Eingabe

In der Ökobilanz-Studie wird der Europäische Markt betrachtet. Hier liegt den Berechnungen ein Kistenfüllgewicht von 15 kg/ Kiste mit einem Warenwert von 15 € zu Grunde. Bei der Berechnung der Bruchquoten handelt es sich um eine saisonale Betrachtung, in der z.B. kaum Zitrusfrüchte transportiert wurden (mit einem hohen Kistengewicht). Entsprechend liegt diesen Berechnungen ein Durchschnittsgewicht von 8 kg pro Kiste zugrunde mit einem Warenwert von 15 € incl. MWSt. Da die Bruchschäden pro Kiste erhoben werden, können bei der Eingabe der Kistenanzahl die Ergebnisse beider Studien kombiniert dargestellt werden. Die Bezüge über Warenwert oder kg-Angaben sind nicht darstellbar.

Umweltwirkungskategorien

Treibhauspotential – "Treibhauseffekt" (Carbon Footprint)

Der Treibhauseffekt trägt diesen Namen, da er in globalem Maßstab dem gleichen Wirkungsmechanismus folgt wie er in kleinerem Maßstab in Gewächs- oder Treibhäusern zu beobachten ist. Die eintreffende kurzwellige Sonnenstrahlung trifft auf die Erdoberfläche und wird dort teilweise aufgenommen (absorbiert), wodurch die Erde zum einen direkt erwärmt wird und zum anderen wärmende Infrarotstrahlung reflektiert. Der reflektierte Anteil wird in der Troposphäre durch sogenannte Treibhausgase aufgenommen und in alle Richtungen wieder abgestrahlt, also teilweise auch wieder zur Erde. Dies führt zu einer Erwärmung der erdnahen Luftschichten.

Dies geschieht in gewissem Maß auf natürliche Weise. Durch das menschliche Wirtschaften wird der Treibhauseffekt jedoch verstärkt. Zu den durch menschliches Handeln freigesetzten Treibhausgasen gehören beispielsweise Kohlendioxid, Methan und FCKWs. Abbildung A 1 veranschaulicht die wesentlichen Vorgänge dieses Treibhauseffekts. Bei seiner Bewertung sind unbedingt mögliche langfristige globale Auswirkungen zu berücksichtigen.

Abbildung A 1: 	Anthropogener Treibhauseffekt (Kreissig & Kümmel 1999)

Das Treibhauspotenzial (Carbon Footprint) wird in Kohlendioxid - Äquivalenten (CO2-Äq.) angegeben. Dies bedeutet, dass alle Emissionen bezüglich ihres potentiellen Treibhauseffekts an CO2 gemessen bzw. zu diesem ins Verhältnis gesetzt werden. Die Verweildauer der Gase in der Atmosphäre ist dabei von hohem Einfluss und geht in die Berechnung mit ein. Entsprechend ist der für die Abschätzung betrachtete Zeithorizont mit angegeben. Üblich ist ein Bezug auf 100 Jahre.

Eutrophierungspotenzial – "Überdüngung"

Unter Eutrophierung bzw. Nährstoffeintrag versteht man eine Anreicherung von Nährstoffen an einem bestimmten Standort. Man unterscheidet dabei den Eintrag in Wasser oder Boden als aquatischen und terrestrischen Nährstoffeintrag. Zur Eutrophierung tragen Luftschadstoffe, Abwässer und die Düngung in der Landwirtschaft bei.

In Gewässern hat dies ein verstärktes Algenwachstum zur Folge. Dadurch dringt weniger Sonnenlicht in tiefere Schichten vor und führt somit zu einer verringerten Photosynthese, d.h. zu einer niedrigeren Sauerstoffproduktion. Für den Abbau abgestorbener Algen wird ebenfalls Sauerstoff benötigt. Diese Effekte verstärken sich gegenseitig und bewirken eine verringerte Sauerstoffkonzentration im Wasser, was letztendlich zu Fischsterben und Fäulnis (anaerobe Zersetzung) führen kann. Es entstehen dabei unter anderem Schwefelwasserstoff und Methan. Man spricht auch von einem "Umkippen des Gewässers".

