ecoinvent-Systemmodelle: Warum derselbe Prozess unterschiedliche Ergebnisse liefert
Berechnet nach Cut-off, APOS und consequential unterschieden sich die Ergebnisse eines Datensatzes um bis zu das 34-Fache. Wählen Sie das Systemmodell gezielt und seien Sie bereit, es zu begründen.
Ergebnisse aus einem Datensatz · vier Systemmodelle erklärt · ein Auswahlrahmen in fünf Schritten
Wählen Sie ein anderes ecoinvent-Systemmodell, und derselbe Prozess liefert ein anderes Ergebnis. Nicht nur ein leicht anderes Ergebnis — manchmal ist es dreißigmal höher, manchmal kehrt sich die Rangfolge von einer Wirkungskategorie zur nächsten um.
Die meisten Praktiker wissen, dass es Systemmodelle gibt. Weit weniger wählen eines gezielt aus. Das Modell wird vom letzten Projekt übernommen, so akzeptiert, wie es in der Software hinterlegt ist, oder auf Cut-off gesetzt, weil dies offenbar alle nutzen. Unsere Sicht ist einfach: Das Systemmodell ist eine Entscheidung zu Ziel und Untersuchungsrahmen und verdient dieselbe Sorgfalt wie die funktionelle Einheit oder die Systemgrenze.
- Ein Datensatz, drei Systemmodelle, Ergebnisse bis zum 34-Fachen auseinander
- Die Rangfolge zwischen den Modellen ändert sich je Wirkungskategorie, sodass sich Schlussfolgerungen umkehren können
- Cut-off ist in vielen Studien richtig — wenn eine Regel oder die Studienfrage dies erfordert
- Ein Fünf-Schritte-Rahmen und eine kostenlose Checkliste zur Auswahl und Begründung des Systemmodells
Ein Prozess, drei Antworten
Wir haben einen ecoinvent-Datensatz berechnet — market for magnesium, for reuse in titanium sponge production — in drei Systemmodellen, mit derselben Wirkungsabschätzungsmethode und ohne weitere Änderungen. Allein der Klimawandelwert reicht von 8,2 bis 20,9 kg CO₂-eq.
Klimawandel ist der moderate Fall. In den anderen Kategorien wird die Differenz größer: Das consequential-Ergebnis für Humantoxizität beträgt das 30,7-Fache des Cut-off-Ergebnisses, bei terrestrischer Ökotoxizität das 34,5-Fache. Die Süßwasserökotoxizität ist sowohl bei APOS als auch bei consequential etwa 15-mal höher.
Die vier ecoinvent-Systemmodelle einfach erklärt
- Allokation, Cut-off nach Klassifizierung — Abfall ist die Last des Erzeugers, und recycelbare Materialien gehen ohne Lasten aus ihrem vorherigen Lebenszyklus in ihren nächsten über. Rezyklate tragen nur die Auswirkungen von Sammlung und Wiederaufbereitung.
- Allokation, Cut-off, EN15804 — dieselbe Logik, mit dem Cut-off-Punkt am Ende der Abfalleigenschaft, ergänzt um die Sachbilanzindikatoren, die EN 15804 EPDs erfordert.
- Allokation am Substitutionspunkt (APOS) — die Lasten der Abfallbehandlung werden mit den Nutzern der wertvollen Produkte geteilt, die diese Behandlung erzeugt, etwa zurückgewonnene Materialien oder Energie.
- Substitution, consequential, langfristig — betrachtet, was sich bei einer Nachfrageänderung verändert: Grenzanbieter decken die zusätzliche Nachfrage, und Nebenprodukte erhalten Gutschriften für die Produktion, die sie verdrängen.
Die ersten drei sind attributional: Sie verteilen die Lasten des bestehenden Systems. Das vierte ist consequential: Es modelliert die Auswirkungen einer Veränderung. Das sind unterschiedliche Fragen, die nicht gewohnheitsmäßig mit denselben Daten beantwortet werden sollten.
Warum sich die Werte so stark verändern
Die Modelle unterscheiden sich darin, wie sie drei Aspekte behandeln: recycelbare Materialien, Nebenprodukte und Märkte. Bei einem Produkt, das keinen davon berührt, ändern sich die Ergebnisse zwischen den Modellen kaum. Bei einem Produkt, das alle drei berührt, stark.
