By Sphera’s Editorial Team | Juni 21, 2022

Unter einer Lebenszyklus-Beurteilung (LCA) versteht man die systematische Analyse der potenziellen Umweltauswirkungen von Produkten oder Dienstleistungen während ihres gesamten Lebenszyklus.

Bei einer Lebenszyklus-Beurteilung (LCA) werden die potenziellen Umweltauswirkungen während des gesamten Lebenszyklus eines Produkts (Produktions-, Vertriebs-, Nutzungs- und End-of-Life-Phase) oder einer Dienstleistung bewertet. Dies schließt auch die vorgelagerten (z. B. Lieferanten) und nachgelagerten (z. B. Abfallwirtschaft) Prozesse ein, die mit der Produktion (z. B. Herstellung von Roh-, Hilfs- und Betriebsstoffen), der Nutzungsphase und der Entsorgung (z. B. Abfallverbrennung) verbunden sind.

Die Beurteilung der Auswirkungen des Lebenszyklus (LCIA) umfasst alle relevanten Einträge aus der Umwelt (z. B. Erze und Rohöl, Wasser, Landnutzung) sowie Emissionen in Luft, Wasser und Boden (z. B. Kohlendioxid und Stickoxide). Die Internationale Organisation für Normung bietet Richtlinien und Anforderungen für die Durchführung einer Lebenszyklus-Beurteilung (LCA) gemäß ISO 14040 und 14044.

Die wichtigsten Phasen der Lebenszyklus-Beurteilung (LCA)

In
dieser Phase definieren Sie das zu beurteilende Produkt oder die zu beurteilende Dienstleistung, wählen eine funktionale Basis für den Vergleich und legen den erforderlichen Detaillierungsgrad fest. Sie legen dann ein Ziel fest, das den Umfang bestimmt, einschließlich Ziel, Anwendung und Zielgruppe. Schließlich legen Sie fest, ob dieses Ziel einer kritischen Prüfung unterzogen werden soll oder nicht.

Bestandsanalyse
Hier werden Daten zusammengestellt und eine Bestandsanalyse der Entnahmen aus und der Freisetzungen in die Umwelt durchgeführt. Die abschließende Bestandsaufnahme enthält eine Liste aller Inputs und Outputs im Zusammenhang mit dem Lebenszyklus Ihres Produkts oder Ihrer Dienstleistung.

Folgenabschätzung
Bei der Beurteilung der Auswirkungen werden der Ressourcenverbrauch und die erzeugten Emissionen nach ihren potenziellen Auswirkungen klassifiziert und für eine begrenzte Anzahl von Auswirkungskategorien quantifiziert, die dann im Hinblick auf ihre relative Bedeutung für das Ziel der LCA-Studie bewertet werden können.

Interpretation
Mit den oben genannten Informationen erörtern Sie die Ergebnisse im Hinblick auf Beiträge, Relevanz, Robustheit, Datenqualität und Beschränkungen und bewerten systematisch alle Möglichkeiten zur Verringerung der negativen Auswirkungen des Produkts/der Produkte oder der Dienstleistung/der Dienstleistungen auf die Umwelt, wobei Sie eine Lastenverschiebung zwischen den Wirkungskategorien oder Lebenszyklusphasen vermeiden. Eine zentrale Stärke des LCA-Ansatzes ist die Vermeidung von Lastenverschiebungen.

Terminologie der Lebenszyklus-Beurteilung (LCA)

Systemgrenze
Hierbei handelt es sich um eine Beschreibung der Aktivitäten innerhalb der Lebenszyklusphasen des Produkts, die in die Betrachtung einbezogen und ausgeschlossen werden.

Produktsystem
Die Gesamtheit aller Aktivitäten innerhalb der Systemgrenze, die mit der Funktionseinheit verbunden sind.

