Ökobilanzen als Wegweiser für umweltfreundliche Entscheidungen

Aussagen zu ökologischen Vorteilen wie „Verbrenner sind umweltfreundlicher, weil die Batterieproduktion für Elektroautos so ressourcenintensiv ist” oder „Plastikflaschen sind ökologischer als Glasflaschen, weil sie leichter sind und das Spülen von Glasflaschen viel Energie verbraucht” sind schnell getroffen. Aber sie gut zu begründen und gegen sachliche Kritik zu behaupten, ist schwierig. Fundierte und verlässliche Aussagen zu den Umweltauswirkungen von Produkten, insbesondere im Vergleich zu anderen Produkten, basieren mittlerweile fast immer auf Ökobilanzen.

Eine einflussreiche ISO-Norm

Wie Ökobilanzen zu erstellen sind, legt eine ISO-Norm fest (14040/14044). Die erste Fassung dieser Norm wurde schon Ende der 1990er Jahre veröffentlicht. Sie ist seitdem kontinuierlich weiterentwickelt worden, ist aber in ihren Grundzügen seit nahezu 30 Jahren unverändert. Sie legt fest, dass eine Ökobilanz alle Lebenswegphasen berücksichtigen und Auswirkungen auf die natürliche Umwelt, die menschliche Gesundheit und Ressourcen betrachten soll. Einen generellen ökologischen Vorteil allein aus der Herstellungsphase oder der Nutzungsphase abzuleiten, ist also unzulässig. Ebenso sind Studien, die ausschließlich Treibhausgasemissionen quantifizieren, keine Ökobilanzen, da Auswirkungen auf beispielsweise Ressourcen außer Acht bleiben. Wichtig ist auch, dass ISO-konforme Studien stets durch externe unabhängige Gutachter*innen kritisch geprüft werden. Mit diesem Grundgerüst hat die Ökobilanz als Methode Pionierarbeit in der Umweltbewertung geleistet. Sie genießt aufgrund ihrer Transparenz, ihres wissenschaftlichen Ansatzes und ihrer breiten Anwendbarkeit hohes Ansehen. Auf ihrer Grundlage wurden weitere Methoden wie der Product Carbon Footprint oder der Environmental Footprint entwickelt. 

Ein Beispiel: Batterierecycling

In Phase 1 wird konkretisiert, was genau untersucht wird, beispielsweise das Recycling von Autobatterien vom Typ Nickel-Cobalt-Mangan (NCM). Außerdem wird die zugrundeliegende Frage formuliert: „Mit welchen Umweltvor- und -nachteilen ist das Recycling von Lithium-Ionen-Batterien vom definierten Typ (NCM) verbunden, insbesondere im Vergleich zu einer Primärproduktion der enthaltenen Metalle?“ Die Recyclingprozesse (Antransport und Entladen, Auseinanderbauen, Schreddern, pyro- und / oder hydrometallurgische Aufbereitung) stehen im Kern des untersuchten Systems, aber auch die vor- und nachgelagerten Schritte und die ersetze Primärproduktion von Metallen wie Nickel, Kobalt, Lithium usw. werden betrachtet. 

In Phase 2 werden Daten (Energie- und Materialverbräuche, usw.) vom Recyclingunternehmen gesammelt. Auch Qualitäten spielen eine Rolle, beispielsweise ob das zurückgewonnene Nickel ebenso rein ist wie primär erzeugtes Nickel und ob es sich bereits für einen Wiedereinsatz in neuen Batterien eignet. Die Umweltauswirkungen von primär erzeugten Metallen werden Ökobilanz-Datenbanken entnommen. 

In Phase 3 zeigen sich die Umweltvor- und -nachteile. Das Recycling spart durch das Ersetzen entsprechender Primärproduktion nicht nur große Mengen an Treibhausgasen ein, sondern setzt auch eine erhebliche Menge an zusätzlichen Emissionen frei. Ein typischer Emissions-Hotspot ist die hydrometallurgische Aufbereitung, wo große Mengen an Chemikalien eingesetzt werden. Die größten Treibhausgaseinsparungen resultieren aus dem Recycling des Gehäuses (meistens aus Aluminium) und der Aktivmaterialien (hier: Nickel, Kobalt und Lithium). Insgesamt überwiegen die Einsparungen. Diese sind bei anderen Indikatoren wie dem Verbrauch von Metallen/Mineralien noch deutlicher als hinsichtlich der Treibhausgasemissionen.

In Phase 4 werden entscheidende Parameter verändert, beispielsweise die stoffliche Zusammensetzung des Batterieschrotts oder methodische Randbedingungen. So zeigt sich, dass die methodische Festlegung, ob dem Batterierecycling auch ein Teil derjenigen Umweltauswirkungen, die bei der ursprünglichen Herstellung der Batterien entstehen, zuzuordnen ist, das Gesamtergebnis stark beeinflusst. Wie sinnvoll, fair und aussagekräftig ein solches Vorgehen ist, lässt sich auf Basis der konkreten Ökobilanz diskutieren, aber nicht abschließend entscheiden. 

