Bevor Sie beginnen

Dies ist ein kurzer Kurs für Menschen, die gebeten wurden, eine Lebenszyklusanalysen zu starten und verstehen möchten, worauf sie sich einlassen, bevor sie dafür Geld ausgeben.

Sie benötigen keine Vorkenntnisse in LCA. Sie brauchen jedoch ein konkretes Produkt im Blick, denn bei jeder Übung wenden Sie das Modul auf etwas an, das Ihr Unternehmen tatsächlich herstellt oder einkauft. Jedes Modul dauert zwanzig bis dreißig Minuten und endet mit einer kurzen Übung. Bearbeiten Sie die Übungen schriftlich. Die meisten Fehler in einer ersten Studie entstehen, weil zu Beginn niemand etwas festgehalten hat.

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Warum ein Unternehmen eine LCA durchführt

Die meisten Unternehmen beschäftigen sich mit Lebenszyklusanalysen weil jemand nach einer Kennzahl gefragt hat.

Ein Kunde möchte den CO2-Fußabdruck eines Bauteils kennen. Eine Ausschreibung verlangt “Umweltdaten”, ohne weitere Angaben. Ein Vorstandsmitglied hat über Emissionen in der Lieferkette gelesen und möchte wissen, wo das Unternehmen steht. Die Anfrage ist meist dringend und meist vage – und genau diese Kombination führt bei ersten Studien zu Fehlern.

Eine LCA ist keine Kennzahl. Sie ist ein Modell für alles, was mit einem Produkt geschieht – von den Rohstoffen, die der Erde entnommen werden, bis zu dem, was am Ende seines Lebenswegs übrig bleibt. Die Kennzahl am Ende ist eine Möglichkeit, dieses Modell zu lesen. Wenn Sie vor dem Start wissen, welche Entscheidung die Studie unterstützen soll, lässt sich das Modell so aufbauen, dass es diese beantwortet. Andernfalls erhalten Sie oft eine fachlich korrekte Zahl, die niemandem nützt.

Was eine Studie aussagen kann

• Wo im Lebensweg des Produkts die meisten Umweltauswirkungen tatsächlich entstehen. Oft nicht dort, wo man sie erwartet.
• Ob ein Wechsel von Material oder Lieferant Verbesserungen bringt oder das Problem nur verlagert.
• Welches von zwei Designs den geringeren Fußabdruck hat und ob der Unterschied groß genug ist, um relevant zu sein.
• Was das Unternehmen öffentlich über das Produkt sagen kann, ohne später widerlegt zu werden.

Die erste dieser Fragen führt häufiger zu Fehleinschätzungen als jede andere. Halbieren Sie den Energieverbrauch in der Fabrik für eine Waschmaschine, verändert sich ihr Fußabdruck kaum, denn der größte Anteil entsteht durch jahrelangen Stromverbrauch in einer Küche. Machen Sie dasselbe bei einem Bürostuhl, haben Sie den größten Anteil immer noch nicht erfasst: Er steckt im eingekauften Stahl und Schaumstoff.

Was sie nicht aussagen kann

Sie sagt Ihnen nicht, ob ein Produkt “nachhaltig” ist. Es gibt keine Bestehensgrenze. Auch eine öffentliche Aussage lässt sich damit nicht allein belegen: Ein Vergleich, den Sie veröffentlichen möchten, erfordert deutlich mehr Sorgfalt als ein interner Vergleich und in der Regel eine unabhängige Prüfung. Und schlechte Daten kann sie nicht ausgleichen. Ein Modell ist nur so gut wie die Daten, die hineinfließen.

Wer beteiligt werden muss

Eine LCA betrifft Einkauf, Entwicklung, Betrieb und manchmal auch Vertrieb. Die Person, die sie durchführt, benötigt Stücklisten, Energierechnungen, Lieferantennamen, Transportwege und Abfallmengen – und fast nichts davon liegt beim Nachhaltigkeitsteam. Benennen Sie die Personen, die Sie benötigen werden, frühzeitig und erklären Sie ihnen warum. Eine unerwartete Datenanfrage landet ganz unten auf dem Stapel. Und wenn die Studie einen Vertrag oder ein Design ändern soll, sollte die Person, die diese Entscheidung trifft, der Fragestellung zu Beginn zustimmen.