Unser Magnesium-Datensatz ist ein Markt für ein Material, das in einen Produktionskreislauf zurückkehrt, und liegt damit genau auf der Trennlinie. Bei Cut-off kommt recyceltes Material nahezu ohne Lasten aus seiner Vorgeschichte an. Bei APOS folgt ihm ein Teil der Lasten aus dem vorherigen Lebenszyklus. Im consequential-Modell lautet die Frage, welcher Lieferant auf zusätzliche Nachfrage reagiert — und die Antwort führt zu einer ganz anderen Lieferkette.
Eingeschränkte Märkte verstärken die Unterschiede noch. Die eigene Erklärung von ecoinvent zum consequential-Modell verwendet Natriumhydroxid, ein Produkt, das ausschließlich als Nebenprodukt von Chlor entsteht; diesen Stoff behandeln wir in unserer LCA-Fallstudie zu Natriumhydroxid.
Die Rangfolge kehrt sich um
Große Unterschiede sind unangenehm, aber eine konsistente Differenz würde zumindest die Rangfolge erhalten. Das tut sie nicht. APOS liefert für Klimawandel und nicht erneuerbare Energie ein niedrigeres Ergebnis als Cut-off und für jede Toxizitätskategorie ein höheres — bei Süßwasserökotoxizität fast 15-mal höher.
Das ist relevant für jede Entscheidung, die eine LCA unterstützt. Ein Hotspot kann sich verlagern. Eine “grünere” Option kann ihren Vorsprung verlieren. Eine Aussage zum Rezyklatanteil kann in einem Modell überzeugend und in einem anderen schwach wirken. Wurde das Systemmodell nie bewusst gewählt, kann niemand sagen, welches Bild das richtige ist.
Wo Studien scheitern
- Das übernommene Modell — das Systemmodell aus dem letzten Projekt wird wiederverwendet, ohne zu prüfen, ob die neue Studie dasselbe Ziel verfolgt.
- Die Standardeinstellung — Cut-off wird verwendet, weil es bereits ausgewählt war, nicht weil eine Regel oder die Studienfrage dies erfordert.
- Gemischte Modelle — Hintergrunddatensätze aus unterschiedlichen Systemmodellen landen in einem Produktsystem.
- Stille Berichterstattung — der Bericht nennt das Systemmodell nicht, sodass weder Prüfer noch Leser die Wahl nachvollziehen können.
- Modellübergreifender Vergleich — zwei in unterschiedlichen Systemmodellen berechnete Fußabdrücke werden verglichen, als wäre der Unterschied real.
Dies ist eines der ersten Dinge, die wir bei der Prüfung einer Studie kontrollieren.
Wann Cut-off die richtige Wahl ist
Das alles macht Cut-off nicht falsch. In vielen Studien ist es vorgeschrieben. Die PACT-Methodik und die TfS PCF Guideline verwenden für Produkt-CO2-Fußabdrücke, Catena-X schreibt ihn für die Automobil-Lieferkette vor, und EN 15804 EPDs verwendet das spezielle Modell Allocation, cut-off, EN15804.
ecoinvent selbst empfiehlt Cut-off Nutzern, die neu mit der Datenbank arbeiten, weil es leichter zu verstehen ist, sowie allen, die Kontinuität mit früheren Arbeiten wünschen. Das ist ein guter Rat zum Einstieg. Es bedeutet jedoch nicht, dass Cut-off zu jedem Ziel passt — ecoinvent stellt klar, dass die Wahl des Systemmodells in der Verantwortung der Nutzer liegt.
Das DEISO-Framework zur Wahl des Systemmodells
Wir nutzen fünf Schritte, um ein Systemmodell auszuwählen und es gegenüber einem Prüfer zu begründen.
- Zuerst die Vorgabe. Wenn eine PCR, eine Norm oder eine Datenaustauschregel den Ansatz festlegt, folgen Sie ihr: Allocation, cut-off, EN15804 für EN 15804 EPDs; der Cut-off-Ansatz nach PACT, TfS oder Catena-X; die Circular Footprint Formula nach PEF.
- Dann die Fragestellung. Bilanzierung, Berichterstattung und Produktclaims erfordern ein attributionales Modell, Cut-off oder APOS. Eine Entscheidung über eine Veränderung — eine neue Anlage, ein neues Material, eine Richtlinie — erfordert das konsequenzielle Modell.
