Modul Quantitative Umweltbewertung von Produkten

Code:	200100
Modul:	Quantitative Umweltbewertung von Produkten
Module title:	Quantitative Environmental Assessment of Products
Version:	1.0 (09/2014)
letzte Änderung:	30.06.2020
Modulverantwortliche/r:	Prof. Dr.-Ing. Hildebrandt, Jakob Jakob.Hildebrandt@hszg.de
	Dipl.-Ing. (FH) Will, Markus M.Will@hszg.de

angeboten in den 4 Studiengängen:	Integrierte Managementsysteme (M.Sc.) gültig ab Matrikel 2017
	Integrierte Managementsysteme (M.Sc.) gültig ab Matrikel 2018
	Integriertes Management (M.Sc.) gültig ab Matrikel 2016
	Integriertes Management (M.Sc.) gültig ab Matrikel 2018

Modul läuft im:	SoSe (Sommersemester)
Niveaustufe:	Master
Dauer des Moduls:	1 Semester
Status:	Wahlpflichtmodul
Lehrort:	Zittau
Lehrsprache:	Deutsch

Workload* in

SWS **

Semester

Zeit- std.

ECTS- Pkte

1

2

3

V

S

P

W

V

S

P

W

V

S

P

W

150

5

4.0

3

1

0

0

*	Gesamtarbeitsaufwand pro Modul (1 ECTS-Punkt entspricht einem studentischen Arbeitsaufwand von 30 Zeitstunden)
**	eine Semesterwochenstunde (SWS) entspricht 45 Minuten pro Woche

Selbststudienzeit in h	Angabe gesamt
	105

Lehr- und Lernformen:	Die Vermittlung der Inhalte erfolgt im Rahmen der Sitzungen durch Vorträge, die durch Co-Referate oder Gruppendiskussionen und Gruppenarbeiten ergänzt werden. Zu jedem Thema wird eine Auswahl von Literatur empfohlen.



Prüfung(en)
Prüfung	Prüfungsleistung als Beleg (PB)	-	100.0%

---

Lerninhalt:

1) Wozu Ökobilanzen? E-Book oder traditionelles Buch? Hybridmotor oder konventioneller Autoantrieb? Plastik- oder ein echter Weihnachtsbaum? Bio-Hühnchen oder Massentierhaltung? Welches Produkt ist umweltfreundlicher? Wann entstehen die stärksten Umweltauswirkungen eines Handys? Bei der Herstellung, Nutzung oder beim Recycling? Sind Photovoltaik-Anlagen überhaupt ökologisch sinnvoll? Wird nicht viel mehr Energie für deren Herstellung und Entsorgung verwendet, als diese produzieren können? Um solche Fragen zu beantworten, muss eine ganzheitliche, systematische und quantitative Methode genutzt werden, die als Life Cycle Assessment bezeichnet wird. Ökobilanzen dienen als wichtige Entscheidungsgrundlage in der Wirtschaft, der Politik und letztlich auch für Konsumenten. Es geht dabei aber nicht um einen Test der Produktqualität, sondern um einen Vergleich der Umweltfolgen einer Funktionsbereitstellung sowie um eine Einschätzung, ob ökologische Verbesserungen nicht auch zu Verschlechterungen in anderen Umweltkategorien führen. Im Workshop werden Grundprinzipien der LCA-Methodik anhand von Praxisbeispielen erläutert, Möglichkeiten und Grenzen des Ansatzes diskutiert und Beispiele zu Studien vorgestellt. 2) Grundsätzliche Aspekte der Umweltbewertung: Bewertungsverfahren sollen zur Rationalisierung von Entscheidungen beitragen und eine Aussage darüber zulassen, ob ein bestimmtes Ziel erfüllt wurde oder ob eine bestimmte Handlungsoption bevorzugt werden soll. Sollen die Auswirkungen anthropogener Handlungen auf Ökosysteme analysiert und eingeschätzt werden, sind eine Reihe von Bedingungen zu erfüllen. In der Vorlesung werden grundsätzliche Herausforderungen von Verfahren der Umweltbewertung vorgestellt. Mit einer Differenzierung in ex-post und ex-ante Verfahren, soll die Ökobilanz als eine Methode der Umweltbewertung positioniert werden. Außerdem erfolgt eine Darlegung der Möglichkeiten und Grenzen der Ökobilanz. 3) Festlegung von Ziel und Untersuchungsrahmen: In einer normkonformen Ökobilanz nach ISO 14040/44 ist die „Festlegung des Zieles und des Untersuchungsrahmens“ der erste obligatorische Schritt, indem festgelegt wird, wie die Studie angelegt ist. Dieser Schritt hat starken Einfluss auf die nachfolgenden Bestandteile und muss daher ausgewogen diskutiert und begründet werden. Die Normen zur Ökobilanz legen ein iteratives Vorgehen nahe. Folgende Aspekte werden in der Sitzung behandelt: (1) Festlegung der Motivation und des Zieles der Untersuchung (z.B. Vergleich verschiedener Werk- oder Baustoffe, Vergleich von Entsorgungsvarianten), (2)Definition und Beschreibung des Produktsystems, (3) Festlegung der technischen, geographischen und zeitlichen Systemgrenzen und Abschneidekriterien, (4) Festlegung der funktionellen Einheit und des Referenzflusses, (5) Sonstige Festlegungen hinsichtlich Datensammlung, Anforderungen an die Datenqualität, die Art der Wirkungsabschätzung und Bewertung, die Art der kritischen Prüfung. 4) Sachbilanz (Life Cycle Inventory): In der Sachbilanz werden die Input- und Outputflüsse des Produktsystems entsprechend der gesetzten Systemgrenzen zusammengefasst. Bei Ökobilanzen nach ISO-Standard sollten dabei alle wesentlichen Lebenswegabschnitte berücksichtigt werden. Bei den zu betrachtenden Flüssen handelt es sich um Elementarflüsse. Das sind die Stoffe und Energien, die dem Produktsystem ohne Transformation aus der Umwelt zugeführt werden und alle Emissionen und Abfälle, die aus dem Produktsystem der Umwelt zugeführt werden. Die Ergebnisse der Sachbilanz bilden den Ausgangspunkt für die Wirkungsabschätzung. Die Sachbilanzierung fußt auf wissenschaftlichen Prinzipien und verfolgt das Ziel der Objektivität. In der Vorlesung wird eine allgemeine Vorgehensweise zur Erstellung der Sachbilanz besprochen. Dabei liegt besonderes Augenmerk auf (1) dem Verständnis von Prozessmodulen, (2) der Erstellung von Inventories über Input-Output-Analysen einzelner Prozessmodule und Prozessketten, (3) Problem der Allokation bei Multifunktionalität oder Recyclingprozessen und (4) Möglichkeiten der Beschaffung von Ökobilanzdaten. 5) Wirkungsabschätzung: Ziel der Wirkungsabschätzung (life cycle impact assessment – LCIA) ist es, die in der Sachbilanz erhobenen Daten zu nutzen um die ökologischen Belastungen, die durch ein Produktsystem hervorgerufen werden zu analysieren und schließlich zu bewerten. Wirkungsabschätzungen werden gebraucht, um die vielfältigen Daten über Stoff- und Energieflüsse sowie Emissionen aus der Sachbilanz zu ordnen und möglicherweise zu aggregieren, um die mit dem Produktsystem verbundenen Wirkungen auf Umweltkompartimente hinsichtlich ihrer Bedeutung einschätzen zu können. Dadurch sollen die umfangreichen Informationen aus der Sachbilanz aufbereitet werden, um sie auch für Nicht-Experten verständlich bewerten und kommunizieren zu können. 6) Anwendung von Ökobilanzen bei der Produktkennzeichnung: Bei der Produktkennzeichnung nach ISO 14025 Typ III muss eine Ökobilanz durchgeführt werden, die alle bedeutenden Lebenswegabschnitte beinhaltet und die Umweltauswirkungen mit einer Reihe relevanter Wirkungsindikatoren verdeutlicht. Die Ökobilanz muss von einem unabhängigen Dritten verifiziert werden (critical review), eine Zertifizierung ist jedoch nicht not-wendig. Um eine Produktdeklaration (EPD) zu erstellen, muss ein professioneller Informationsaustausch über die gesamte Wertschöpfungskette sichergestellt sein. Die ISO 14025 Typ III Umweltdeklaration baut auf einer standardisierten Vorgehensweise auf, die internationale Vergleichbarkeit und Glaubwürdigkeit sicherstellen soll. Sie erfolgt in quantitativer Form, allerdings ohne Bewertung. Es werden keine konkreten Umweltanforderungen an ein Produkt gestellt, deren Erfüllung über die EPD nachzuweisen ist. Die EPD soll stattdessen als Informationsinstrument dienen und etwa für die kontinuierliche Verbesserung der Produkte im Rahmen eines Umweltmanagements eingesetzt werden. Die Vorgehensweise ist international standardisiert – für einzelne Produktgruppen werden von interessierten Kreisen (z.B. Branchenverbänden) Verfahrensregeln entworfen (Product Specific Requirements, Product Category Rules). Die Initiative geht von der Wirtschaft selbst aus, d.h. die Teilnahme an einem ent-sprechenden EPD-Programm ist freiwillig. 7) Vereinfachte Ansätze der Umweltproduktbewertung: Der Aufwand für die Erstellung von Ökobilanzen ist entsprechend der Komplexität des untersuchten Produktsystems hoch. Oftmals muss auch von einer eingeschränkten Datenverfügbarkeit ausgegangen werden. Um dennoch zu einer möglichst belastbaren und plausiblen Einschätzung der Umweltauswirkungen eines Produktes zu gelangen, werden vereinfachte Verfahren ("streamlined" oder "screening" LCA) angewendet oder nur ausgewählte Wirkungskategorien betrachtet ("Carbon Footprint"). Im Rahmen der Sitzung wird auf das "Vereinfachtes Verfahren des UBA (VERUM)", den Product Carbon Footprint (PCF nach ISO 14067) und andere Proxyindikatoren (MIPS, Ecological Footprint) eingegangen. 8) Ausblick - Nachhaltigkeitsbewertung von Produkten: Ökologische Aspekte stellen nur ein Element einer ganzheitlichen Betrachtung dar. Für ein quantitatives Sustainability Assessment liegen allerdings bisher nur wenige Instrumente vor. Einige Ansätze dazu sollen im Rahmen der Vorlesung dargestellt werden.

