale Transport von Wein aus Erzeugerabfüllung, der also vor Ort im Betrieb des Winzers oder in unmittelbarer Nähe in Flaschen abgefüllt werden muss, läuft ausschließlich über standardisierte Container ab, die per Seeschiff, Binnenschiff und LKW mit Auflieger zu uns gelangen. Dies gilt für auch für alle anderen bisher untersuchten Lebensmittelbeispiele. Die bisherigen Fallstudien zeigen Daten von Fruchtsäften aus Deutschland, Europa und Brasilien [Fleissner 2002], Lammfleisch aus Deutschland, Ungarn und Neuseeland [Fleissner 2002], Rindfleisch aus Deutschland, Ungarn und Argentinien [Hardtert oj, Krause oj], Schweinefleisch aus Deutschland und Ungarn [Hardtert oj] sowie Wein aus Deutschland, Ungarn und Südafrika [Schröder 2007]. Die in Deutschland jährlich konsumierte Weinmenge beträgt ca. 20 Mio. hl/a. Dies entspricht einem Weinkonsum pro Kopf von ca. 24 l/a, einschließlich Schaumwein. Die deutsche Weinproduktion kann quantitativ nur etwa 33 % dieser insgesamt konsumierten Weinmenge abdecken, wobei hier natürlich von qualitativen Aspekten der konsumierten Weine vollständig abgesehen wird. Der Import an Wein liegt bei etwa 67 % der insgesamt konsumierten Menge. Deutschland ist daher auch im Bereich Wein auf Import angewiesen. Dabei steht fest, dass der Weinimport von ca. 13 Mio. hl/jahr hauptsächlich aus Frankreich, Italien und Spanien herrührt. Diese Importmengen stellen nach unserer Definition also europäisch-kontinentale Lebensmittel dar. Hinsichtlich der globalen Lebensmittel nimmt Südafrika inzwischen einen gewissen Stellenwert ein und deckt etwa 1 % des gesamten Weinimportes ab, mit deutlich zunehmender Tendenz in den letzten Jahren. Für die Untersuchung der vorliegenden These Ecology of Scale im Bereich Wein sind in den vergangenen Jahren vier deutsche Regionen sowie ein europäisch-kontinentaler und ein globaler Anbieter untersucht worden. Bei den empirischen Erhebungen werden für jeweils ein Betriebsjahr die Rebfläche, die Produktionsmenge und sämtliche Endenergieumsätze nach Energieträgern getrennt erhoben. Zusätzlich werden die zugehörigen Transportketten evaluiert, wobei Fahrzeugtypen, Fahrleistungen, spezifischer Treibstoffverbrauch und gesamte Treibstoffmenge abgefragt werden. Diese Untersuchungen sind sehr aufwendig und erfordern nach unserer Erfahrung
Elmar Schlich Endenergieumsätze bei Wein Seite 4 das persönliche Ansprechen der Betriebsleiter vor Ort. Als funktionelle Einheit wird die Jahresproduktion in hl/a definiert. Die erhobenen Endenergieumsätze müssen aggregiert werden, nachdem mit Hilfe der spezifischen Reaktionsenthalpie in den Energiegehalt dieser Energieträger umgerechnet wird. Abschließend wird der gesamte einer Prozesskette zuzuordnende Endenergieumsatz auf die Jahresproduktion bezogen. Daraus entsteht schließlich der spezifische Endenergieumsatz mit der Einheit kwh/hl. Die Ergebnisse aller untersuchten Prozessketten sind in Abb. 1 dargestellt. Auf Grund der großen Streuung der Betriebsgrößen bietet sich die einfach-logarithmische Skalierung der x- Achse für die Datenbewertung an 3. 1400 Spez. Endenergieumsatz [kwh/hl] 1200 1000 800 600 400 200 0 10 100 1000 10000 100000 Jahresproduktion [hl/a] Abb. 1: Der spezifische Endenergieumsatz über dem Logarithmus der Betriebsgröße Insgesamt zeigt sich sehr deutlich, dass der spezifische Endenergieumsatz mit der Betriebsgröße abnimmt. Auch die ungarischen und südafrikanischen Betriebe passen einschließlich der Transportaufwendungen überraschender Weise recht gut in die Daten aus deutschen Regionen. Ab einer Jahresproduktion von ca. 1.000 hl/a kann von einem mittleren 3 Der mathematisch eher triviale Sachverhalt der logarithmierten Darstellung ist bei der visuellen Bewertung der erhaltenen Ergebnisse zu berücksichtigen. Denn die Logarithmierung stellt bereits optisch eine Linearisierung dar und erzeugt deshalb eine erheblich flachere Degression als etwa in einer linearen Darstellung zu sehen wäre.
