Methode der ökologischen Knappheit

Grundidee und Einordnung

Die Methode der ökologischen Knappheit heißt auch Umweltbelastungspunkteverfahren oder Methode der Umweltbelastungspunkte. Sie ist ein stoffflussorientiertes, eindimensionales und nicht-monetäres Instrument zur Wirkungsabschätzung in Ökobilanz-Studien. Stoffflussorientiert bedeutet, dass Emissionen, Ressourcenverbräuche und Abfallmengen betrachtet werden. Eindimensional bedeutet, dass unterschiedliche Umwelteinwirkungen zu einer gemeinsamen Kennzahl zusammengeführt werden.

Kern der Methode ist der Vergleich zwischen der tatsächlichen Umweltbelastung, der Ist-Menge, und der gesellschaftspolitisch als zulässig angesehenen Belastung, der Toleranzmenge. Das Verhältnis von Ist-Menge zu Toleranzmenge heißt ökologische Knappheit. Je stärker die tatsächliche Belastung eine als zulässig angesehene Belastung ausschöpft oder überschreitet, desto höher wird sie gewichtet.

Das Verfahren ist in die Norm ISO 14040 für Ökobilanzen eingeordnet und dient dazu, Daten einer Sachbilanz zu bewerten. Eine Sachbilanz erfasst beispielsweise Emissionen, Energie- und Wasserverbrauch sowie Abfälle. Diese Daten werden gewichtet und als dimensionslose Umweltbelastungspunkte (UBP) ausgedrückt. UBP können addiert werden; dadurch lassen sich die Umwelteinwirkungen von Produkten, Prozessen oder Unternehmen vergleichen.

Die Zielerreichung folgt dem „Distance to Target“-Prinzip, also dem Abstand zum Ziel. Grundlage ist die Annahme, dass die Bedeutung eines Umwelteffekts mit dem Abstand zwischen gegenwärtigem Niveau und Zielniveau zusammenhängt. Die Methode bezieht sich ursprünglich auf die Schweiz und deren politische Ziele sowie gegenwärtige Umweltbelastungen. Sie wurde vom damaligen Bundesamt für Umwelt (BAFU) zunächst für 16 Umwelteinwirkungen in Luft und Wasser, Energieverbrauch und Abfälle veröffentlicht. Überarbeitungen erfolgten 1997 mit 47 gewichtenden Ökofaktoren und 2006. Ein Update von 2013 behielt das grundsätzliche Vorgehen bei.

Berechnung von Ökofaktoren und UBP

Zuerst werden ein Ort beziehungsweise eine Region und ein Zeitraum festgelegt. Für Schadstoffe, Ressourcen oder Stoffgruppen werden dann Ist- und Toleranzmengen bestimmt. Daraus wird ein Ökofaktor berechnet. Mit diesem Ökofaktor und den Sachbilanzdaten lassen sich anschließend die Umweltbelastungspunkte ermitteln.

Die Formel für den Ökofaktor lautet:

Ökofaktor = K · 1/Normierungsmenge · (Istmenge/Toleranzmenge)² · 10¹²

K ist der Charakterisierungsfaktor. Er wird verwendet, wenn ein Stoff einer bestimmten Umweltwirkung zugeordnet werden kann, und setzt dessen Wirkung ins Verhältnis zu einer Referenzsubstanz. Methan hat beispielsweise rund die 23-fache Treibhauswirkung von CO₂; für Methan beträgt K bei der Berücksichtigung der gesamten Treibhausgasemissionen 23,29.

Die Toleranzmenge wird durch nationale oder internationale Normen oder Grenzwerte bestimmt. Die Istmenge ist der tatsächliche Fluss eines Schadstoffs, einer Ressource, einer Verbrauchsmenge oder einer charakterisierten Umwelteinwirkung in einem Referenzgebiet. Die Normierung passt die Knappheitssituation an die aktuellen regionalen Emissionen an. Üblicherweise sind Istmenge und Normierungsmenge gleich; sie unterscheiden sich bei regionaler oder zeitlicher Differenzierung.

Der quadrierte Quotient aus Ist- und Toleranzmenge bildet die Gewichtung. Damit werden starke Überschreitungen der Toleranzmenge deutlich stärker berücksichtigt als leichte Überschreitungen: Eine zusätzliche Emission erhält ein höheres Gewicht, wenn die Belastung bereits hoch ist. Die Gewichtung basiert in der Regel auf nationalen Jahresmengen. Der Faktor 10¹² dient nur der besseren Handhabbarkeit und Anschaulichkeit und ist bei allen Ökofaktoren gleich. Die Einheit lautet „Umweltbelastungspunkte (UBP) pro Umwelteinwirkungseinheit“.

Ökofaktoren sollen für jede Emissionsart sowie für Energieverbrauch, Wasserverbrauch und Abfallmengen bestimmt werden. Sie gelten jeweils für ein Referenzgebiet, eine Referenzzeit – meist ein Jahr – und eine Referenzeinheit, etwa UBP pro Tonne Output. Für eine Stoffgruppe gilt: Umweltbelastungspunkte = Ökofaktor · Output. Die UBP aller Sachbilanzpositionen eines Produktsystems, Prozesses oder Unternehmens werden zu einer einzigen Kennzahl addiert.

