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Product Carbon Footprinting in der Luftfrachtbeförderung - Potenziale und Herausforderungen

Hausarbeit (Hauptseminar) 2011 64 Seiten

Informatik - Wirtschaftsinformatik

Leseprobe

INHALTSVERZEICHNIS

ABBILDUNGSVERZEICHNIS

TABELLENVERZEICHNIS

ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS

1 Einleitung

2 Theoretische Grundlagen
2.1 Luftfrachtverkehr
2.1.1 Grundlegende Definitionen
2.1.2 Schadstoffemissionen im Luftverkehr
2.2 Der Product Carbon Footprint
2.2.1 Grundlegende Definitionen
2.2.2 Standardisierung
2.2.3 Product Carbon Footprinting nach dem Leitfaden von BMU und BDI ...

3 Product Carbon Footprinting im Luftfrachtverkehr
3.1 Kennzahlen und Methoden zur Quantifizierung der klimawirksamen Treibhausgasemissionen des Luftverkehrs
3.2 Modelle zur Ermittlung des Treibsstoffverbrauchs
3.2.1 Einfaches Modell nach dem Emission Inventory Guidebook
3.2.2 ADS-B-basiertes Modell
3.3 Evaluation anhand eines Anwendungsfalls
3.3.1 Einfaches Modell nach dem Emission Inventory Guidebook
3.3.2 ADS-B-basiertes Modell
3.3.3 Gegenüberstellung der Ergebnisse
3.3.4 Beispielhafte Ermittlung des, durch die Luftfrachtbeförderung verursachten Anteils am PCF

4 Potenziale und Herausforderungen des Product Carbon Footprinting in der Luftfrachtbeförderung

5 Fazit

LITERATURVERZEICHNIS

ANHANG
A Flugprotokoll: Philadelphia nach Memphis
B Flugprotokoll: Memphis nach Los Angeles
C Aviation vs 2.3 Spreadsheet: McDonnell Douglas DC10-30
D ICAO Engine Exhaust Emissions Databank: CF6-50C

ABBILDUNGSVERZEICHNIS

Abbildung 1: Struktur eines Hub-and-Spokes-Systems

Abbildung 2: Unterschiedliche Phasen eines Fluges

Abbildung 3: Verbrennung von 1 kg Kerosin

Abbildung 4: Betrachtungsbereich des Product Carbon Footprint

Abbildung 5: Ablauf der Erhebung des PCF

Abbildung 6: Betrachtungsbereich des LTO-Zyklus

Abbildung 7: KPHL - KMEM: Treibstoffverbrauch der einzelnen Phasen

Abbildung 8: KMEM - KLAX: Treibstoffverbrauch der einzelnen Phasen

Abbildung 9: Treibstoffverbrauch gesamt

TABELLENVERZEICHNIS

Tabelle 1: Betriebsphasen des LTO-Zyklus

Tabelle 2: Einfaches Modell: Kerosinverbrauch im LTO-Zyklus

Tabelle 3: Einfaches Modell: Gesamtverbrauch

Tabelle 4: Triebwerksdaten CF6-50C

Tabelle 5: Gegenüberstellung der Ergebnisse der verschiedenen Modelle

ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1 EINLEITUNG

Experten sind sich darüber einig, dass die seit der industriellen Revolution verursachten Treibhausgasemissionen zu einer unwiderruflichen weltweiten Klimaveränderung ge- führt haben (vgl. Ahrens, u. A. 2008, S.11). Die globale Erwärmung in den kommenden Jahrzehnten gegenüber der vorindustriellen Zeit wird auf 1,8 - 4 Grad Celsius geschätzt (vgl. Ahrens, u. A. 2008, S.11). Dies macht deutlich, dass die Klimaveränderung nicht weiter vernachlässigt werden darf und deshalb immer weiter in den Fokus öffentlicher Diskussionen und der Politik rückt.

