Ökobilanz von Einweg Karton- und Mehrweg Polypropylen-Transportverpackungen für Joghurtbecher
- Art: Diplomarbeit
- Autor: Leonhard Werner
- Abgabedatum: September 1996
- Umfang: 140 Seiten
- Dateigröße: 7,7 MB
- Institution / Hochschule: Johannes Kepler Universität Linz Österreich
- ISBN (eBook): 978-3-8324-5124-0
-
ISBN (Paperback) :
978-3-8324-5124-0 P - ISBN (CD) :978-3-8324-5124-0 CD
- Sprache: Deutsch
- Prämierung:
- Arbeit zitieren: Werner, Leonhard September 1996: Ökobilanz von Einweg Karton- und Mehrweg Polypropylen-Transportverpackungen für Joghurtbecher, Hamburg: Diplomica Verlag
- Schlagworte: Life Cycle Assessment, Recycling, Ökobilanz, Verpackungen
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Diplomarbeit von Leonhard Werner
Einleitung:
Ökobilanzen können als Instrument zur umweltgerechten Bewertung von Produkten eingesetzt werden. In diese Bewertung wird der gesamte Lebenszyklus von der Rohstoffgewinnung bis zur Entsorgung oder Wiederverwertung miteinbezogen. Basierend auf den Daten einer Studie der Bundeswirtschaftskammer wurde der Lebensweg von zwei Transportverpackungen für Joghurtbecher, dem Einweg Recycling-Kartontray und dem Mehrweg Polypropylentray, nach dem Entwurf der Normungsbehörde ISO im Rahmen einer Ökobilanz verglichen.
Im Zuge der Sachbilanz wurden der Material-, Energiebedarf und Emissionen innerhalb der einzelnen Stationen des Lebensweges nach der methodischen Vorgangsweise in der Studie Ökobilanzen für Packstoffe (BUWAL 132) ermittelt. Dabei wurden auch die Umwelteinwirkungen durch Aufarbeitung und Bereitstellung der Rohstoffe und der Energie berücksichtigt.
Alternativ hierzu wurden die Umwelteinwirkungen der Verpackungen auch mit Hilfe des Bilanzierungsprogrammes UMBERTO im Rahmen einer Sachbilanz erfaßt. Nach Aufstellung der Sachbilanzen wurden in einem weiteren Arbeitsschritt die Beiträge dieser Umwelteinflüsse zu den Umweltproblemen Verknappung abiotischer Ressourcen, Treibhauseffekt, Humantoxizität, Ökotoxizität, Bildung von Photooxidantien, Versauerung und Überdüngung berechnet.
Die so ermittelten Umweltprofile wurden auf die nationalen (österreichischen) Gesamtbeiträge der in der Sachbilanz erhobenen Schadstoffe bezogen. Beim Vergleich der Umweltauswirkungen zeigte sich, dass der PP-Tray in den Kategorien Verknappung abiotischer Ressourcen, Treibhauseffekt und Versauerung deutlich geringere Indices aufwies, wohingegen der Index in der Kategorie Humantoxizität geringfügig sowie in den Kategorien Überdüngung und Bildung von Photooxidantien deutlich höher war. Mit Hilfe einer Dominanzanalyse wurden die ökologischen Schwachstellen in den Lebenswegen analysiert und durchführbare Verbesserungsvorschläge erarbeitet.
Unter Berücksichtigung der Verbesserungen wurden die Sachbilanzen mit Hilfe des Programmes UMBERTO erneut aufgestellt und die Beiträge zu den Umweltproblemen berechnet. Das Umweltprofil der Verpackungsalternative Einweg Kartontray konnte nur geringfügig verbessert werden, aber bei den Umweltwirkungen des Lebenszyklus PP-Tray konnten bei Optimierung der Transportlogistik und bei Reduktion des Traygewichts deutliche Verbesserungen nachgewiesen werden. Durch Berücksichtigung der Verbesserungsmaßnahmen konnten die Umweltauswirkungen des PP-Trays auch in der Kategorie Humantoxizität deutlich unter das Niveau des Kartontrays abgesenkt werden. Obwohl bei Überdüngung und Bildung von Photooxidantien Verbesserungen erreicht wurden, waren die Umweltauswirkungen des Kartontray in diesen Kategorien weiterhin geringer. Insgesamt gesehen, ist der Lebensweg des Mehrweg PP-Trays jedoch bereits nach Optimierung der Transportlogistik eindeutig als ökologisch günstiger zu werten.
