Lebenszyklusanalyse - Ökobilanz eines Spielplatzes
Richter Nachhaltigkeitsfahrplan
Das globale Bewusstsein für Umweltfragen wächst mit jedem Tag, und jeder hat seinen Beitrag zu leisten: die auf dem Markt agierenden Player ebenso wie Verbraucher und öffentliche Stellen. Die Richter Spielgeräte GmbH hat sich das Thema Nachhaltigkeit schon immer zur Aufgabe gemacht, vor allem mit der Entscheidung, für ihre Spielplatz- und Spielgeräte den natürlichsten aller Werkstoffe zu verwenden: Holz.
Als Rohmaterial nutzt das Unternehmen fast ausschließlich Larix decidua aus den Alpen, und seit Oktober 2001 wird nur noch Holz mit PEFC-Zertifizierung nach EN 45011 verarbeitet. Diese Zertifizierung gewährleistet, dass die Wälder, aus denen das Holz stammt, nachhaltig bewirtschaftet werden, um biologische Vielfalt, Produktivität, Regenerationsfähigkeit, Vitalität und ökologisch-ökonomisch-soziale Funktionen zu erhalten. Zusätzlich hat die Firma Richter entschieden, das verwendete Holz nicht mit Imprägniermitteln zu behandeln.
Demetra, Vertriebs- und Montagepartner der Richter Spielgeräte GmbH in Italien, hat intern eine Sparte geschaffen, die sich mit Umwelt- und Nachhaltigkeitsfragen befasst (DENVA). Dabei ist ein neues Ziel entstanden: die Berechnung der Umweltauswirkungen, die mit einer werksgefertigten Struktur verbunden sind.
Im Einvernehmen mit Demetra und in Zusammenarbeit mit der Universität Mailand (Politecnico) wurde eine Lebenszyklusanalyse (engl. Life Cycle Assessment, LCA) durchgeführt, und als Spielgerät wählte man die Kletterstruktur 06 (Abb. 1). Dieses Gerät ist im Park Aldo Moro in Agrate Brianza (Monza und Brianza) aufgestellt und wird im Folgenden als CS06 bezeichnet.
Die Analyse der Kletterstruktur CS06 zielte darauf ab, alle wesentlichen Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit zu untersuchen und sämtliche Phasen des Lebenszyklus abzudecken: von der Produktion im Werk bei der Richter Spielgeräte GmbH in Frasdorf bis zur Montage der CS06 auf einer italienischen Baustelle (Abb. 2) unter Berücksichtigung möglicher Demontageszenarien.
Für viele der Hauptprozesse (insbesondere der CORE-Phase) standen direkt gemessene Daten zur Verfügung, so dass die durchgeführte Bewertung ein hohes Maß an Zuverlässigkeit bietet; bei Daten, die sich nicht direkt ermitteln ließen, wurde auf Datenbankdaten zurückgegriffen. Direkt gemessen wurde zum Beispiel die Materialzusammensetzung der CS06 hinsichtlich Menge, Gewicht und Herkunft. Das nach PEFC zertifizierte Holz Larix decidua macht 82,85 % des Gewichts der Gesamtmasse der Struktur aus (Abb. 4). Es wird nur minimal behandelt, bevor es für den Bau des Spielplatzes verwendet wird.
Der Einfachheit halber teilen wir wie unten beschrieben alle Phasen in 4 verschiedene Makrobereiche auf.
Die Umweltverträglichkeitsprüfung wurde mithilfe einer speziellen Software namens Simapro und ihrer Datenbank Ecoinvent ermöglicht. Verschiedene Berechnungsmethoden (IPCC 2013 100a, ILCD, ReCiPe) mit relativen Indikatoren kamen zum Einsatz. Die Methoden und die aussagekräftigsten Auswirkungs-indikatoren werden im Glossar beschrieben; ihre Menge ist in der Erläuterung der jeweiligen Methode angegeben.
Das Treibhauspotential (eng. Global Warming Potential, GWP 100), ermittelt per IPCC-Methode, beträgt 6.644,16 kg CO2 eq und verteilt sich wie folgt (Grafik 1): 40,3 % der Gesamtmenge entfallen auf 7. Montage, vor allem aufgrund der Produktion und Einbringung von Beton; 33,4 % entfallen auf 6. Transport zum endgültigen Bestimmungsort, insbesondere wegen des Transports von Kies, der als Spielplatzbasis dient; 17,5 % der Auswirkungen sind auf 1. Produkte und Materialien zurückzuführen, insbesondere auf die Produktion der Stahlfüße, gefolgt vom flexiblem Netz und Lärchenholz. Bei der Ermittlung des CO2 eq-Werts nach einer anderen Methode ergibt sich eine Differenz von unter 0,5 %, so dass der ermittelte Wert als korrekt angesehen werden kann.