Ein großer und ständig wachsender Anteil an den weltweiten CO2-Emissionen wird dem Verkehrssektor zugeschrieben. Auch die technologischen Effizienzsteigerungen konn- ten dieses Wachstum bisher nicht aufhalten, da die hierdurch entstanden Einsparungen stets durch ein höheres Verkehrsaufkommen überkompensiert wurden. Weltweit lagen die anteiligen Emissionen im Verkehrssektor im Jahre 2003 bei ca. 24 % der gesamten CO2-Emissionen (vgl. Ahrens, u. A. 2008, S.14). Hierbei fielen etwa 18 % der globalen Emissionen dem Straßenverkehr zu, während jeweils ca. 3 % der Luft- und der Schiff- fahrt zuzuordnen sind (vgl. Ahrens, u. A. 2008, S.14). Im Vergleich zu den anderen Transportmitteltypen weisen die Emissionen des Luftverkehrs - auf seine Transportleis- tung bezogen - eine deutlich höhere Klimawirksamkeit auf. Zudem wächst der Luftver- kehr so schnell wie kaum ein anderer Sektor. Gründe dafür sind die zunehmende inter- nationale Vernetzung, die zunehmende Bedeutung der Luftfracht, sowie die stetige Sen- kung der Flugpreise, welche in erster Linie aus den technologischen Entwicklungen und der steigende Wettbewerbssituation resultiert. Mit einem jährlichen dynamischen Wachstum von ca. 4 % entwickelt sich der Luftverkehr ungefähr doppelt so schnell wie die weltweite Wirtschaft (vgl. Ahrens et al. 2008, S. 31). Dies spiegelt sich auch in einer stetigen Erhöhung der, durch den Luftverkehr verursachten Treibhausgasemissionen wider, die sich allein zwischen 1990 und 2003 um 73 % erhöht haben (vgl. Ahrens et al. 2008, S. 31). Bei bisherigen klimapolitischen Maßnahmen wie z. B. dem Kyoto- Protokoll1 blieb der Luftverkehr größtenteils unberücksichtigt. Doch spätestens durch die geplante Einbeziehung des Flugverkehrs in den Emissionshandel2 ab dem Jahr 2012 macht es für Luftfahrtgesellschaften unumgänglich, sich mit diesem Thema auseinanderzusetzen.

Eine Möglichkeit, klimawirksame Treibhausgasemissionen von Produkten und Dienst- leistungen allgemein und - im Hinblick auf den Untersuchungsbereich dieser Arbeit - auch im Luftverkehr zu messen und zu bewerten, stellt das Product Carbon Footprinting dar. Dabei steht die Schaffung von Transparenz bei der Emission von Schadstoffen ent- lang des gesamten Lebenszyklus eines Produktes im Vordergrund. Aufbauend auf die Analyse, wo genau welche Emissionen in welcher Höhe anfallen, lassen sich Einspa- rungspotenziale identifizieren und entsprechende Maßnahmen zur Emissionsminderung entwickeln.

Zielsetzung vor Vorgehen dieser Arbeit

Ziel dieser Arbeit ist es, die Möglichkeiten und Herausforderungen des Product Carbon Footprinting im Luftfrachtverkehr zu untersuchen. In Kapitel 1 werden die dafür nöti- gen theoretischen Grundlagen erläutert. Inhaltlich gliedert sich dieses Kapitel in zwei Teile. Im ersten werden der Luftfrachtverkehr und dessen Klimawirkungen thematisiert, im zweiten Teil dieses Kapitels wird das Konzept des Product Carbon Footprinting vor- gestellt. Nachdem in Kapitel 2.2.2 die wichtigsten Standardisierungsprozesse des Pro- duct Carbon Footprintig vorgestellt werden, wird anschließend die Erhebung des PCF nach dem Leitfaden von BMU und BDI erläutert. Kapitel 3 thematisiert den Einsatz des Product Carbon Footprinting im Luftfrachtverkehr. Im Rahmen dieser Arbeit soll eine Methode vorgestellt werden, wie sich Realtime-Flugdaten zur Bestimmung des Treib- stoffverbrauchs verwenden lassen. Anhand eines Anwendungsfalls wird dieses Modell mit einem Durchschnittswertverfahren verglichen, um eine Antwort auf die Frage zu erhalten, ob sich die Analyse von Live-Flugdaten als lohnend erweist. In Kapitel 3.3.4 wird exemplarisch dargestellt, wie sich der durch die Luftfrachtbeförderung verursachte Anteil am PCF berechnen lässt. Kapitel 4 thematisiert die Herausforderungen und Po- tenziale des Product Carbon Footprinting in der Luftfrachtbeförderung und stellt die in dieser Arbeit vorgestellten Modelle zur Berechnung des Treibstoffverbrauchs anhand ihrer Vorzüge und Unsicherheiten gegenüber.

