Andreas Patyk

Ökobilanzen zur stofflichen Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen

Im Laufe der 90er-Jahre sind Produkte aus nachwachsenden Rohstoffen immer mehr in den Blickpunkt des offentlichen Interesses geruckt — insbesondere, weil sie als umweltfreundlich gelten. Sie helfen, fossile Rohstoffe einzusparen, wirken durch die in ihnen gebundene Menge an CO2 dem vom Menschen verursachten Treibhauseffekt entgegen oder sind durch ihre Bioabbaubarkeit einfach zu entsorgen. In Einzelfallen mag eine solche Charakterisierung auch durchaus zutreffen. Betrachtet man aber den gesamten „Lebensweg“eines solchen Produktes von der landwirtschaftlichen Produktion des Biorohstoffs uber dessen Verarbeitungs- und Nutzungsphase bis hin zur Entsorgung, mussen sich nicht zwingend nur Vorteile ergeben. So erfordert seine landwirtschaftliche Produktion Dungemittel, deren Bereitstellung und Verwendung mit Umweltauswirkungen verbunden sein konnen. Auch die Flacheninanspruchnahme durch die landwirtschaftliche Produktion ist nicht in allen Fallen als okologisch vorteilhaft einzuordnen. Offensichtlich erfordern somit belastbare Aussagen uber okologische Vor- und Nachteile die Betrachtung komplexer Lebenswege und einer Reihe verschiedener Umweltaspekte. Auserdem erfordern Aussagen uber okologische Vor- und Nachteile einen Vergleichsmasstab. Es reicht also nicht, ausschlieslich die Produkte aus nachwachsenden Rohstoffen zu betrachten; ebenfalls zu untersuchen sind auch die „konventionellen“Produkte mit vergleichbarem Nutzen — vergleichende Okobilanzen sind also gefragt.

Primärdaten: Messung und Repräsentativität

Reprasentative — oder als reprasentativ definierte (!) — Daten zur Beschreibung technischer Systeme basieren in aller Regel auf einer mehr oder weniger begrenzten Anzahl einzelner Meswerte, die nach einem geeigneten Verfahren ausgewertet wurden. Der Grund ist offensichtlich: Es ist finanziell und zeitlich nicht moglich, z. B. Energieverbrauch und Emissionen des Gesamtbestandes an LKW eines Landes uber samtliche Einsatze etwa eines Jahres zu erfassen, um mittlere spezifische Verbrauche und Emissionsfaktoren zu erhalten. Andererseits mussen alle relevanten Einflusgrosen berucksichtigt werden. Darunter fallen fahrzeugtechnische Eigenschaften, Einsatzarten und die Haufigkeit, mit der diese auftreten. Das heist, die begrenzte Anzahl an Fahrzeugen, die tatsachlich vermessen werden kann, und die Betriebszustande, in denen die Messungen erfolgen, mussen moglichst realistisch ausgewahlt werden. Der Begriff „realistisch“ meint dabei, das die Fahrzeuge und Betriebszustande moglichst grose Anteile am zu beschreibenden „Realbetrieb“ ausmachen. Reprasentative Werte auf verschiedenen Aggregationsebenen werden durch die Gewichtung der Meswerte mit ihren Anteilen am Realbetrieb erhalten.

Vergleichende Ökobilanz: E-Mobile versus konventionelle Fahrzeuge

Seit mittlerweile drei Jahrzehnten gelten die vom Verkehr ausgehenden Umweltbelastungen als eines der drangensten Umweltprobleme unserer Zeit. Bisher diskutierte Losungsansatze lassen sich grob in zwei Bereiche einteilen: Vermeidung/Verlagerung oder technische Losungen. Wahrend im ersten Bereich kaum Erfolge — abgesehen von einzelnen Nischenlosungen — vorzuweisen sind (s. kaum veranderter Modal-Split, steigendes Verkehrsaufkommen usw.), konnte zumindest eine technische Losung die verkehrsbedingten Umweltauswirkungen nachhaltig reduzieren und wird dies noch weiter tun, namlich die Einfuhrung des Katalysators. Diskutiert werden aber noch viele andere technische Losungen, angefangen bei Verkehrsleitsystemen bis hin zu alternativen Antrieben bzw. Antriebsenergien wie Wasserstoff, Rapsmethylester (RME) oder auch mit Batterien oder Brennstoffzellen betriebene Elektrofahrzeuge.