Die vier Phasen einer LCA

Jede Studie durchläuft dieselben vier Phasen, die in ISO 14040 festgelegt sind, und dieser Kurs folgt ihnen der Reihe nach. Die Pfeile verlaufen aus gutem Grund in beide Richtungen: Sie werden zum Untersuchungsrahmen zurückkehren, wenn die Sachbilanz Sie überrascht, und die Auswertung läuft vom ersten Tag an parallel zu den anderen drei Phasen.

Ziel und Untersuchungsrahmen

Das ist der Teil, den die meisten Menschen überstürzen möchten, und er entscheidet darüber, ob der Rest der Studie überhaupt etwas wert ist.

Das Ziel beschreibt, warum die Studie existiert und wer sie lesen wird. Der Untersuchungsrahmen beschreibt, was gemessen wird, auf welcher Grundlage und wo die Grenzen liegen. Zwei Konzepte tragen den größten Teil der Aussagekraft: die funktionelle Einheit und die Systemgrenze.

Die funktionelle Einheit

Sie vergleichen keine Produkte. Sie vergleichen ihre Funktion. Nehmen Sie zwei Bürostühle: Einer ist für zehn Jahre ausgelegt, ein günstigerer hält fünf. “Ein Stuhl” ist keine faire Grundlage. “Einer Person zehn Jahre lang einen Sitzplatz bieten” schon, und auf dieser Grundlage bedeutet die günstigere Option zwei Stühle, zwei Transporte und zwei Fahrten zur Deponie.

Eine gute funktionelle Einheit beschreibt, was das Produkt leistet, in welcher Menge, wie lange und nach welchem Standard. “Ein Liter Farbe” ist zu vage. “10 m² Außenwand zehn Jahre lang mit der angegebenen Deckkraft beschichten” ist aussagekräftig, weil dadurch eine langlebigere Farbe fair mit einer günstigeren verglichen werden kann, die einen zweiten Anstrich benötigt.

Die Anzahl der Produkte, die zur Erfüllung der funktionellen Einheit benötigt werden, ist der Referenzfluss:

Der Fußabdruck für die funktionelle Einheit ergibt sich dann aus den Materialien und Prozessen eines Produkts, jeweils multipliziert mit ihrem Emissionsfaktor:

Wenden Sie dies auf die Stühle an, kehrt sich das Ergebnis um. Stuhl B schneidet pro Stuhl besser ab, aber schlechter, wenn berücksichtigt wird, was nötig ist, um dieselbe Funktion zu erfüllen.

Festlegung der Systemgrenze

Die Systemgrenze legt fest, welche Lebenszyklusphasen in der Studie enthalten sind. Die Cradle ist die Gewinnung von Rohstoffen, das Werkstor ist das Werkstor, und die Grave ist das Lebensende des Produkts. Sechs Systemgrenzen decken nahezu jede Studie ab, der Sie begegnen werden. Hervorgehobene Phasen liegen innerhalb der Studie.

Die drei ähnlich wirkenden Ansätze unterscheiden

Cradle-to-Grave, Cradle-to-Cradle und Well-to-Wheel decken jeweils einen vollständigen Lebenszyklus ab und wirken daher auf den ersten Blick gleich. Der Unterschied liegt darin, wessen Lebenszyklus betrachtet wird und was an dessen Ende geschieht.

Cradle-to-Grave endet mit der Entsorgung. Was übrig bleibt, wird deponiert oder verbrannt; die Studie erfasst die dabei entstehenden Emissionen, und nichts kehrt zurück.

