ESSENZ Methode zur Messung der Ressourceneffizienz Dr.-Ing. Markus Berger, Dipl.-Ing. Vanessa Bach, Prof. Dr. Matthias Finkbeiner MatRessource-Forum Dresden, 16. September 2015 Technische Universität Berlin Institut für Technischen Umweltschutz Fachgebiet Sustainable Engineering Ressourceneffizienz β’ Ressource im klassischen Sinn: Rohstoffvorkommen ππππππβπ‘π πΏπππ π‘π’ππ π ππ π ππ’πππππππππ§ππππ§ = π ππ π ππ’πππππ£ππππππ’πβ β’ Alte Bewertungsansätze für Ressourcenverbrauch: β¦mehr Masse als Klasseβ¦ β Ökologischer Rucksack/ MIPS /DMC/ TMC oder Virtuelles Wasser β’ Diese Indikatoren sind anschaulich, entbehren aber einer robusten wissenschaftlichen Grundlage ο’ keine Ursache-/Wirkungskette zum Schutzgut ESSENZ-Projekt MatRessource-Forum, Dresden, 16.09.2015 2 Ressourceneffizienz β’ Ressource im erweiterten Sinn (EU: Thematische Strategie zur nachhaltigen Nutzung natürlicher Ressourcen): β β β β β Rohstoffe Biomasse und biologische Ressourcen Umweltmedien wie Luft, Wasser, Boden Physikalischer Raum (Land) (Soziale Aspekte) Produkt, Funktion, Preis, etc. Masse, Verfügbarkeitshorizont, ökonom. Verfügbarkeit, etc. ESSENZ-Projekt MatRessource-Forum, Dresden, 16.09.2015 Gleichberechtigung, Kinderarbeit etc. Klimaänderung, Verlust von Biodiversität, etc. 3 ESSENZ-Projekt β’ ESSENZ steht für: βIntegrierte Methode zur ganzheitlichen Berechnung/Messung von Ressourceneffizienzβ β’ Eine integrierte und nachhaltige Ressourcenbewertung erfordert: β eine mehrdimensionale Betrachtung physischer, ökologischer, sozialer & ökonomischer Aspekte, β eine wirkungsorientierte Methode, β eine wissenschaftlich möglichst robuste, β aber gleichzeitig praktisch anwendbare Methode und β die Bereitstellung entsprechender Daten. ESSENZ-Projekt MatRessource-Forum, Dresden, 16.09.2015 4 Vorgehen innerhalb der ESSENZ-Methode Schematisches Verfahren zur Ermittlung der Ressourceneffizienz mit der ESSENZ-Methode ESSENZ-Projekt MatRessource-Forum, Dresden, 16.09.2015 5 Betrachtete Dimensionen und Kategorien ESSENZ-Projekt MatRessource-Forum, Dresden, 16.09.2015 6 Dimension βVerfügbarkeitβ β’ Gliedert sich in physische und sozio-ökonomische Verfügbarkeit β’ Dimension physische Verfügbarkeit: β Geologische Verfügbarkeit: Ressourcen in der Erdkruste β Anthropogene Verfügbarkeit: Materialien in der Technosphäre z.B. Stahl in Brücken ESSENZ-Projekt MatRessource-Forum, Dresden, 16.09.2015 7 Sozio-ökonomische Verfügbarkeit β’ Zusätzlich zur physischen Rohstoffverfügbarkeit können sozio-ökonomische Faktoren die Verfügbarkeit von Rohstoffen beeinflussen β’ Beispiele: β Eisenerz ist geologisch ausreichend verfügbar, wird jedoch nur von 3 Unternehmen weltweit verschifft β Seltene Erden werden zu >90% in China gefördert und unterliegen Handelsrestriktionen β Lithium wird derzeit aus Salzseen gefördert. Ein starker Nachfrageanstieg könnte die Förderkapazitäten übersteigen β Coltan wird in politisch instabilen Ländern Zentralafrikas, wie dem Kongo, gefördert ESSENZ-Projekt MatRessource-Forum, Dresden, 16.09.2015 8 Verfügbarkeitsaspekte, Indikatoren, Grenzwerte Aspekt Indikator Grenzwert Statische Reichweite der Reserven Reserven/Produktions-Verhältnis Länderkonzentration der Reserven HHI 0,1 Länderkonzentration der Produktion HHI 0,1 Unternehmenskonzentration HHI 0,1 Realisierbarkeit von Rohstoffabbau PPI 0,15 Nachfragewachstum Erwartetes/vergangenes Wachstum 1% Koppelproduktion Anteil Koppelproduktion 20% Einsatz von Sekundärmaterial Sekundärmaterialanteil 75% Handelshemmnisse Anteil Jahresproduktion 25% Politische Stabilität WGI, gleichgewichtet gemittelt 0,33 Naturereignisse Am FG entwickelter Indikator - Preisvolatilität/-trend 5 Jahre Volatilität 20% ESSENZ-Projekt MatRessource-Forum, Dresden, 16.09.2015 1/100a 9 Bewertung der sozio-ökonomische Verfügbarkeit β’ Mögliche Störungen entlang der Versorgungskette, die zu einer mangelnden Bereitstellung von Rohstoffen führen können ESSENZ-Projekt MatRessource-Forum, Dresden, 16.09.2015 10 Bewertungsmethodik für die Dimension sozioökonomische Verfügbarkeit Allgemeines Vorgehen zur Berechnung der Charakterisierungsfaktoren: 1. Berechnung der Indikatorergebnisse für jede Kategorie & jeden Rohstoff (z.B. Volatilität von Eisen 30%) 2. Gegenüberstellung mit Kategorie-spezifischen Grenzwert π·π‘π β ππππ‘πΎ,π πππππ’πππ πππππππ‘ππππππππππ π,π = πΊππππ§π€πππ‘π 2 β 30% 20% 2 = 2,25 3. Normalisierung des DtT-Wertes über die globale Produktion des Rohstoffs ππ·π‘π β ππππ‘πΎ,π ππΌπΈπ,π 1 = × πΊππππππ ππππ.