Funktionelle Einheit
Bezugseinheit für die Skalierung des Produktsystems auf der Grundlage der bereitgestellten Funktion(en). Sie führen alle Beurteilungen auf der Grundlage dieser Einheit durch. Beispiele sind 100 Paar getrocknete Hände (z. B. für Papierhandtücher und elektrische Händetrockner), 1 Liter gebrühter Kaffee (z. B. für Kaffeemaschinen), 1.000 gedruckte Seiten (z. B. für Bürodrucker) oder 1 Tonnenkilometer (z. B. für den Güterverkehr).

Referenzfluss
Die zur Bereitstellung der Funktionseinheit erforderliche Produktmenge, ausgedrückt in Masse, Energie, Fläche, Volumen oder einer anderen physikalischen Einheit. Bei Ökobilanzen, die Zwischenprodukte oder Rohstoffe ohne spezifizierte Endverwendung bewerten, kann der Referenzstrom als funktionelle Einheit dienen (z. B. 1 Tonne Metall A oder Chemikalie B).

Lebenszyklus-Inventaranalyse (LCI)
Sammlung und Analyse aller Daten, die erforderlich sind, um die Inputs (Ressourcen- und Energieströme) und Outputs (Emissionen und andere Freisetzungen) in und aus dem Produktsystem zu quantifizieren, die die Systemgrenze überschreiten.

Lebenszyklus-Beurteilung (LCIA)
Die Bewertung potenzieller Umweltauswirkungen auf der Grundlage der Ergebnisse der AKI-Analyse unter Verwendung eines umfassenden Satzes von Wirkungskategorien.

Interpretation
Erörterung und Bewertung der Ergebnisse von LCI und LCIA, um zu einer Schlussfolgerung zu gelangen, Szenarien zu vergleichen (eine weitere grundlegende Funktion der LCA-Analyse) und vorhandene Verbesserungspotenziale zu ermitteln.

Berichterstattung
Umfassende und transparente Dokumentation der LCA-Studie gemäß den Anforderungen der ISO 14044.

Kritische Überprüfung
Beurteilung der Konformität durch einen oder mehrere unabhängige Experten, um die Einhaltung der Anforderungen der ISO 14044 zu bestätigen und so die Glaubwürdigkeit und die Fähigkeit zur Kommunikation der Ergebnisse der LCA-Studie zu erhöhen. Die LCA-Studie muss von einem Gremium aus drei unabhängigen Sachverständigen extern geprüft werden, wenn ein Unternehmen der Öffentlichkeit gegenüber behauptet, dass es einem Konkurrenzprodukt in Bezug auf die Umwelt überlegen ist.