Cradle-to-Cradle endet damit, dass das Material wieder eingesetzt wird. Das zurückgewonnene Aluminium oder Polymer wird zum Rohstoff für das nächste Produkt. Die Studie muss daher festlegen, wie der Nutzen dieser Rückgewinnung zwischen dem Produkt, das das Material abgibt, und dem Produkt, das es erhält, aufgeteilt wird. Das ist eine Allokationsentscheidung, die in Modul 3 behandelt wird und das Ergebnis erheblich verändern kann.

Well-to-Wheel folgt einem Kraftstoff, nicht einem Produkt. Well-to-Tank umfasst die Herstellung und Bereitstellung des Kraftstoffs; Tank-to-Wheel umfasst dessen Nutzung im Fahrzeug. Ein Elektroauto und ein Benzinauto lassen sich nur nach Well-to-Wheel sinnvoll vergleichen, da ein Elektroauto kein Auspuffrohr hat und alle seine Emissionen im Well-to-Tank-Abschnitt liegen.

Innerhalb der Systemgrenze werden Sie dennoch einige Dinge ausklammern, etwa Fabrikgebäude oder sehr geringe Stoffströme. Das ist in Ordnung, solange dies mit einer Begründung dokumentiert wird und nichts Ausgeklammertes die Entscheidung plausibel verändern könnte.

Ein einseitiges Scoping-Blatt

Sachbilanz

Für die Sachbilanz fällt der größte Zeitaufwand an, und hier verlieren die meisten ersten Studien unbemerkt die Richtung.

A Lebenszyklusinventar is a list of everything that goes into and comes out of the product system, scaled to the functional unit. Materials, energy, water and transport come in. Products, emissions and waste go out. Much of it is bookkeeping. The skill lies in knowing which entries deserve the effort.

Vordergrund und Hintergrund

Der Vordergrund umfasst, was Sie kontrollieren oder messen können: Ihre eigene Fabrik, Ihre eigenen Lkw, die Komponenten, die Ihre Ingenieurinnen und Ingenieure spezifizieren. Der Hintergrund umfasst alles dahinter: wie das Stromnetz Elektrizität erzeugt, wie ein Walzwerk Stahl herstellt oder wie der Lieferant eines Lieferanten Kunstharz produziert. Hintergrunddaten stammen in der Regel aus einer veröffentlichten Datenbank und nicht von jemandem, den Sie anrufen können.

Konzentrieren Sie Ihren Messaufwand auf den Vordergrund und Ihre Beurteilung auf den Hintergrund. Die schwerwiegendsten Fehler sind selten falsche Zählerstände. Meist handelt es sich um einen Datenbankeintrag für das falsche Land, Jahr oder die falsche Technologie, der gewählt wurde, weil die Bezeichnung ähnlich war.

Primär- und Sekundärdaten

Primärdaten werden für dieses Produkt gemessen: der Strom, den Ihre Gießlinie im vergangenen Jahr verbraucht hat, oder die Ausschussquote aus Ihren eigenen Aufzeichnungen. Sekundärdaten werden übernommen: ein Branchendurchschnitt, ein Datenbankwert oder eine veröffentlichte Kennzahl. Beschaffen Sie Primärdaten für alles Wesentliche, alles, was Sie verändern können, und alles, wonach Kundinnen und Kunden voraussichtlich fragen. Für den Rest sind gute Sekundärdaten ausreichend – und machen Sie deutlich, was was ist.

Datenqualität bewerten

Bewerten Sie jeden Eintrag von 1 (gut) bis 3 (schwach). Suchen Sie nach Einträgen, die zugleich wesentlich und schwach sind, denn diese können das Ergebnis verfälschen.

Allokation oder Verteilung der Lasten

Einige Prozesse erzeugen mehr als ein nutzbares Produkt. Ein Sägewerk produziert Schnittholz und Sägemehl. In der Sachbilanz muss entschieden werden, welcher Anteil des Prozesses Ihrem Produkt zugeordnet wird. ISO 14044 legt eine bevorzugte Reihenfolge fest: Vermeiden Sie zunächst eine Allokation, indem Sie den Prozess aufteilen oder das System erweitern; erst dann verteilen Sie die Lasten, idealerweise anhand eines physikalischen Zusammenhangs wie der Masse, andernfalls beispielsweise anhand des wirtschaftlichen Werts.