Inhaltsverzeichnis:
| I. | Einleitung | 1 |
| 1. | Ökobilanzen | 1 |
| 1.1 | Definition des Begriffes Ökobilanz | 1 |
| 1.2 | Aufbau von Ökobilanzen | 1 |
| 1.3 | Anwendungsmöglichkeiten (Betriebs-, Prozeß- und Produktbilanzen) | 3 |
| 1.4 | Ökobilanzen als Instrument zur umweltgerechten Bewertung von Produktalternativen | 5 |
| 2. | Mögliche Modelle zur Bewertung von Umwelteinflüssen in Produktökobilanzen | 5 |
| 2.1 | Modell kritischer Belastungsmengen | 5 |
| 2.2 | Bewertung durch Ökopunkte nach BUWAL | 6 |
| 2.3 | Das grenzwertorientierte Modell der CO2-Äquivalente nach Schaltegger-Sturm | 7 |
| 2.4 | Bewertung nach dem CML Modell | 7 |
| 3. | Beschreibung der Lebenszyklen der Verpackungsalternativen und Problemstellung | 8 |
| 3.1 | Darstellung und Beschreibung der Lebenszyklen | 9 |
| 3.1.1 | Mehrweg Kunststofftray | 9 |
| 3.1.2 | Einweg-Kartontray | 10 |
| 3.2 | Problemstellung | 11 |
| II. | Theoretische Grundlagen | 12 |
| 1. | Theoretische Grundlagen zur Zieldefinition | 12 |
| 1.1 | Mögliche Anwendungsgebiete einer Studie | 12 |
| 1.2 | Festlegen der Tiefe der Studie | 13 |
| 1.3 | Definition des Gegenstandes der Studie | 13 |
| 2. | Theoretische Grundlagen zur Sachbilanz | 14 |
| 2.1 | Darstellungs- und Betrachtungsmöglichkeiten von Produktlebenszyklen | 14 |
| 2.1.1 | Darstellungen mittels Stoffstromnetzen | 15 |
| 2.1.2 | Darstellung mittels LCA-Diagramm | 17 |
| 2.2 | Abgrenzung des Bilanzraumes | 18 |
| 2.3 | Modellierung von Stoffrekursionen in Ökobilanzen | 19 |
| 2.3.1 | Matrixverfahren zur Berechnung von Lebenszyklen | 20 |
| 2.3.2 | Lösungsmöglichkeiten mittels Stoffstromnetzen | 21 |
| 2.4 | Regeln für die Zuordnung von Umwelteinwirkungen bei multiplen Prozessen | 24 |
| 2.4.1 | Zuordnungen bei der Produktion warenförmiger Kupppelprodukte | 25 |
| 2.4.2 | Zuordnungen bei kombinierter Abfallentsorgung | 25 |
| 2.4.3 | Zuordnungen bei der Verwendung von Sekundärrohstoffen | 25 |
| 2.5 | Einsetzen der Prozeßdaten in den Prozessbaum | 28 |
| 2.5.1 | Quantifizierung der In- und Outputs | 28 |
| 2.5.2 | Repräsentativität und Qualität der verwendeten Daten | 29 |
| 2.5.3 | Massen- und Energiebilanzen | 30 |
| 2.6 | Die Aufstellung der Sachbilanz | 31 |
| 3. | Die Erstellung der Wirkungsbilanz | 32 |
| 3.1 | Rahmenbedingungen zur Durchführung der Klassifizierung | 32 |
| 3.1.1 | Festlegung der Liste von Umweltwirkungskategorien | 32 |
| 3.1.2 | Zuordnungen der im Rahmen der Sachbilanz erhobenen Umweltwirkungen zu den Wirkungskategorien | 33 |
| 3.2 | Die Charakterisierung: Definition der Klassifizierungsfaktoren und Beschreibung der zugrunde liegenden Modelle | 34 |
| 3.2.1 | Beschreibung der zur Berechnung der Klassifizierungsfaktoren zugrundeliegenden Modelle | 34 |
| 3.2.2 | Definition des Klassifizierungsfaktors | 36 |
| 3.2.3 | Berechnung des Klassifizierungsfaktors | 37 |
| 3.2.3.1 | Verknappung abiotischer Ressourcen | 37 |
| 3.2.3.2 | Verknappung biotischer Ressourcen | 37 |
| 3.2.3.3 | Treibhauseffekt | 37 |
| 3.2.3.4 | Abbau der Ozonschicht | 38 |
| 3.2.3.5 | Humantoxizität | 39 |
| 3.2.3.6 | Ökotoxizität | 40 |
| 3.2.3.7 | Bildung von Photooxidantien | 40 |
| 3.2.3.8 | Versauerung | 41 |
| 3.2.3.9 | Eutrophierung | 41 |
| 3.2.3.10 | sonstige Wirkungskategorien | 42 |
| 3.3 | Vorgangsweise zur Bildung der Effect Scores und Darstellung des Umweltprofiles | 42 |
| 3.4 | Bezug der Effect Scores auf globale, nationale oder regionale Verhältnisse | 43 |
| 4. | Bilanzbewertung | 44 |
| 4.1 | Mögliche Vorgangsweisen zur Bewertung des Umweltprofiles | 44 |