Auf eutrophierten Böden zeigen Pflanzen eine verstärke Anfälligkeit gegenüber Krankheiten und Schädlingen; darüber hinaus ist das Festigkeitsgewebe geschwächt. Zu hoher Nährstoffeintrag erhöht durch Auswaschungsprozesse zudem den Nitratgehalt im Grundwasser. Von dort gelangt das Nitrat auch ins Trinkwasser. In geringen Mengen ist Nitrat toxikologisch unbedenklich. Es reagiert jedoch häufig zu Nitrit, was für Menschen giftig wirkt. Quellen der Eutrophierung sind in Abbildung A 2 dargestellt.

Abbildung A 2: Quellen der Eutrophierung

Das Eutrophierungspotenzial wird als Phosphat – Äquivalent (PO4-Äq.) in der Bilanz dargestellt. Auch beim Eutrosphierungspotenzial ist zu berücksichtigen, dass die Auswirkungen regional sehr unterschiedlich sind.

Ozonabbaupotenzial – "Ozonloch"

Ozon entsteht in großen Höhen, wenn kurzwellige UV-Sonnenstrahlen auf Sauerstoff-Moleküle treffen. So bildet sich die sogenannte Ozonschicht in der Stratosphäre (15 - 50 km Höhe). Rund 10 % des Ozons gelangt durch Vermischungsvorgänge auch in erdnähere Schichten (Troposphäre). Die Ozonschicht ist wichtig für das Leben auf der Erde, denn Ozon nimmt die kurzwellige UV-Strahlung auf und gibt mit größerer Wellenlänge in alle Richtungen wieder ab. So gelangt nur ein Teil der UV-Strahlung auf die Erde. Die von Menschen verursachten Emissionen führen zum Abbau der Ozonschicht. Allgemein bekannt wurde dies durch Berichte über das Ozonloch über den Gebieten der Antarktis, mittlerweile ist jedoch auch ein Ozonabbau über den mittleren Breiten (z.B. Europa) erkennbar, wenn auch nicht im selben Ausmaß.

Folgenden zwei Stoffgruppen wird im Wesentlichen ein Ozon abbauende Wirkung zugeschrieben: Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKWs) und Stickoxiden (NOX). Abbildung A 3 zeigt die wesentlichen Aspekte des Ozonabbaus.

Abbildung A 3: Ozonabbau (Kreissig & Kümmel 1999)

Ozonabbau bewirkt zum einen die Erwärmung der Erdoberfläche. Zu berücksichtigen ist insbesondere aber auch, dass Menschen, Tiere und Pflanzen gegenüber UV-B und UV-A Strahlung sehr empfindlich reagieren; in der Folge können z.B. Wuchsveränderungen bzw. Minderung der Ernteerträge (Störung der Photosynthese) sowie Tumore (insbesondere Hautkrebs und Augenerkrankungen) auftreten. Darüber hinaus nimmt das Meeresplankton ab, was erhebliche Auswirkungen auf die Nahrungskette nach sich ziehen kann.

Bei der "klassischen" Berechnung des Ozonabbaupotenzials werden vor allem anthropogen emittierte Halogenkohlenwasserstoffe, die als Katalysatormoleküle viele Ozonmoleküle zerstören können, erfasst. Aus den Ergebnissen von Modellrechnungen für unterschiedliche ozonrelevante Stoffe ergeben sich jeweils sogenannte "Ozonschädigende Potenziale" (ODP: Ozone Depletion Potential). Dabei wird zunächst ein Szenario mit fester Emissionsmenge eines Referenz-, quasi Bezugs-FCKW (R11) durchgerechnet. Als Ergebnis erhält man im Gleichgewicht einen bestimmten Wert der Gesamtozonreduktion. Für jede Substanz, für die ein Ozonabbaupotenzial errechnet werden soll, wird analog das gleiche Szenario betrachtet, jedoch R11 durch die gleiche Menge der Substanz ersetzt. Als Ergebnis erhält man das Ozonabbaupotenzial für die jeweilige Substanz, das in R11-Äquivalenten angegeben wird.

