Klaus Ruhland

LCA’s theory and practice: like ebony and ivory living in perfect harmony?

Life cycle assessment (LCA) is recognized as a trustworthy, scientific while understandable approach to address the environmental sustainability of human activities. It is applied for multiple uses in internal and external information supply and for decision support. However, LCA application in practice must fulfill three basic criteria: (1) It must be reliable in order to ensure the credibility of information and results generated, (2) it must fit into existing information routines and practices in business to ensure applicability, and (3) it must provide quantitative and relevant information to inform decision makers. Over the last two decades, LCA methodology and related data have become a suitable and professional

The economic resource scarcity potential (ESP) for evaluating resource use based on life cycle assessment

PurposeIn life cycle assessment (LCA), resource availability is currently evaluated by means of models based on depletion time, surplus energy, etc. Economic aspects influencing the security of supply and affecting availability of resources for human use are neglected. The aim of this work is the development of a new model for the assessment of resource provision capability from an economic angle, complementing existing LCA models. The inclusion of criteria affecting the economic system enables an identification of potential supply risks associated with resource use. In step with actual practice, such an assessment provides added value compared to conventional (environmental) resource assessment within LCA. Analysis of resource availability including economic information is of major importance to sustain industrial production.MethodsNew impact categories and characterization models are developed for the assessment of economic resource availability based on existing LCA methodology and terminology. A single score result can be calculated providing information about the economic resource scarcity potential (ESP) of different resources. Based on a life cycle perspective, the supply risk associated with resource use can be assessed, and bottlenecks within the supply chain can be identified. The analysis can be conducted in connection with existing LCA procedures and in line with current resource assessment practice and facilitates easy implementation on an organizational level.Results and discussionA portfolio of 17 metals is assessed based on different impact categories. Different impact factors are calculated, enabling identification of high-risk metals. Furthermore, a comparison of ESP and abiotic depletion potential (ADP) is conducted. Availability of resources differs significantly when economic aspects are taken into account in addition to geologic availability. Resources assumed uncritical based on ADP results, such as rare earths, turn out to be associated with high supply risks.ConclusionsThe model developed in this work allows for a more realistic assessment of resource availability beyond geologic finiteness. The new impact categories provide organizations with a practical measure to identify supply risks associated with resources. The assessment delivers a basis for developing appropriate mitigation measures and for increasing resilience towards supply disruptions. By including an economic dimension into resource availability assessment, a contribution towards life cycle sustainability assessment (LCSA) is achieved.

Messung von Ressourceneffizienz mit der ESSENZ-Methode

BMBF, 033R094A-F, r³ - Strategische Metalle, Verbundvorhaben: Integrierte Methode zur ganzheitlichen Berechnung/Messung von Ressourceneffizienz - ESSENZ

Berechnung der Ressourceneffizienz

In den folgenden Unterkapiteln wird die Berechnung der Ressourceneffizienz basierend auf den in Kap. 3 ermittelten Sachbilanzdaten und der in Kap. 4 beschriebenen Bewertung durchgefuhrt. Die Erklarung der einzelnen Berechnungsschritte wird am bereits zuvor eingefuhrten Beispiel des Aluminium- und Silberkabels exemplarisch dargestellt.

Ablauf der Ressourceneffizienzbewertung mit der ESSENZ-Methode

In Abb. 2.1 sind die in der ESSENZ-Methode betrachteten Bereiche Produktsystem und Bewertung dargestellt. Die Modellierung des Produktsystems wird in Kap. 3 erlautert und beinhaltet idealerweise den gesamten Lebensweg des Produktes. Neben der Entnahme von Rohstoffen werden die Produktion, Nutzung und Wartung, Recycling, Wieder-und Weiterverarbeitung sowie die Entsorgung des Produktes berucksichtigt. Die Bewertung der Ressourceneffizienz des Produktsystems mithilfe der ESSENZ Methode ist in Kap. 4 umfassend erklart und gliedert sich in die Teildimensionen „Physische und sozio-okonomische Verfugbarkeit“, „Gesellschaftliche Akzeptanz“ und „Umweltauswirkungen“. Die Gegenuberstellung dieser einzelnen Dimensionen mit der Dimension „Nutzen“ ermoglicht schlieslich eine Bewertung der Ressourceneffizienz.

Interpretation der Ergebnisse

Im Folgenden wird auf die Interpretation der in Kap. 5 berechneten Ergebnisse eingegangen. Dazu werden in einem ersten Schritt sowohl die Unsicherheiten der Gesamtmethode als auch der einzelnen Methodenbestandteile vorgestellt. Anschliesend gibt es Hinweise fur die Interpretation der betrachteten Kategorien und Dimensionen. Die Interpretation aller Kategorien fur die Bewertung der Ressourceneffizienz des untersuchten Produktsystems ist wichtig, um Zielkonflikte innerhalb sowie zwischen den Dimensionen transparent aufzuzeigen und in die Handlungsempfehlung einfliesen zu lassen.

Aggregation zum Vergleich von Produktalternativen

Die im Folgenden beschriebene Aggregation zum Vergleich zweier Produktalternativen ist optional. Sie kann, muss aber nicht bei vergleichenden Analysen angewendet werden.

Methodik zur Bewertung der Ressourceneffizienzdimensionen

Basierend auf der Ermittlung der Elementarflusse und des Mengengerustes erfolgt nun die Bewertung hinsichtlich der Ressourceneffizienz des Produktes wie auch in Abb. 2.1 und Abb. 2.2 dargestellt. In Abb. 4.1 ist eine Ubersicht der Dimensionen und Kategorien dargestellt, deren Bewertung in den folgenden Kapiteln erlautert wird.

Modellierung des Produktsystems

Aufbauend auf der ISO 14044 [10] wird das zu untersuchende Produktsystem modelliert. Im Folgenden werden die damit verbundenen Schritte kurz erlautert. Um mehr Informationen zur Erstellung von Okobilanzen zu erhalten, konnen weitere Quellen herangezogen werden [10], [11], [12].

Design for Environment and Environmental Certificate at Mercedes-Benz Cars

Life cycle assessment (LCA) is used as a tool for design for environment (DfE) to improve the environmental performance of the Mercedes Car Group products. For new models a brochure including an environmental certificate and comprehensive data for the product are published. This environmental certificate brochure reports on processes, data and results based on the international standards for life cycle assessment (ISO 14040/44) [1,2], for environmental labels and declarations (ISO 14020-21) and for the integration of environmental aspects into product design and development (ISO TR 14062), which are accepted by all stakeholders [3]. Furthermore, the DfE process is representing the key element of the environmental management system (ISO 14001) of the R&D organisation at Mercedes-Benz Car Group. The compliance with these international standards and the correctness of the information contained in the certificate are reviewed and certified by independent experts. In 2005, the Mercedes-Benz S-Class became the world’s first automobile to receive an environmental certificate. It has now also been granted to the C-Class, the A-/BClass, the GLK, the E-Class, the new CLS and SLK, and the S 400 HYBRID [4].