Wenn ein Sägewerk zehn Tonnen Rundholz in sieben Tonnen Schnittholz und drei Tonnen Sägemehl umwandelt, erhält das Sägemehl bei einer Massenallokation 30% der Auswirkungen. Bei einer wirtschaftlichen Allokation könnte es 5% erhalten. Beides ist nicht falsch. Falsch ist, eine Methode zu wählen, ohne dies offenzulegen, oder die Methode zu wählen, die Ihr Produkt besser aussehen lässt.

Abschneidekriterium: Was Sie sicher weglassen können

Die meisten Studien lassen Stoff- und Energieströme unterhalb eines kleinen Anteils der Gesamtmasse oder -energie weg. Wenden Sie dies sorgfältig an: Einige Gramm eines Katalysators oder Kältemittels können größere Auswirkungen haben als Kilogramm Karton.

Wirkungsabschätzung

Eine Sachbilanz ist eine lange Liste von Flüssen. Die Wirkungsabschätzung macht daraus etwas, worauf Menschen handeln können.

Selbst die Sachbilanz eines einfachen Produkts umfasst Hunderte von Flüssen. Klassifizierung ordnet jeden einzelnen den Wirkungskategorien zu, zu denen er beiträgt: Methan dem Klimawandel, Schwefeldioxid der Versauerung und Feinstaub der Feinstaubbelastung. Charakterisierung wandelt jeden Fluss in die gemeinsame Einheit der Kategorie um:

Für den Klimawandel wird jedes Treibhausgas mithilfe seines 100-jährigen Treibhauspotenzials in Kohlendioxidäquivalente umgerechnet. Mit Werten aus dem IPCC Sixth Assessment Report zählt ein Kilogramm fossiles Methan als 29,8 kg CO₂e und ein Kilogramm Lachgas als 273:

Kategorien und Methode auswählen

Charakterisierungsfaktoren werden in Methoden wie EF 3.1, ReCiPe 2016 und CML-IA gebündelt. Wählen Sie eine Methode, die zu Ihrer Zielgruppe und Region passt, verwenden Sie sie durchgängig und mischen Sie niemals Faktoren aus verschiedenen Methoden. Wählen Sie dann die Kategorien. Eine Studie zu Lebensmitteln oder Textilien, die Wasser- und Flächennutzung ignoriert, verfehlt den Kern; bei allem mit Elektronik sollte der Verbrauch mineralischer Ressourcen betrachtet werden. Wenn Sie nicht begründen können, warum eine Kategorie ein- oder ausgeschlossen ist, haben Sie sie nicht wirklich ausgewählt.

Warum eine Zahl selten ausreicht

In Abbildung 8 senkt Option B die Klimawirkung um mehr als ein Drittel. Wenn Sie nur Kohlenstoff betrachten würden, wäre die Entscheidung einfach. Doch B verbraucht 41% mehr Wasser und 17% mehr mineralische Ressourcen, und niemand kann diesen Zielkonflikt abwägen, wenn die Studie nur eine Zahl ausweist.

Midpoints, Endpoints und Einzelwerte

Diese Kategorien sind Midpoint-Indikatoren. Einige Methoden gehen weiter bis zu Endpunktschäden, andere normieren und gewichten alles zu einem einzigen Wert. Einzelwerte helfen, Hotspots innerhalb eines Unternehmens zu erkennen, doch die Gewichtung ist eine Wertentscheidung, und ISO 14044 erlaubt sie nicht bei öffentlich veröffentlichten Vergleichen. Das ist auch dann eine gute Regel, wenn Sie nicht veröffentlichen.

Interpretation

Hier entscheidet sich, ob eine Studie ihren Zweck erfüllt oder zu einem Bericht wird, den niemand liest.