| 4.1.1 | Argumentative Bewertung durch Qualitative Multi-Criteria Analysis | 45 |
| 4.1.2 | Bewertung durch Multiplikation mit Gewichtungsfaktoren (Quantitative Multi-Criteria Analysis) | 45 |
| 4.1.3 | sonstige Möglichkeiten zur Bewertung eines Ökoprofile | 46 |
| 4.2 | Bewertung der Gültigkeit und Verlässlichkeit | 46 |
| 5. | Möglichkeiten zur Durchführung von Optimierungsanalysen | 47 |
| 5.1 | Identifikation der ökologischen Schwachstellen des Lebensweges durch Dominanzanalyse | 49 |
| 5.2 | Marginalanalyse - Einfluß von geringfügigen Änderungen von Stromgrößen auf das Umweltprofil | 51 |
| III. | Empirischer Teil | 53 |
| 1. | Festlegungen im Rahmen der Zieldefinition | 53 |
| 1.1 | Anwendungsmöglichkeiten der Studie | 53 |
| 1.2 | Festlegen der Tiefe der Studie | 53 |
| 1.3 | Definition des Gegenstandes der Studie | 53 |
| 1.3.1 | Beschreibung des betrachteten Produktes | 53 |
| 1.3.2 | Festlegen der Funktionellen Einheit | 54 |
| 1.3.3 | Räumliche und zeitliche Gültigkeit der Studie | 54 |
| 2. | Studien zur Verpackungsalternative Kartontray | 55 |
| 2.1 | Ökobilanzierung auf Datengrundlage der Wirtschaftskammer- Projektstudie STECO und der Studie BUWAL 132 | 55 |
| 2.1.1 | Sachbilanzerstellung nach Daten der Projektstudie und BUWAL 132 | 55 |
| 2.1.2 | Berechnung der Umweltauswirkungen und Bilanzbewertung | 80 |
| 2.1.3 | Normalisierung des Umweltprofiles | 83 |
| 2.1.4 | Durchführung einer Improvement Analysis | 85 |
| 2.2 | Ökobilanzierung mit Hilfe des Programmes UMBERTO | 87 |
| 2.2.1 | Erstellung der Sachbilanz | 87 |
| 2.2.2 | Berechnung der Wirkungsbilanz | 90 |
| 2.3 | Mögliche Veränderungen des Umweltprofils des Lebenszyklusses Kartontray durch Berücksichtigung von Verbesserungsvorschlägen | 93 |
| 3. | Studien zur Verpackungsalternative Mehrweg PP-Tray | 97 |
| 3.1 | Ökobilanzierung auf Datengrundlage der Wirtschaftskammer- Projektstudie STECO und der Studie BUWAL 132 | 97 |
| 3.1.1 | Sachbilanzerstellung nach Daten der Projektstudie und BUWAL 132 | 97 |
| 3.1.2 | Erstellung des Umweltprofiles | 112 |
| 3.1.3 | Normalisierung des Umweltprofiles | 112 |
| 3.1.4 | Durchführung der Improvement Analysis | 113 |
| 3.2 | Ökobilanzierung Hilfe des Programmes UMBERTO | 114 |
| 3.2.1 | Erstellung der Sachbilanz | 114 |
| 3.2.2 | Berechnung der Wirkungsbilanz | 117 |
| 3.3 | Mögliche Veränderung des Umweltprofiles des Lebensweges Mehrweg PP-Tray unter Berücksichtigung von Veränderungsvorschlägen | 119 |
| IV. | Diskussion | 128 |
| 1. | Unterschiede bei Erstellung der Sachbilanzen nach der Studie BUWAL 132 und mit Hilfe des Programmes UMBERTO | 128 |
| 1.1 | Vergleich der methodischen Vorgangsweise | 128 |
| 1.2 | Vergleich der Ergebnisse der Studie nach BUWAL 132 und mit Hilfe des Programmes UMBERTO | 129 |
| 2. | Die empirischen Ergebnisse der vorliegenden Studie im Vergleich mit der Projektstudie der Wirtschaftskammer | 130 |
| 3. | Die empirischen Ergebnisse der vorliegenden Studie im Vergleich mit „Ökobilanz für Getränkeverpackungen“ (Studie des UBA Berlin) | 131 |
| V. | Literaturverzeichnis | 133 |
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http://www.diplom.de/ean/9783832451240
Arbeit zitieren:
Werner, Leonhard September 1996: Ökobilanz von Einweg Karton- und Mehrweg Polypropylen-Transportverpackungen für Joghurtbecher, Hamburg: Diplomica Verlag
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Life Cycle Assessment, Recycling, Ökobilanz, Verpackungen
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