Bei der Bewertung des Ozonabbaupotenzials sind die langfristigen, globalen und zum Teil irreversiblen Auswirkungen zu berücksichtigen.

Photooxidantienbildungspotenzial – "Sommersmog"

Während Ozon in der Stratosphäre eine Schutzfunktion hat, ist bodennahes Ozon ein hoch reaktives schädliches Spurengas. Photochemische Ozonbildung in Erdnähe (Troposphäre) wird auch als Sommersmog bezeichnet. Es gibt Hinweise darauf, dass dieses Vegetation und Materialien schädigt. Höhere Konzentrationen von Ozon sind für Menschen giftig. Durch Sonnenstrahlung entstehen aus Stickoxiden und Kohlenwasserstoff unter komplexen chemischen Reaktionen aggressive Reaktionsprodukte, das wichtigste Reaktionsprodukt ist dabei Ozon. Stickoxide allein bewirken keine Erhöhung der Ozonkonzentration.

Kohlenwasserstoffemissionen entstehen durch unvollständige Verbrennung, beim Umgang mit Ottokraftstoffen (Lagerung, Umschlag, Tanken etc.) oder wenn Lösungsmittel in die Luft gelangen. Hohe Ozonkonzentrationen treten bei hohen Temperaturen, geringer Luftfeuchtigkeit, wenig Wind sowie hohen Kohlenwasserstoffkonzentrationen auf. Sofern Kohlenmonoxid (CO - meist vom Verkehr) vorhanden ist, reagiert das gebildete Ozon zu Kohlendioxid (CO2) und Sauerstoff (O2), deshalb werden die höchsten Ozonwerte oft nicht in unmittelbarer Nähe der Emissionsquellen sondern eher in Reinluftgebieten (z.B. Wäldern) gemessen, in denen kaum CO vorhanden ist (Abbildung A 4).

Abbildung A 4: Bodennahe Ozonbildung (Sommersmog) (Kreissig & Kümmel 1999)

Das Photooxidantienpotenzial (POCP) wird in der Ökobilanz als Ethen-Äquivalent (C2H4-Äq.) angegeben. Zu berücksichtigen ist, dass die tatsächlichen Ozonkonzentrationen von der Witterung und von der jeweiligen Situation vor Ort abhängen.

Versauerungspotenzial – "saurer Regen"

Durch die Umwandlung von Luftschadstoffen wie Schwefeldioxid und Stickoxiden in Säuren (hier H2SO4 und HNO3) wird eine Versauerung von Böden und Gewässern verursacht. Auch Ökosysteme werden hierdurch geschädigt; an erster Stelle ist hier das Waldsterben zu nennen. Die Schädigung geschieht direkt oder indirekt z.B. durch Nährstoffauswaschung oder verstärkte Löslichkeit von Metallen im Boden. Aber auch bei Bauwerken und Baustoffen nehmen die Schäden zu; so korrodieren Metalle und Natursteine z.B. verstärkt und zersetzen sich schneller. Abbildung A 5 stellt den wesentlichen Wirkungspfad der Versauerung dar

Abbildung A 5: Versauerung  (Kreissig & Kümmel 1999)

Das Versauerungspotenzial wird in Schwefeldioxid – Äquivalenten (SO2-Äq.) angegeben; diese beschreiben die Fähigkeit bestimmter Stoffe, H+-Ionen zu bilden und abzugeben. Bestimmten Emissionen kann ein Versauerungspotenzial zugewiesen werden, indem die Schwefel-, Stickstoff- und Halogenatome zu den jeweiligen Emission ins Verhältnis gesetzt und auf Schwefeldioxid bezogen dargestellt werden.

Die Versauerung ist ein globales Problem, die Effekte fallen regional jedoch sehr unterschiedlich aus, was bei der Bewertung zu berücksichtigen ist.