Lernergebnisse/Kompetenzen:
Fachkompetenzen:	Nach erfolgreicher Teilnahme an diesem Modul sind die Studierenden in der Lage: die Begriffe Ökobilanzierung und Life Cycle Assessment definieren. mit den Anforderungen aus relevanten Normen und Standards (v.a. ISO 14001, ISO 14025, Product Category Rules) umgehen und in eigenen Modellen anwenden. verschiedene Arten der Wirkungsabschätzung differenzieren und ihre methodische Eignung einschätzen. Ökobilanz.-Studien kritisch zu betrachten und ihre methodische Qualität beurteilen.
Fachübergreifende Kompetenzen:	Nach erfolgreicher Teilnahme an diesem Modul sind die Studierenden in der Lage: eigenständig Modelle zu analysieren und Lösungen zu entwickeln. eigenständig ihr eigenes Lernen zu steuern und Lernepisoden individuell zu reflektieren (u.a. mittels Lerntagebuch). wissenschaftlich zu arbeiten und sich mit Argumentationen anderer kritisch auseinanderzusetzen. Fachvertretern und Laien auf aktuellem Stand von Forschung und Anwendung Probleme, Lösungen sowie die zugrundeliegenden Informationen darzulegen. Erkenntnisse aus den eigenen Spezialgebieten mit Fachkollegen zu diskutieren, vor akademischem Publikum vorzutragen oder Laien verständlich zu vermitteln.

Notwendige Voraussetzungen für die Teilnahme:	keine

Literatur:

Klöppfer, W. und Grahl, B. (2009): Ökobilanz (LCA). Ein Leitfaden für Ausbildung und Beruf. WILEY-VCH Verlag, Weinheim. Curran M.A. (2015): Life Cycle Assessment Student Handbook. Wiley-Scrivener. Will, M. (2018): Stoffstrommanagement und Ökobilanzierung. Lernheft der AKAD University. Kaltschmitt / Schebeck (2015): Umweltbewertung für Ingenieure. Springer Verlag. Hausschild et al. (2018): Life Cycle Assessment - Theory and Practice. Hauschild, Huijbregts, Guinée, et al. (2015) Life cycle impact assessment. Springer Finkbeiner, M (ed.) (2011): Towards Life Cycle Sustainability Management. Springer Verlag.