Die Interpretation ist kein abschließendes Kapitel. Sie besteht aus Fragen, die Sie dem Modell immer wieder stellen: Wo entstehen die Auswirkungen, wie stark würde sich das Ergebnis ändern, wenn eine Annahme falsch wäre, und ist der Unterschied zwischen zwei Optionen tatsächlich real?

Zuerst die Hotspots ermitteln

Eine Beitragsanalyse ordnet die Bestandteile des Ergebnisses nach ihrer Relevanz. Bei den meisten Produkten verursacht eine kleine Zahl von Einträgen den Großteil der Auswirkungen. So erkennen Sie, wo Verbesserungen sinnvoll sind und bei welchen Daten Sie besonders genau sein müssen.

Prüfen Sie die Sensitivität des Ergebnisses

Sie brauchen nicht für alles ein Verhältnis. Variieren Sie die fünf oder sechs Annahmen, bei denen Sie am unsichersten sind, innerhalb einer Bandbreite, die Sie begründen können, und zeigen Sie sie in einem Tornadodiagramm wie in Modul 6.

Erkennen, wann ein Unterschied keiner ist

Zwei Ausführungen ergeben 48 und 44 kg CO₂e. Es liegt nahe, B als um 8% besser zu bezeichnen. Wenn sich die Bandbreiten jedoch überschneiden – wie fast immer –, können Sie nicht seriös sagen, welche niedriger ist. Das zeigt Ihnen, dass Sie nach anderen Kriterien entscheiden oder zunächst einen bestimmten Datensatz verbessern sollten.

Was Sie seriös behaupten können

Ein durchgerechnetes Beispiel

Ein Produkt, vom ersten Fragepunkt bis zum Ergebnis begleitet. Die Zahlen sind beispielhaft, die Schritte entsprechen jedoch der Praxis.

Ein Hersteller kleiner Elektromotoren gießt seine Aluminiumgehäuse selbst. Ein großer Kunde verlangt Komponenten mit geringerem CO2-Fußabdruck, und der Einkauf hat ein Angebot für Aluminium mit 70% Recyclinganteil zu einem höheren Preis. Lohnt sich die Umstellung?

Schritt 1. Die Entscheidung und der Umfang

Schritt 2. Die Sachbilanz

Die Faktoren sind beispielhaft und für Schulungszwecke gewählt. Prüfen Sie aktuelle Datenbankwerte, bevor Sie einen davon verwenden.

Schritt 3. Wo die Auswirkungen entstehen

Das Aluminium selbst verursacht 93% des Fußabdrucks. Alles, was das Werk damit macht, summiert sich auf etwas mehr als 3 kg. Wenn das Unternehmen ein Gehäuse mit geringerem CO2-Fußabdruck will, muss es beim Material ansetzen.

Schritt 4. Die Option

Ersetzen Sie den Primärbarren durch die angebotene Mischung: 30% Primäraluminium mit 16,0 kg CO₂e pro kg und 70% Recyclingaluminium mit 0,6. Sonst ändert sich nichts.

Schritt 5. Hält das Ergebnis stand?

Eine Reduzierung um 63% wirkt eindeutig, beruht aber auf Annahmen. Drei der folgenden vier spielen kaum eine Rolle. Entscheidend ist, ob der Lieferant tatsächlich 70% liefert. Bei 50% steigt der Fußabdruck auf 24,6 kg:

Selbst im ungünstigsten Fall senkt die Umstellung den Fußabdruck noch um etwa 45%. Die Studie unterstützt die Entscheidung also unter einer Bedingung: Im Vertrag müssen der Recyclinganteil festgelegt und Nachweise dafür für jede Lieferung verlangt werden. Diese Bedingung ist das Nützlichste, was die Studie hervorgebracht hat.