Elmar Schlich Endenergieumsätze bei Wein Seite 5 spezifischen Endenergieumsatz von ca. 100 kwh/hl ausgegangen werden. Zwei Besonderheiten der untersuchten Betriebe fallen auf. Da ist zum einen eine deutsche Region, die im Rahmen einer Kooperative als Genossenschaft mit mehr als 500 einzelnen Winzern tätig ist. Die hier ermittelten Koordinaten für drei Betriebsjahre sind in Abb. 1 durch weiße Rauten - - gekennzeichnet. Die Daten zeigen deutlich, dass ein Zusammenschluss von vielen kleinen Winzern in Form einer Genossenschaft oder Kooperative dazu führt, dass die spezifischen Endenergieumsätze außerordentlich niedrig und energetisch gesehen - international wettbewerbsfähig sind. Die Genossenschaft hat eine Jahresproduktion von ca. 13.000 15.000 hl bei einem spezifischen Endenergieumsatz von ca. 100 kwh/hl. Insofern können die vorliegenden Daten und deren Auswertung auch als Anregung und Empfehlung verstanden werden, durch Zusammenschlüsse in der Region eine bessere Logistik und gute Effizienz der Prozessketten zu erreichen. Anders ausgedrückt: Wenn jeder Weinbaubetrieb seine Ernte selbst mit dem Klein-LKW vermarktet, gehen die Endenergieumsätze pro hl oder pro Flasche deutlich nach oben. Der zweite bemerkenswerte Aspekt betrifft einige Betriebe aus Südafrika, die deutlich oberhalb der negativ korrelierten Funktion liegen. Die zugehörigen Koordinaten in Abb. 1 sind jeweils mit einem weißen Quadrat - - gekennzeichnet. Diese Kellereien betreiben auf Grund der dort vorherrschenden klimatischen Bedingungen große Kühlanlagen zur Produktion von Rotweinen, wobei die Lagertanks auf ca. 16 18 C thermostatisiert werden. Die gekühlten Lagertanks sind in diesen Betrieben nicht isoliert, sogar teilweise unmittelbar der Sonneneinstrahlung ausgesetzt oder befinden sich in offenen Hallen. Da Elektroenergie in Südafrika außerordentlich preiswert ist (ca. 3 5 Eurocent/kWh), besteht hier kein ökonomischer Anlass, den Endenergieumsatz durch bessere Isolierung zu reduzieren. Dieser Befund der nicht isolierten Lagertanks trifft nicht auf alle untersuchten Betriebe aus Südafrika zu. Denn andere südafrikanische Betriebe, die in Abb. 1 durch ein schwarzes Dreieck - - gekennzeichnet sind, verfügen zwar ebenfalls über gekühlte Lagertanks zur Produktion höherwertiger Rotweine. Weil deren Anlagen aber gut isoliert oder in Kellern aufgebaut sind, bleibt der zugehörige Endenergieumsatz im normalen Bereich und passt gut in die vorliegende Degression. Der internationale Seetransport von Kapstadt nach Rotterdam und die anschließende Distribution über Binnenschiff nach Mainz und LKW zum Großhändler spielt im vorliegenden Zusammenhang hingegen keine oder nur eine untergeordnete Rolle. Auch dieses Beispiel zeigt, dass die vorgenommenen qualitativen Untersuchungen dazu genutzt werden können, eine entsprechende Betriebsberatung hinsichtlich der Endenergieumsätze durchzuführen. Alle empirisch erhobenen Koordinaten, die signifikant von der De-
Elmar Schlich Endenergieumsätze bei Wein Seite 6 gression abweichen, können in diesem Zusammenhang näher betrachtet werden. Die vorliegende Fallstudie zeigt, dass der spezifische Endenergieumsatz bei Wein hinsichtlich Produktion, Transporten und Distribution deutlich mit der Betriebsgröße abnimmt. Insoweit ist die vorangestellte These der degressiven Abhängigkeit des spezifischen Endenergieumsatzes von der Betriebsgröße - Ecology of Scale durch die vorliegenden Fallstudien empirisch erneut bestätigt worden. Gleichzeitig steht fest, dass es praktisch keine oder nur eine sehr geringe Abhängigkeit zwischen dem spezifischen Endenergieumsatz und der reinen Transportentfernung gibt. Wiederum zeigt sich, dass kleinere Betriebe unter energetischen Fixkosten leiden, weil sie mit kleinen Fahrzeugen unter schlechter Auslastung und Nachteilen in der Logistik arbeiten. Diesen Betrieben sei angeraten, über die Bildung von Kooperationen und Genossenschaften eine Verbesserung in der Effizienz