Auswirkungskategorien

  • Klimawandel (auch bekannt als globale Erwärmung oder Kohlenstoff-Fußabdruck) – ein Maß für die Emission von Treibhausgasen, wie CO2 und Methan. Diese Emissionen führen zu einer verstärkten Absorption der von der Sonne ausgesandten Strahlung durch die Erde, wodurch der Treibhauseffekt verstärkt wird. Dies kann sich wiederum negativ auf die Gesundheit des Ökosystems, die menschliche Gesundheit und das materielle Wohlergehen auswirken.
  • Eutrophierung (auch bekannt als Überdüngung) – Eutrophierung umfasst alle potenziellen Auswirkungen eines übermäßig hohen Gehalts an Makronährstoffen, zu denen vor allem Stickstoff (N) und Phosphor (P) gehören. Eine Nährstoffanreicherung kann sowohl in aquatischen als auch in terrestrischen Ökosystemen zu einer unerwünschten Veränderung der Artenzusammensetzung und einer erhöhten Biomasseproduktion führen (z. B. potenziell toxische Algenblüten). In aquatischen Ökosystemen kann eine erhöhte Biomasseproduktion aufgrund des zusätzlichen Sauerstoffverbrauchs bei der Zersetzung der Biomasse zu einer Verringerung des Sauerstoffgehalts führen.
  • Versauerung – Ein Maß für Emissionen, die versauernde Auswirkungen auf die Umwelt haben. Das Versauerungspotenzial ist ein Maß für die Fähigkeit eines Moleküls, die Wasserstoffionenkonzentration (H+) in Gegenwart von Wasser zu erhöhen und damit den pH-Wert zu senken (z. B. saurer Regen). Zu den potenziellen Auswirkungen gehören Fischsterben, Waldsterben und die Verschlechterung von Baumaterialien.
  • Smogbildung (auch bekannt als photochemische Ozonbildung) – Messung der Emissionen von Vorläufersubstanzen, die zur Bildung von bodennahem Smog beitragen (hauptsächlich Ozon O3), der durch die Reaktion von flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) und Kohlenmonoxid in Gegenwart von Stickoxiden unter dem Einfluss von UV-Licht entsteht. Bodennahes Ozon kann für die menschliche Gesundheit und die Ökosysteme schädlich sein und auch die Ernte schädigen.
  • Feinstaub (auch bekannt als Staub- und Aerosolemissionen) – Messung von Feinstaubemissionen und Vorläufersubstanzen für sekundären Feinstaub wie SO2 und NOx aus Quellen wie der Verbrennung fossiler Brennstoffe, der Holzverbrennung und Staubpartikeln von Straßen und Feldern. Feinstaub führt zu negativen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit, einschließlich Atemwegserkrankungen und einem Anstieg der Gesamtsterblichkeitsrate.
  • Ozonabbau – Ein Maß für Luftemissionen, die zum Abbau der stratosphärischen Ozonschicht (d. h. dem Ozonloch) beitragen. Der Abbau der Ozonschicht hat zur Folge, dass mehr UVB-Ultraviolettstrahlen die Erdoberfläche erreichen, was schädliche Auswirkungen auf Menschen und Pflanzen hat.

Wie werden die Daten für die Lebenszyklus-Beurteilung (LCA) gesammelt?

  • Normalerweise werden die Daten mithilfe von Datenerfassungsvorlagen erhoben.
  • Automatisierte Datenerfassung durch Quellensysteme.
  • Die Detailtiefe („Blackbox“ vs. einzelne Prozessschritte) hängt von der Datenverfügbarkeit, der für die Datenerfassung zur Verfügung stehenden Zeit, der Relevanz des Datenpunkts und dem Umfang der LCA ab.
  • Primäre Datenquellen sind u. a. Materiallisten/Rezepturen, PLM-Software, Rechnungen von Versorgungsunternehmen, Zählerstände, Beschaffungsprotokolle, Abfallinventare, Emissionsgenehmigungsberichte, Anlagenspezifikationen sowie Messungen in Produktionslinien.
  • Zu den Quellen für sekundäre Daten gehören LCA-Datenbanken, Fachliteratur, Zeitschriftenartikel, Konferenzbeiträge, Patente und andere.
  • Alle gesammelten Daten mussten qualitätsgesichert und auf Vollständigkeit und Konsistenz geprüft werden, z. B. durch Überprüfungen der Massenbilanz, des Emissionsprofils, der Energieintensitäten, der Wasserbilanz und ähnliches.

Was sind die Schritte bei der Durchführung einer LCA-Studie?

Das folgende Diagramm fasst den Gesamtansatz für eine LCA-Studie zusammen, der sich über Jahrzehnte hinweg als Best-Practice-Ansatz bei der Durchführung und Lieferung hochwertiger LCA-Studien und -Ergebnisse für Kunden aus einer Vielzahl unterschiedlicher Sektoren bewährt hat.

Was sind die Schritte bei der Durchführung einer LCA-Studie?

In den vergangenen 30 Jahren hat das Team der Nachhaltigkeits-Beratung von Sphera Hunderte von Lebenszyklus-Beurteilungen für Produkte aus nahezu allen Industriezweigen durchgeführt und dazu beigetragen, die weltweit größten und aktuellsten Datenbanken für Lebenszyklus-Inventare (LCA) zu erstellen.

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Die Kunst der Lebenszyklus-Beurteilung

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