Bewertung der Wasserverwendung im Produktlebenszyklus

Projekt

Wasserkreislauf (c) Thünen-Institut/J. Wenker; Collage: A.Rödl
(© Thünen-Institut/J. Wenker; Collage: A.Rödl)

Entwicklung eines methodischen Ansatzes zur Einbeziehung der Auswirkungen der Wassernutzung in die Ökobilanzierung

Die Versorgung der Weltbevölkerung mit ausreichend und qualitativ hochwertigem Wasser ist eines der wichtigsten Umweltthemen. Kann man die Verwendung von Wasser und ihre Auswirkungen bewerten und wenn ja, wie?

Hintergrund und Zielsetzung

Bevölkerungswachstum und steigender Ressourcenbedarf führt zu einem erhöhten Druck auf die natürlichen Vorräte der Erde. Vor allem Trinkwasser ist in einigen Gegenden ein sehr knappes Gut, wird aber überall auf der Welt zwingend benötigt. Der Verbrauch eines Liters Wasser wird jedoch in den unterschiedlichen Regionen der Erde völlig verschieden eingeschätzt, da Wasser klimatisch bedingt oder aus technischen bzw. infrastrukturellen Gründen nicht überall auf der Welt im gleichen Umfang zur Verfügung steht. Deshalb lassen sich die Bedeutung und die Auswirkungen des Wasserverbrauchs nur schwer mit einer allgemeinen Methode bewerten. Ökobilanzen oder in jüngster Zeit auch sogenannte Footprints helfen, Herstellung, Verwendung und Entsorgung eines Produktes im Hinblick auf die dabei entstehenden Umweltbelastungen zu beurteilen. Bestehende Konzepte beurteilen jedoch rein additiv, wie viel Wasser verwendet wird, und differenzieren nicht nach den verschiedenen Verwendungszwecken bzw. nach den Regionen, denen dafür Wasser entnommen wird.

Unser Projekt will die bestehende Methode der Ökobilanz um die Betrachtung der Wasserverwendung und dessen Auswirkungen erweitern. Wir wollen zeigen, wie die Bedeutung der Wasserverwendung im regionalen Kontext bewertet werden kann. Bei der Bewertung sollen auch durch die Verwendung hervorgerufene Veränderungen der Qualität berücksichtigt werden. Die Verwendung von Wasser für die Biomasseproduktion zu beurteilen, bildet einen Schwerpunkt der Arbeit.

Vorgehensweise

Zunächst werden bestehende Methodenvorschläge recherchiert, verglichen, analysiert und beurteilt. Danach wird ein neuer Ansatz entwickelt, der die Lücken dieser bestehenden Methodenvorschläge ergänzt und die gewünschten Anforderungen besser erfüllt. Die einzelnen Elemente der Methode und ihre Anwendbarkeit werden am Ende anhand einer Fallstudie demonstriert. Um die Nutzerfreundlichkeit zu gewährleisten, schlagen wir als Grundlage für die Berechnungen Daten vor, die für jedermann leicht zugänglich sind, und stellen Tabellen mit Vorgabewerten zur Verfügung.

Daten und Methoden

Im Allgemeinen bietet die Methode der Ökobilanzierung die Möglichkeit, Stoffflüsse für die Herstellung, Verwendung und Entsorgung eines Produktes zu erfassen und deren Umweltwirkungen zu bewerten. Bisher können mit Hilfe einer Ökobilanz vor allem chemisch-physikalische Wirkungen eingeschätzt werden, wie zum Beispiel Klima-, Versauerungs- oder Eutrophierungswirkungen. Um neben diesen Kategorien auch den Verbrauch von Wasser beurteilen zu können, entwickeln wir die bestehende Methode im Rahmen dieses Projekts weiter.

Unsere Forschungsfragen

Die Forschungsfragen für dieses Projekt lauten: Ist es möglich, die Verwendung von Wasser in ihrem regionalen Kontext im Hinblick auf die verbrauchte Menge sowie die qualitativen Veränderungen  zu bewerten? Wie kann eine solche Bewertung möglichst einfach, mit leicht zugänglichen Daten umgesetzt werden? Kann man eine umfassende Struktur entwickeln, die es ermöglicht, viele verschiedene Fälle der Wasserverwendung sowie regionale Besonderheiten zu berücksichtigen?

Ergebnisse

Die Auswertung der bestehenden Literatur ergab einen Mangel an passenden Methoden, um vor allem die Wassernutzung für natürliche Produktionsprozesse ausreichend im Rahmen einer ökobilanziellen Bewertung abbilden zu können. Daraus resultiert eine schlechte Vergleichbarkeit von technischen und biologischen Produkten. Unser neuer Methodenvorschlag bietet die Möglichkeit, verschiedene Arten der Wasserverwendung für Produkte, Dienstleistungen oder Prozesse differenziert zu erfassen und deren regionale Bedeutung mit Hilfe der vorgeschlagenen Struktur individuell zu bewerten. Dafür haben wir einen Midpoint-Ansatz gewählt. Das bedeutet, die einzelnen Wirkungsbereiche stehen im Mittelpunkt der Untersuchung und nicht die letztendlichen Auswirkungen auf sogenannte Wirkungsendpunkte. Solche Endpunkte bilden den Abschluss einer Wirkungskette und stellen den Bereich der Umwelt dar, auf den sich die Wirkungen erstrecken. Solche Endpunkte können Ökosysteme, natürliche Ressourcen oder der Mensch sein. Es ist nur schwer möglich, mit einer solchen Methodenerweiterung die tatsächlichen Wirkungen auf verschiedene Endpunkte zu bewerten, da diese sehr komplex sind.

Die innerhalb des Projektes erarbeitete Methode besteht im Wesentlichen aus drei Stufen. Stufe eins betrifft die Sachbilanz und ermöglicht es, die entnommenen Mengen der verschiedenen Wasserarten, den Ort der Entnahme sowie die entlassenen Wassermengen und gegebenenfalls den Ort ihrer Entlassung zu erfassen. In der zweiten Stufe bewerten wir die  Entnahme im Kontext der regionalen Wasserverfügbarkeit. Während im dritten Schritt anhand von Grenzwerten und im Vergleich zum Ausgangszustand beurteilt wird, wie und in welchem Ausmaß sich das verwendete Wasser qualitativ verändert hat. Die Struktur für die Bewertung entspricht einer Art Entscheidungsbaum: Seine Abzweigungen führen zu jeweils verschiedenen Bewertungsprozeduren, die auf die jeweils verbrauchte Wassermenge angewendet werden sollen. Innerhalb der Struktur können wir sowohl den Verbrauch für technische als auch für biologische Produkte bewerten und somit vergleichen.

Thünen-Ansprechpartner


Beteiligte Thünen-Partner