anzustreben. Abschließend sei darauf hingewiesen, dass die Ökologische Qualität eines Lebensmittels nicht nur von den Anbaubedingungen, sondern auch von der Effizienz der Prozesskette abhängt. Es ist daher außerordentlich bedauerlich, dass die Frage des spezifischen Endenergieumsatzes bei der Kennzeichnung von Lebensmitteln im Bio- oder Öko-Bereich keinerlei Rolle spielt. Die Arbeitsgruppe der Professur für Prozesstechnik in Lebensmittel- und Dienstleistungsbetrieben befasst sich über die dargelegten Endenergiedaten hinaus aktuell mit der Erhebung von Daten zur Klimarelevanz regionaler und globaler Prozessketten. Hierbei wird unterstellt, dass sich die spezifische CO2-Emission und das GWP (Global Warming Potential) ähnlich verhalten werden wie der spezifische Endenergieumsatz, also degressiv mit der Betriebsgröße korrelieren. Auch insoweit ist die hier geprägte Begrifflichkeit einer Ecology of Scale gerechtfertigt. Die gezogenen Schlussfolgerungen gelten wie bei allen qualitativen Untersuchungen selbstverständlich nur für die hier untersuchten Fallstudien. Auf Grund der bisher vorliegenden Ergebnisse im Bereich Fruchtsäfte, Lammfleisch, Rindfleisch, Schweinefleisch, Äpfel und Wein steht außer Frage, dass das häufig bemühte Prinzip von der Regionalität im Sinne von Nah = Gut nur dann zutrifft, wenn die zugehörige Betriebsgröße in der Region ausreichend ist. Solche Beispiele lokaler oder regionaler Lebensmittelbereitstellung finden sich in allen bisher durchgeführten Fallstudien. Gleichzeitig erlauben die hier erhobenen empirischen Daten in allen Fallstudien und Lebensmittelbeispielen die Definition von Mindestbetriebsgrößen, bei deren Überschreitung ein international wettbewerbsfähiger spezifischer Endenergieumsatz unterschritten werden kann.
Elmar Schlich Endenergieumsätze bei Wein Seite 7 Dies bedeutet für die deutschen Regionen, dass sie energetisch gesehen durchaus international wettbewerbsfähig sein können, sofern die handelnden Betriebe nur groß genug sind. Dabei steht fest, dass die von uns ermittelten zugehörigen Mindestbetriebsgrößen durchaus erreichbar sind. Eine Jahresproduktion von um die 1000 hl im Bereich Wein kennzeichnet ja keinen Großbetrieb, sondern passt durchaus zu einer vernünftigen regionalen Größe eines deutschen Weinbaubetriebs. Adäquate Betriebsgrößen können zudem in den Bereichen Transport und Distribution durch die Bildung von Genossenschaften und lokalen Kooperationen leicht erreicht werden. Insoweit können die vorliegenden Untersuchungen als Instrument zur Betriebsberatung genutzt werden. Abschließend bedanken wir uns bei der Deutschen Forschungsgemeinschaft (Förderkennzeichen Schl 473/4-1 und 4-2), dem Deutschen Akademischen Austauschdienst und den Projektpartnern und Betriebsleitern im In- und Ausland für die maßgebliche Unterstützung bei der Durchführung der vorliegenden Feldstudien. Literatur [Fleissner 2002] Fleissner U: Energetische Bewertung der Bereitstellung ausgewählter regionaler und überregionaler Lebensmittel. Aachen: Shaker 2002. Zugleich: Dissertation an der Justus-Liebig-Universität Gießen 2001. ISBN 3-8265-9797-4. [Hardtert oj] Hardtert B: Energetische Bewertung der Bereitstellung ausgewählter regionaler Lebensmittel am Beispiel dreier Fleischarten (erscheint demnächst). [Krause oj] Krause F: Energetische Bewertung verschiedener Prozessketten am Beispiel Rindfleisch (erscheint demnächst). [Schlich 2004a] Schlich E, Fleissner U: The Ecology of Scale: Assessment of Regional Energy Turnover and Comparison with Global Food. Special Issue of Int J LCA (2004). [Schlich 2004b] Schlich E, Schlich M: The Ecology of Scale: Further Examples and Comments. InLCA 2004. [Schlich 2006] Schlich E et al.: The Ecology of Scale. Data Assessment of Beef, Pork and Wine. InLCA 2006. [Schröder 2007] Schröder S: Vergleichende Energiebilanzierung der regionalen und überregionalen Produktion von Wein und Äpfeln. Dissertation an der JLU Gießen (2007).