Regionale Anpassung

Ökofaktoren können nicht ohne Weiteres von einem Land oder einer Region auf eine andere übertragen werden. Ihre Aufteilung in Charakterisierung, Normierung und Gewichtung ermöglicht jedoch eine Umrechnung für andere Regionen.

Die Gewichtung wird aus dem aktuellen und dem kritischen Fluss eines Gebietes bestimmt. Der aktuelle Fluss bezeichnet die Umwelteinwirkung innerhalb einer Zeitspanne in der betrachteten Region und wird gewöhnlich in Tonnen angegeben. Der kritische Fluss ist die ökologisch gerade noch zulässig erachtete Emissionsmenge pro Zeitspanne, meist pro Jahr. Die Normierung verwendet den aktuellen Fluss der Region, für die der Ökofaktor gelten soll.

Bei der Bestimmung des kritischen Flusses müssen regionale Besonderheiten und gesetzliche Vorgaben wie Immissionsgrenzwerte beachtet werden. Gesetze, Verordnungen und Richtlinien haben Vorrang. Fehlen verbindliche Regelungen, können bestehende Vereinbarungen von Bundes- oder Landesregierungen, etwa Konzepte oder Absichtserklärungen, herangezogen werden. Gibt es auch diese nicht, sind Aussagen anerkannter wissenschaftlicher Institutionen oder Personen möglich.

Anwendungen und Beispielergebnisse

Die gewichteten Ergebnisse können Unternehmen als Entscheidungsgrundlage dienen, zum Beispiel in Produkt- und Strategieentwicklung, Einkauf oder Kundenberatung. Auch in der Konsumentenberatung sind sie nutzbar. Für ein gesamtes Unternehmen lässt sich mit Umweltkennziffern beurteilen, wie sich seine Ökoeffizienz entwickelt.

In der Schweiz wird die Methode bei einer Ökobilanz-Prüfung zur Befreiung von Biotreibstoffen von der Mineralölsteuer eingesetzt. Voraussetzung ist, dass die Umweltbelastungen bei der Nutzung von Biotreibstoffen nicht höher sind als bei fossilen Treibstoffen.

Eine Studie zu den Gesamtumweltbelastungen der Schweiz zeigte zudem die Bedeutung des Außenhandels: Etwa 60 % der durch Konsum verursachten Umweltbelastungspunkte entstehen im Ausland durch Importe von Gütern und Dienstleistungen.

Stärken und Grenzen

Ein Vorteil der Methode ist ihre vielseitige Anwendung und hohe Praktikabilität, sofern regional passende Ökofaktoren berechnet werden können. Als eindimensionales Verfahren ermöglicht sie direkte Vergleiche von Unternehmen, Produkten oder Leistungen anhand einer einzigen Umweltkennzahl. Das ist besonders nützlich, wenn Umweltaspekte gemeinsam mit Kriterien wie Kosten oder Praktikabilität in Entscheidungen eingehen sollen.

Eine wesentliche Grenze liegt darin, dass die Zielwerte auf politischen Zielen und Wertvorstellungen einer Region beruhen. Diese unterscheiden sich regional, weshalb Anpassungen notwendig sind; solche wurden beispielsweise für Deutschland, Japan und Jordanien erarbeitet. Weil Zielwerte meist aus politischen Diskursen stammen, können Schäden über- oder unterbewertet werden. Neben wissenschaftlichen Erkenntnissen zur Schadstoff-Schädlichkeit können aktuelle politische Programme sowie Lobby-Aktivitäten von Industrien und NGOs Einfluss haben.

Zur Verbesserung von Prozessen oder Produkten reicht die Methode allein nicht aus: Einzelne Umweltaspekte und Prozesse müssen dann meist vertieft untersucht werden. UBP können aber eine erste überblicksartige Bewertung von Alternativen liefern.

Problematisch ist außerdem die Wahl der Systemgrenze für den kritischen Fluss. Treibhausgase wie Kohlendioxid haben globale Einflüsse; neben nationalen Reduktionszielen wäre daher eine weltweite Betrachtung denkbar. Wasserverbrauch hat dagegen keine globalen Folgen und müsste unterhalb nationaler Ebenen regional detailliert werden. Für die konkrete Berechnung von UBP gibt es hierfür noch keine verbindlichen Richtlinien.

Auch die Abgrenzung von Problembereichen ist kritisch: Zunächst wird jeder Bereich als gleich wichtig behandelt. Wird ein Bereich in zwei Bereiche aufgeteilt, kann sich die Umweltbelastung dadurch verdoppeln, selbst wenn die Reduktionsziele gleich sind. Wie bei jeder Ökobilanz müssen die errechneten UBP schließlich auf die erzielte Output-Menge oder eine andere Leistung, die „funktionale Einheit“, bezogen werden, damit aussagekräftige Vergleiche möglich sind.