Im Folgenden werden die relevanten Auswirkungskategorien beschrieben, die sich aus der ILCD-Methode ergeben. Die Trends hinsichtlich Süßwasser-Ökotoxizität, Versauerung und photochemischer Ozonbildung sind die gleichen wie beim GWP: Die Auswirkungen von 7. Montage, 6. Transport zum endgültigen Bestimmungsort und 1. Produkte und Materialien übersteigen zusammen 90 % der Gesamtmenge; der Unterschied besteht darin, dass hier Stahl und Aluminium die stärksten Auswirkungen zugeordnet werden. Eine weitere wichtige Kategorie sind die Auswirkungen der Landnutzung: hier trägt Phase 7. Montage mit einem Prozentsatz von 92,2 % den größten Teil der Verantwortung (Grafik 2). Dies ist plausibel, weil für den Bau des Spielplatzes Land in Anspruch genommen wurde.
Betrachtet man die ReCiPe-Methode, so ist zu betonen, dass die 3 kritischen Phasen wiederum diejenigen sind, die auch bei der Humantoxizität die größten Auswirkungen verursachen, jedoch in anderer Reihenfolge: Auf 6. Transport zum endgültigen Bestimmungsort entfällt ein Anteil von 46,8 %, auf 1. Produkte und Materialien ein Anteil von 31,9 % und auf 7. Montage ein Anteil von 16 % (Grafik 3). Hervorzuheben ist außerdem, dass die Holzproduktion in der ersten Phase einen gewissen Anteil an Nutzung landwirtschaftlicher Fläche erfordert und dass bei der Metallproduktion ein erheblicher Wasserverbrauch zu verzeichnen ist.
Abschließende Überlegungen zu den erzielten Ergebnissen:
Demetra, Vertriebs- und Montagepartner der Richter Spielgeräte GmbH in Italien, hat intern eine Sparte geschaffen, die sich mit Umwelt- und Nachhaltigkeitsfragen befasst (DENVA). Dabei ist ein neues Ziel entstanden: die Berechnung der Umweltauswirkungen, die mit einer werksgefertigten Struktur verbunden sind.
Im Einvernehmen mit Demetra und in Zusammenarbeit mit der Universität Mailand (Politecnico) wurde eine Lebenszyklusanalyse (engl. Life Cycle Assessment, LCA) durchgeführt, und als Spielgerät wählte man die Kletterstruktur 06 (Abb. 1). Dieses Gerät ist im Park Aldo Moro in Agrate Brianza (Monza und Brianza) aufgestellt und wird im Folgenden als CS06 bezeichnet.
Abbildung 1 - Kletterstruktur 6 (CS06)
Eine LCA ist eine quantitative Methodik zur Einschätzung der mit allen Lebensphasen eines Produktes verbundenen Umweltauswirkungen: von der Rohstoffgewinnung über Materialverarbeitung, Herstellung, Vertrieb und Verwendung bis hin zum Entsorgungs- bzw. Recyclingprozess. Bei einer LCA geht es im Wesentlichen darum, die für die wichtigsten Auswirkungen verantwortlichen Phasen herauszuarbeiten, so dass anschließend Strategien zur Minimierung der Auswirkungen des gesamten Prozesses auf die Umwelt und die menschliche Gesundheit ermittelt werden können. Die LCA-Studie wurde gemäß den Anforderungen der beiden internationalen ISO-Normen ISO 14040:2006 und ISO 14044:2006 durchgeführt, in denen die korrekte, gemeinsame Methodik definiert ist. Darüber hinaus wurde eine weitere europäische Norm, die UNI EN 15804, verwendet, in der ein Pfad für die Verwaltung der Ökobilanzen von Bauprodukten skizziert wird – eine Kategorie, in die die CS06 aufgenommen werden kann.Die Analyse der Kletterstruktur CS06 zielte darauf ab, alle wesentlichen Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit zu untersuchen und sämtliche Phasen des Lebenszyklus abzudecken: von der Produktion im Werk bei der Richter Spielgeräte GmbH in Frasdorf bis zur Montage der CS06 auf einer italienischen Baustelle (Abb. 2) unter Berücksichtigung möglicher Demontageszenarien.
Abbildung 2 - Lebenszyklus der CS06
Den oben genannten Normen gemäß liegt der Studie eine „Cradle to Grave“-Perspektive zugrunde, bei der die betrachteten Prozesse sich in 3 Hauptphasen unterteilen lassen, die innerhalb der betrachteten Systemgrenzen liegen (Abb. 3).Für viele der Hauptprozesse (insbesondere der CORE-Phase) standen direkt gemessene Daten zur Verfügung, so dass die durchgeführte Bewertung ein hohes Maß an Zuverlässigkeit bietet; bei Daten, die sich nicht direkt ermitteln ließen, wurde auf Datenbankdaten zurückgegriffen. Direkt gemessen wurde zum Beispiel die Materialzusammensetzung der CS06 hinsichtlich Menge, Gewicht und Herkunft. Das nach PEFC zertifizierte Holz Larix decidua macht 82,85 % des Gewichts der Gesamtmasse der Struktur aus (Abb. 4). Es wird nur minimal behandelt, bevor es für den Bau des Spielplatzes verwendet wird.