Schritt 6. Was das Unternehmen sagen kann

Intern: Die Umstellung senkt den Cradle-to-Gate-Fußabdruck des Gehäuses von 44,6 auf etwa 16,6 kg CO₂e, sofern der Recyclinganteil verifiziert ist. Gegenüber dem Kunden: dieselbe Aussage, ergänzt um Systemgrenze, funktionelle Einheit und Methode. Nicht als Prozentangabe in einer Website-Überschrift – zumindest nicht, bevor ein Lieferjahr den Recyclinganteil bestätigt hat.

Von Ergebnissen zu Maßnahmen

Eine Studie, die nichts verändert, ist eine teure Art, einen Ordner zu füllen.

Machen Sie aus jedem Hotspot eine Entscheidung mit Verantwortlichkeit

Notieren Sie für jeden Hotspot die Änderung, die ihn reduzieren würde, die Person, die diese Änderung umsetzen könnte, und das Datum, bis zu dem sie entscheiden wird. Im Gehäusebeispiel bedeutete das eine überarbeitete Einkaufsspezifikation unter Verantwortung der Einkaufsleitung, über die vor der nächsten Lieferantenbewertung entschieden wird.

Ein 30-60-90-Tage-Plan

Halten Sie die Studie aktuell

Behandeln Sie das Modell als Arbeitsdatei, nicht als Bericht. Führen Sie ein kurzes Annahmenprotokoll, vergeben Sie eine Versionsnummer und vereinbaren Sie, was eine Aktualisierung auslöst: ein neuer Lieferant, ein neuer Standort, eine Designänderung oder der Ablauf eines Jahres. Ein gepflegtes Modell ist der kostengünstigste Weg, die nächste Kundenfrage zu beantworten.

Wann ein unabhängiger Reviewer hinzugezogen werden sollte

Eine Studie, die nur intern genutzt wird, kann für sich allein stehen, wenn sie gut dokumentiert ist. Ziehen Sie einen unabhängigen Reviewer hinzu, wenn das Ergebnis veröffentlicht wird, Ihr Produkt mit dem eines Wettbewerbers verglichen wird, es eine Aussage in einer Ausschreibung stützt oder eine große Investition davon abhängt. Planen Sie das Review von Anfang an ein; es kostet deutlich weniger, als es erst am Ende hinzuzufügen.

Intern aufbauen, extern einkaufen oder beides

Ein Unternehmen mit ein oder zwei Produkten pro Jahr, die bewertet werden sollen, ist meist besser beraten, die Modellierung extern einzukaufen und die Fähigkeiten aufzubauen, die Arbeit zu beauftragen und zu lesen. Ein Unternehmen mit einem großen Portfolio oder Kundenanfragen in jedem Quartal profitiert stärker davon, eigene Mitarbeitende zu schulen.

Testen Sie sich: 24 Fragen

Beantworten Sie jede Frage im Kopf oder auf Papier und öffnen Sie sie dann zur Kontrolle. Die richtige Option ist fett dargestellt.

Musterlösungen zu den Übungen

Wo ein einzelnes Beispiel hilfreich ist, verwenden diese das Motorgehäuse aus Modul 6. Ihre Antworten werden abweichen – und genau darum geht es.

Wichtige Begriffe einfach erklärt

Häufig gestellte Fragen zu LCA

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Dieser Kurs bringt Sie an den Punkt, an dem Sie eine Studie abgrenzen, die richtigen Daten anfordern und ein Ergebnis kritisch lesen können. Eigene Studien aufzubauen und zu verteidigen, erfordert Übung mit jemandem, der dies bereits vielfach getan hat. DEISO’s LCA-Training findet einzeln oder für Gruppen statt, beginnt auf Abruf und wird von LCA-Fachleuten mit Promotion durchgeführt.

So zitieren Sie diesen Kurs

Die Abbildungen, Beispiele und Übungen stammen ursprünglich von DEISO. Numerische Beispiele dienen der Veranschaulichung und wurden für Lehrzwecke gewählt; prüfen Sie jeden Faktor anhand einer aktuellen, dokumentierten Quelle, bevor Sie ihn in einer realen Studie verwenden.