- Materialprofil. Rezyklierte oder sekundäre Materialien, Nebenprodukte, eingeschränkte Märkte und Abfallbehandlung mit Verwertung bedeuten jeweils hohe Sensitivität. Kennzeichnen Sie diese frühzeitig.
- Screening mit drei Modellen. Berechnen Sie für sensible Produkte die wichtigsten Ergebnisse mit Cut-off, APOS und dem konsequenziellen Modell. Dokumentieren Sie die Spannweite und prüfen Sie, ob Hotspots und Rangfolgen bestehen bleiben.
- Deklarieren und begründen. Nennen Sie das Systemmodell und die Begründung in Zielsetzung und Untersuchungsrahmen, berichten Sie die Spannweite des Screenings, wo sie relevant ist, und vergleichen Sie niemals Ergebnisse aus unterschiedlichen Modellen.
| Studienziel | Systemmodell |
|---|---|
| EPD nach EN 15804+A2 | Allokation, Cut-off, EN15804 |
| CO2-Fußabdruck von Produkten nach PACT, TfS oder Catena-X | Cut-off-Ansatz (Rezyklatanteil) |
| Product Environmental Footprint (PEF) | Circular Footprint Formula, wie von der PEF-Methode vorgegeben |
| Interne Hotspot-Analyse oder Ökodesign | Cut-off oder APOS, mit Screening in drei Modellen für sensible Produkte |
| Entscheidung über eine Veränderung, eine Richtlinie oder eine neue Technologie | Substitution, consequential, langfristig |
Für die CO2-Bilanzierung gilt dieselbe Sorgfalt: Hintergrunddatensätze in einer GHG Inventar sollten ebenfalls aus einem eindeutig benannten Systemmodell stammen.
Checkliste zur Wahl des Systemmodells
Wählen und begründen Sie Ihr ecoinvent-Systemmodell
Das Framework in fünf Schritten, ein Vergleich der vier Systemmodelle, ein Screening-Arbeitsblatt für Ihre eigenen Ergebnisse und eine Checkliste für die Berichtsdeklaration — auf drei Seiten.
Vollständige Ergebnisse nach Systemmodell
Alle Werte je Einheit des Datensatzmarkts für Magnesium zur Wiederverwendung in der Titan-Schwammproduktion, in jedem Systemmodell mit derselben Wirkungsmethode berechnet.
| Wirkungskategorie | Cut-off | APOS | Konsequential | Konsequenziell / Cut-off |
|---|---|---|---|---|
| Klimawandelkg CO₂-Äq. | 9.05 | 8.21 | 20.89 | 2,31× |
| Nicht erneuerbare EnergieMJ | 107.16 | 86.67 | 195.00 | 1,82× |
| Versauerungkg SO₂-Äq. | 0.037 | 0.0438 | 0.0517 | 1,40× |
| Metalle und Mineralienkg Sb-Äq. | 1.30×10−5 | 2.80×10−5 | 2.50×10−5 | 1,92× |
| Marine Ökotoxizitätkg 1,4-DCB-Äq. | 37,126 | 57,062 | 169,840 | 4,57× |
| Photochemische Oxidantienkg Ethylen-Äq. | 0.00201 | 0.00535 | 0.00545 | 2,71× |
| Eutrophierungkg PO₄-Äq. | 0.00881 | 0.0218 | 0.0782 | 8,88× |
| Süßwasserökotoxizitätkg 1,4-DCB-Äq. | 2.66 | 39.22 | 42.45 | 16,0× |
| Humantoxizitätkg 1,4-DCB-Äq. | 16.10 | 57.20 | 494.18 | 30,7× |
| Terrestrische Ökotoxizitätkg 1,4-DCB-Äq. | 0.0874 | 0.285 | 3.01 | 34,5× |
| Ozonabbaukg CFC-11-Äq. | 0 | 0 | 0 | – |
Die Ergebnisse eines Datensatzes zeigen, wie sensitiv ein Produkt gegenüber dem Systemmodell sein kann. Sie sind keine allgemeingültige Regel für jedes Produkt.
ecoinvent-Systemmodelle: häufig gestellte Fragen
Was sind die ecoinvent-Systemmodelle?
ecoinvent veröffentlicht seine Datenbank in vier Systemmodellen: Allocation, cut-off by classification; Allocation, cut-off, EN15804; Allocation at the point of substitution (APOS); und Substitution, consequential, long-term. Jedes wendet unterschiedliche Regeln für Allokation, Recycling und Versorgung an, sodass derselbe Datensatz in jedem Modell zu unterschiedlichen Ergebnissen führt.