Schwächen der Ökobilanzmethode

Obwohl die Ökobilanz grundsätzlich den Anspruch hat, ein vollständiges Bild der Umweltauswirkungen von Prozessen und Produkten zu zeichnen, gibt es Umweltaspekte, die über eine Ökobilanz schwer oder gar nicht abbildbar sind. Das liegt auch daran, dass das Input-Output-Modell generell statisch ist, also keine zeitlichen und kaum räumliche Aspekte umfasst. Das beeinträchtigt die Aussagekraft, denn ob beispielsweise eine Feinstaubemission im dicht bewohnten Siedlungsgebiet oder weit außerhalb stattfindet, spielt für dessen Wirkung eine große Rolle. Generell lassen sich schwerpunktmäßig lokale Umweltwirkungen, wie Einflüsse auf Boden, Wasser und Luft mit der Ökobilanz nur schlecht abbilden. Dazu zählen beispielsweise Mikroplastik, Lärm, toxische Wirkungen und Vermüllung (Littering). Für ein vollständiges Bild der Nachhaltigkeitsauswirkungen muss die Ökobilanz außerdem um weitere Analysen ergänzt werden, die soziale und ökonomische Aspekte beleuchten.

Die Ökobilanz lässt viel Gestaltungsspielraum. Das kann mitunter dazu führen, dass zwei Studien mit derselben Fragestellung zu unterschiedlichen Ergebnissen kommen. Dürfen beispielsweise die zusätzlich auf den Markt strömenden Elektroautos der nächsten Jahre Grünstromanteile für sich beanspruchen, oder sollten solchen großen zusätzlichen Verbrauchern andere, flexiblere Stromquellen beispielsweise aus Erdgaskraftwerken zugewiesen werden? Ein Argument dabei ist, dass die erneuerbaren Energien ohnehin weitgehend mit Volllast produzieren und vollständig für die Befriedigung der bestehenden Stromnachfrage benötigt werden. Aufgrund solcher Fragestellungen wird immer wieder diskutiert, den Gestaltungsspielraum bei Ökobilanzen zu begrenzen und stattdessen wichtige methodische Festlegungen für bestimmte Fragestellungen zu harmonisieren. 

Zwei Ansätze bestimmen den Einsatz von Ökobilanzen

Schon seit einigen Jahren bilden sich zwei grundsätzliche Anwendungsfälle für Ökobilanzen heraus: 

• Attributiver Ansatz: 
  • etablierte Prozesse und Produkte im Fokus 
  • regelmäßig entstehende Umweltauswirkungen werden zusammengetragen und auf die Produkte aufgeteilt
• Konsequenzieller Ansatz: 
  • Innovationen im Fokus
  • potenzielle zukünftige Wirkungen und Einsparungen, die durch neue oder andersartige Prozess- oder Produktvarianten im Vergleich zu etablierten Marktprodukten voraussichtlich entstehen, werden untersucht 

Dabei wird aktuell auch die Frage immer wichtiger, wie die zunehmend dekarbonisierte Weltwirtschaft der Zukunft aussieht und welche Indikatoren die größte Aussagekraft haben, wenn der CO₂-Fußabdruck weniger wichtig wird. 

Aktuelle Entwicklungen und Herausforderungen

Darüber hinaus sind aktuell noch einige weitere interessante Entwicklungen bzw. Herausforderungen in der Ökobilanz-Community zu beobachten, unter anderem die folgenden:

• Der Ort, an dem eine Emission oder ein Ressourcenverbrauch stattfindet, soll besser in Ökobilanzen abgebildet werden. Das funktioniert zum Beispiel bei Wasserverbräuchen schon gut, wo es einen großen Unterschied macht, ob die Wasserentnahme in einem ariden Gebiet oder in Ländern mit großer Wasserverfügbarkeit stattfindet. 
• Hinsichtlich der Treibhausgaswirkung von Flügen besteht aktuell kein Konsens, wie Kondensstreifen, Wasserdampf, Stickoxide und Ruß in „CO₂-Äquivalente“ umzurechnen sind. 
• Die Ökobilanzdatenbanken, in denen die Umweltauswirkungen von Materialien und Prozessen gesammelt werden, wachsen kontinuierlich an und werden möglichst aktuell gehalten. Das kann man mit Wikipedia vergleichen, wo Wissen weltweit geteilt wird und immer weiter anwächst. 
• Leider wird schon seit einigen Jahren immer häufiger die Ökobilanz mit der CO₂-Bilanz gleichgesetzt. Dieser „Carbon-Tunnel“ lässt zahlreiche Aspekte außer Acht, sowohl in der Umweltdimension als auch in der sozialen und ökonomischen Dimension. 
• Ob KI-Tools wie One Click LCA die Durchführung von Ökobilanzstudien erleichtern und zu einer Kostensenkung beitragen oder ob die Qualität leidet und damit die hohe Akzeptanz, die sorgfältige Ökobilanzstudien weltweit genießen, muss sich in den nächsten Jahren noch herausstellen.

Ökobilanzen als Impulsgeber 

Ökobilanzen sind ein etabliertes wissenschaftliches Werkzeug, um Umweltauswirkungen systematisch und nachvollziehbar zu bewerten. Sie bieten Politik, Wirtschaft und Gesellschaft eine fundierte Grundlage für Entscheidungen. Gleichzeitig sind sie geeignet, um Unsicherheiten und Zielkonflikte transparent zu machen. Damit sind Ökobilanzen häufig kein abschließendes Urteil, sondern eine Einladung zum Diskurs – und ein Beitrag, um den Wandel hin zu einer nachhaltigen und klimaneutralen Gesellschaft faktenbasiert zu gestalten.

Tobias Wagner arbeitet für seine Forschung oft mit Ökobilanzen und ist im Bereich „Ressourcen & Mobilität“ am Standort Darmstadt tätig.