π πΊππππ§π€πππ‘π 2 β 1 1 β6 × 2,25 = 4,23 × 10 2,9 × 102 ππ 4. Lineare Skalierung der Ergebnisse auf 0-1010 (z.B. für Eisen 423 1 ) ππ ESSENZ-Projekt MatRessource-Forum, Dresden, 16.09.2015 11 Betrachtete Dimensionen und Kategorien ESSENZ-Projekt MatRessource-Forum, Dresden, 16.09.2015 12 Bewertung der gesellschaftlichen Akzeptanz β’ Ressourceneffizienz muss im Kontext einer nachhaltigen Entwicklung gemessen und bewertet werden β’ Soziale Gesichtspunkte gewinnen bei Kaufentscheidungen durch den Konsumenten zunehmend an Bedeutung und können daher für Unternehmen relevant sein β’ Ein Material kann trotz ausreichender physischer und sozioökonomischer Verfügbarkeit nicht einsetzbar sein, wennβ¦ ο soziale Standards verletzt werdenβ¦ ο β¦als auch für die Verletzung von Umweltstandards ESSENZ-Projekt MatRessource-Forum, Dresden, 16.09.2015 13 Betrachtete Dimensionen und Kategorien ESSENZ-Projekt MatRessource-Forum, Dresden, 16.09.2015 14 Bewertung der Umweltauswirkungen β’ Insgesamt werden 5 Kategorien betrachtet: β Klimaänderung β Versauerung β Eutrophierung β Abbau der Ozonschicht β Bildung photochemischer Substanzen β’ Es werden keine neuen Indikator entwickelt, sondern bereits bestehende Indikatoren, die in der Ökobilanz verwendet werden, zurück gegriffen ESSENZ-Projekt MatRessource-Forum, Dresden, 16.09.2015 15 Nutzen β’ Nutzen wird über die funktionelle Einheit (FE) bewertet π ππ π ππ’πππππππππ§ππππ§ = ππ’π‘π§ππ π ππ π ππ’ππππ β’ FE wird in der Ökobilanz verwendet, um den Nutzen eines Produktsystem zu bemessen β’ Nutzen wird den Ergebnissen der Dimensionen βphysische Verfügbarkeitβ, βsozio-ökonomische Verfügbarkeitβ und βUmweltauswirkungenβ gegenübergestellt β’ Ökonomische Kennzahlen können zusätzlich verwendet werden ESSENZ-Projekt MatRessource-Forum, Dresden, 16.09.2015 16 Interpretation der Ergebnisse β’ Alle vorgestellten Dimensionen und Kategorien müssen zusammen betrachtet werden, um eine ganzheitliche Aussage der Ressourceneffizienz zu gewährleisten ESSENZ-Projekt MatRessource-Forum, Dresden, 16.09.2015 17 Vergleich zweier Produktalternativen Beispiel: AR 100 POCP PS 80 ODP Kop 60 40 20 GWP MK 0 Aluminium EP Konz_P AP HH PRS ESSENZ-Projekt MatRessource-Forum, Dresden, 16.09.2015 Silber REX 18 Aggregation der Kategorien β’ Die Kategorie Abiotischer Ressourcenverbrauch wird mit den drei Indikatoren ADPelementar, ADPfossil und AADP gemessen ο’ können nicht aggregiert werden β’ Die Kategorien der Dimension βSozio-ökonomische Verfügbarkeitβ können über Gewichtung aggregiert werden β’ Die Kategorien der Dimension βUmweltauswirkungenβ müsste erst normalisiert werden, um eine Gewichtung zu ermöglichen ESSENZ-Projekt MatRessource-Forum, Dresden, 16.09.2015 19 Fazit ESSENZ Methodik β’ ESSENZ-Methode unterstützt umfassenden Messung und Bewertung von Ressourcenverbrauch im Produktsystem: β Produktsystemen kann im Kontext der Nachhaltigkeit bewertet werden β Anwendbare Bewertungsmodelle werden zur Verfügung gestellt β Operationalisierung von Ressourceneffizienz ο’ konkrete Werte können berechnet werden, um Ressourceneffizienz eines Produktsystems zu messen β Charakterisierungsfaktoren für 34 Metalle und 4 fossile Rohstoffe werden bereitgestellt β Zudem kann als optionalen Bestandteil die Ressource Wasser bewertet werden β Excel-basierte Tools zur vereinfachten Anwendung werden zur Verfügung gestellt β’ ESSENZ Bericht wird Ende September veröffentlicht ESSENZ-Projekt MatRessource-Forum, Dresden, 16.09.2015 20 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! [email protected] Technische Universität Berlin Institut für Technischen Umweltschutz Fachgebiet Sustainable Engineering
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