Der Einfachheit halber teilen wir wie unten beschrieben alle Phasen in 4 verschiedene Makrobereiche auf.
Die Umweltverträglichkeitsprüfung wurde mithilfe einer speziellen Software namens Simapro und ihrer Datenbank Ecoinvent ermöglicht. Verschiedene Berechnungsmethoden (IPCC 2013 100a, ILCD, ReCiPe) mit relativen Indikatoren kamen zum Einsatz. Die Methoden und die aussagekräftigsten Auswirkungs-indikatoren werden im Glossar beschrieben; ihre Menge ist in der Erläuterung der jeweiligen Methode angegeben.
Das Treibhauspotential (eng. Global Warming Potential, GWP 100), ermittelt per IPCC-Methode, beträgt 6.644,16 kg CO2 eq und verteilt sich wie folgt (Grafik 1): 40,3 % der Gesamtmenge entfallen auf 7. Montage, vor allem aufgrund der Produktion und Einbringung von Beton; 33,4 % entfallen auf 6. Transport zum endgültigen Bestimmungsort, insbesondere wegen des Transports von Kies, der als Spielplatzbasis dient; 17,5 % der Auswirkungen sind auf 1. Produkte und Materialien zurückzuführen, insbesondere auf die Produktion der Stahlfüße, gefolgt vom flexiblem Netz und Lärchenholz. Bei der Ermittlung des CO2 eq-Werts nach einer anderen Methode ergibt sich eine Differenz von unter 0,5 %, so dass der ermittelte Wert als korrekt angesehen werden kann.
Im Folgenden werden die relevanten Auswirkungskategorien beschrieben, die sich aus der ILCD-Methode ergeben. Die Trends hinsichtlich Süßwasser-Ökotoxizität, Versauerung und photochemischer Ozonbildung sind die gleichen wie beim GWP: Die Auswirkungen von 7. Montage, 6. Transport zum endgültigen Bestimmungsort und 1. Produkte und Materialien übersteigen zusammen 90 % der Gesamtmenge; der Unterschied besteht darin, dass hier Stahl und Aluminium die stärksten Auswirkungen zugeordnet werden. Eine weitere wichtige Kategorie sind die Auswirkungen der Landnutzung: hier trägt Phase 7. Montage mit einem Prozentsatz von 92,2 % den größten Teil der Verantwortung (Grafik 2). Dies ist plausibel, weil für den Bau des Spielplatzes Land in Anspruch genommen wurde.
Betrachtet man die ReCiPe-Methode, so ist zu betonen, dass die 3 kritischen Phasen wiederum diejenigen sind, die auch bei der Humantoxizität die größten Auswirkungen verursachen, jedoch in anderer Reihenfolge: Auf 6. Transport zum endgültigen Bestimmungsort entfällt ein Anteil von 46,8 %, auf 1. Produkte und Materialien ein Anteil von 31,9 % und auf 7. Montage ein Anteil von 16 % (Grafik 3). Hervorzuheben ist außerdem, dass die Holzproduktion in der ersten Phase einen gewissen Anteil an Nutzung landwirtschaftlicher Fläche erfordert und dass bei der Metallproduktion ein erheblicher Wasserverbrauch zu verzeichnen ist.
Abschließende Überlegungen zu den erzielten Ergebnissen:
- Transporte, insbesondere jene zum endgültigen Bestimmungsort, sind in fast allen Kategorien für die Gesamtauswirkungen hauptverantwortlich. Ausnahmen sind die Auswirkungen der Landnutzung, da die Nutzung des Bodens dort zugeordnet wird, wo die Kletterstruktur errichtet wird, sowie der Wasser- und Rohstoffverbrauch, bei dem die größten Auswirkungen von der Materialproduktion ausgehen.
- Die Produktionsphase der CS06 trägt in der Mehrzahl der Kategorien mit etwa 20 % zur Gesamtauswirkung bei.
- Für jede Auswirkungskategorie und bei allen betrachteten Methoden tragen die Ende-der-Lebensdauer-Phasen (Makrobereich 4) vernachlässigbar wenig zu den Auswirkungen des Systems bei.
Graphic 1 - Global Warming Potential (kg CO2 eq) contribution, IPCC 2013 GWP 100 method
Graphic 2 – Land use (kg C mass deficit) contribution, ILCD 2011 Midpoint V1.03 method
Graphic 3 – Human Toxicity (kg 1,4-DB eq) contribution, ReCiPe method