Düngemittel: Ein Überblick

In den folgenden Unterkapiteln finden sich kurze einfuhrende Darstellungen zur Klassifikation und Funktionsweise von Dungemitteln, aber auch zu den technischen Produktionsverfahren und wirtschaftlichen Aspekten wie Im- und Exportanteile, die wichtige Eingangsgrosen von Energie- und Stoffstrombilanzen darstellen.

Exkurs: Nutzung von Düngemitteln

In Teil II dieses Buches werden die Emissionen der Bereitstellung der Dungemittel bilanziert. Zusatzlich zur Bereitstellung mussen oder konnen — je nach Fragestellung oder Untersuchungsumfang — jedoch auch diejenigen Emissionen mit berucksichtigt werden, die mit der Ausbringung der Dungemittel und auch mit ihrer direkten Nutzung verbunden sind. Erstere sind in Kapitel 13 beschrieben, die mit ihrer Nutzung verbundenen Emissionen werden hier behandelt.

Basisinformationen und Rahmenannahmen

In Teil 1 dieses Buches wurde erlautert, das und warum sich die Erstellung der hier diskutierten Energie- und Stoffstrombilanzen von Dungemitteln am gegenwartigen Stand der Methodendiskussion fur Okobilanzen orientieren soll. Damit ist es sinnvoll — auch wenn hier Energie- und Stoffstrombilanzen und keine Okobilanzen behandelt werden — auch formal an die Regeln fur Okobilanzen anzuschliesen. Aus diesem Grund wird im folgenden Unterkapitel zunachst der Teilschritt der „Festlegung des Ziels und Untersuchungsrahmens“ konkretisiert; d. h., die fur die hier durchgefuhrte Energie- und Stoffstrombilanzierung von Dungemitteln notwendigen Basisinformationen und Rahmenbedingungen werden erlautert und dokumentiert. Die daruber hinausgehenden Konventionen fur die beiden folgenden Teilschritte einer Okobilanz, die Sachbilanz bzw. Wirkungsabschatzung, sind in Kapitel 4.2 naher beschrieben.

Bereitstellung der Daten auf Diskette

Die in diesem Buch dargestellten Ergebnisse zu den verschiedenen Dungemitteln werden auch als Datensatze auf Diskette bereitgestellt. Das Ziel ist dabei, dem Nutzer diese speziellen Datensatze fur die Einbindung in Okobilanzen oder Stoffstromanalysen anzubieten, ohne das er die Daten aus dem Buch abschreiben bzw. selbst verknupfen mus.

Datenbasis und Datenqualität

Die Umsetzung der Zieldefinition auf der Sachbilanz-Ebene, d. h. hier die Quantifizierung der Bilanzgrosen, ist in der Praxis mit erheblichen Problemen verbunden. Die Schwierigkeiten sind vor allem im Umfang und der Qualitat der verfugbaren Basisdaten begrundet.

Energie- und Stoffstrombilanzen: Ergänzungen und Differenzierungen

Die Bilanzierung der Produktion von N- und P-Dunger wird in dieser Studie differenziert nach drei Produktionsregionen und fur funf bzw. vier Dungemittel durchgefuhrt. Die Ergebnisse der Bilanzierung fur die mittleren in der Bundesrepublik 1993 abgesetzten Dungemittel mit den Nahrstoffen N und P2O5 finden sich in den Kapiteln 6.1.4 und 6.2.4. In den Differenzierungen nach Produktionsregion und Dungemittel werden die Daten im folgenden dokumentiert.

Energie- und Stoffstrombilanzen der Düngemittelbereitstellung

Die Bilanzen der Dungemittelbereitstellung ergeben sich aus der Zusammenfuhrung der Daten zu den drei Lebenswegabschnitten Energiebereitstellung, Produktion und Transport. Der Endenergieeinsatz in Produktion und Transport wird dazu mit dem spezifischen Einsatz an Primarenergietragern und den Emissionen der Endenergiebereitstellung verknupft. Anschliesend erfolgt die Summation des primarenergiebezogenen Energieeinsatzes in Produktion und Transport und der Emissionen durch Energiebereitstellung, Produktion und Transport. Der Verbrauch mineralischer Ressourcen ergibt sich aus den in den Produktionsprozessen eingesetzten Stoffmengen und den zugrunde gelegten Anteilen dieser Stoffe (CaO, K2O und P2O5) bzw. ihrer Vorstufen (Schwefel) an den mineralischen Ressourcen.