Welches ecoinvent-Systemmodell sollte ich verwenden?
Beginnen Sie mit der Vorgabe, die für Ihre Studie gilt. EN 15804 EPDs verwenden Allocation, cut-off, EN15804; Produkt-CO2-Fußabdrücke nach PACT, TfS oder Catena-X verwenden Sie den Cut-off-Ansatz. Wo keine Vorgabe gilt, erfordern attributionale Fragestellungen Cut-off oder APOS, und Fragen nach den Auswirkungen einer Veränderung das konsequenzielle Modell.
Ist Cut-off das Standard-Systemmodell von ecoinvent?
ecoinvent empfiehlt das Cut-off-Systemmodell für Anwender, die neu mit der Datenbank arbeiten, weil es leichter zu verstehen ist, sowie für Anwender, die Kontinuität mit früheren Arbeiten wünschen. Dies ist ein Hinweis zum Erlernen der Datenbank, nicht die Aussage, dass Cut-off für jede Studie geeignet ist. Die Wahl des Systemmodells liegt in der Verantwortung des Anwenders.
Können unterschiedliche ecoinvent-Systemmodelle die LCA Ergebnisse verändern?
Ja, mitunter erheblich. Beim Datensatz „Markt für Magnesium zur Wiederverwendung in der Titanschwammproduktion“ liefert das konsequenzielle Modell ein Ergebnis für den Klimawandel, das 2,3-mal so hoch ist wie beim Cut-off-Modell, und ein Ergebnis für die Humantoxizität, das 30,7-mal höher ist, während APOS ein niedrigeres Ergebnis für den Klimawandel, aber ein höheres Toxizitätsergebnis liefert.
Welches ecoinvent-Systemmodell wird für EPDs?
Allocation, cut-off, EN15804 verwendet. Es folgt der Cut-off-Logik mit dem Cut-off-Punkt am Ende des Abfallstatus und umfasst die Sachbilanzindikatoren, die EN 15804+A2 EPDs berichten.
Kann ich LCA Ergebnisse vergleichen, die mit unterschiedlichen Systemmodellen berechnet wurden?
Nein. Ergebnisse aus verschiedenen Systemmodellen beruhen auf unterschiedlichen Regeln für Allokation und Recycling. Unterschiede können daher eher das Modell als das Produkt widerspiegeln. Vergleiche sind nur valide, wenn alle Ergebnisse dasselbe Systemmodell verwenden.
- DEISO Mirai AI Pro v5.0 veröffentlicht: Enterprise-Oberfläche, Chat- und Analysemodi
- DEISO kündigt DEISO LCC Pro an: Neue professionelle LCC/LCCA-Software
- DEISO Mirai AI Pro v5.0 Vorschau – veröffentlicht am 1. Juni 2026
- DEISO Mirai™ AI Pro – Enterprise-Leitfaden für AI zur Umsetzung von Nachhaltigkeitsmaßnahmen (Weiterentwicklungen in den Versionen v4.1-v4.3)
- Schnelle Nachhaltigkeitsanalysen & Datenprüfungsleistungen (48–72 Stunden) | DEISO
Starten Sie DEISO ganz einfach!
Wählen Sie den Einstiegspunkt, der zu Ihrer Situation passt
Nicht jeder Besucher weiß am ersten Tag, was er braucht. Diese sieben Einstiegspfade decken das gesamte Spektrum ab — von genau zu wissen, welche Dienstleistung Sie benötigen bis hin zu mit einer Frage zu beginnen und sich von AI leiten zu lassen. Wählen Sie, was zu Ihnen passt.
DEISO weiter entdecken
Sie sind noch nicht bereit, einen konkreten Weg einzuschlagen? Diese Seiten vermitteln Ihnen ein umfassenderes Bild — von der grundlegenden Identität über die Plattformebene und bisherige Projekte bis hin zur Kontaktaufnahme mit dem Team.