2 THEORETISCHE GRUNDLAGEN

In diesem Teil der Arbeit sollen die, für das Verständnis der weiteren Ausführungen notwendigen Grundlagen erläutert werden. Dabei wird auf die Entwicklungen des Luft- verkehrs - und inbesondere des Luftfrachtverkehrs - eingegangen und die daraus resul- tierende Umweltbelastung thematisiert. Im Anschluss daran wird mit dem Product Carbon Footprinting ein Instrument eingeführt, mit dem sich die Klimawirkung von Treibhausgasen messen lässt.

2.1 LUFTFRACHTVERKEHR

2.1.1 GRUNDLEGENDE DEFINITIONEN

Laut MENSEN umfasst der Luftverkehr „ [...] die Gesamtheit aller Vorgänge, die der Ortsveränderung von Personen, Gütern und Nachrichten (Personen, Fracht, Post), auf dem Luftwege dienen. “ (Mensen 2003, S. 6). Unter den Begriff Luftfracht fallen - ver- einfacht ausgedrückt - sämtliche Güter, die im Luftverkehr transportiert werden (vgl. Mensen 2007, S. 16). Bei Gütern, welche als Luftfracht befördert werden, handelt es sich in erster Linie um besonders hochpreisige Produkte, um transportempfindliche Wa- ren oder solche, die aufgrund ihrer Beschaffenheit eine besonders schnelle Zustellung erfordern. Typische Luftfrachtgüter sind beispielsweise Waren wie Arzneimittel, exoti- sches Obst oder Gemüse, frische Fleisch- und Fischprodukte, mode- und saisonabhän- gige Textilien, Maschinenteile, High-Tech-Erzeugnisse, Luxusautos, Tiere und Termin- sendungen allgemein (vgl. Lufthansa 2011; vgl. Beder 1994, S. 108). Laut Angaben der Lufthansa werden jährlich weniger als ein Prozent aller Güter per Luftfracht befördert, wobei der Wert der so transportierten Fracht bei ca. 35 % des Gesamtwerts aller trans- portierten Güter liegt (vgl. Lufthansa 2011). Den großen Vorteilen des Luftverkehrs gegenüber anderen Transportarten - Schnelligkeit und Zuverlässigkeit - stehen hohe Transportkosten und vergleichsweise geringe Beförderungskapazitäten entgegen (vgl. Vahrenkamp 2005, S. 273).

In der Luftfrachtbeförderung unterscheidet man nach der Art der eingesetzten Flugzeug- typen. Handelt es sich bei dem eingesetzten Flugzeug um eine Passagiermaschine, die zusätzlich Fracht als Beiladung transportiert, so handelt es sich hierbei um ein Belly- Flugzeug (vgl. Vahrenkamp 2005, S. 275). Die Luftfracht ist hierbei als Kuppelprodukt des Passagiertransports anzusehen und wird üblicherweise zusammen mit dem Gepäck der Passagiere im Lower Deck befördert, während die Passagiere im Main Deck unter- gebracht werden (vgl. Vahrenkamp 2005, S. 275). Diese Art des Transportes bietet sich vor allem für Destinationen mit einem geringen Verkehrsaufkommen für Luftfracht an, bei denen reine Frachtflugzeuge aufgrund der geringen Auslastung nicht wirtschaftlich eingesetzt werden können (vgl. Vahrenkamp 2005, S. 276). Nurfrachtflugzeuge - oder auch kurz Frachter - werden ausschließlich zur Luftfrachtbeförderung und in der Regel nur von Fluggesellschaften eingesetzt, die dies als eigenes Geschäftsfeld auffassen (vgl. Vahrenkamp 2005, S. 276).Als Transporthilfsmittel werden in der Luftfrachtbeförde- rung sogenannte Unit Load Devices (UDL) eingesetzt um Fracht in transportierfähige Einheiten zu bündeln (vgl. Alram 2011, S. 23). Dabei lassen sich grundlegend zwei Ar- ten von UDLs unterscheiden: Luftfrachtcontainer und Luftfrachtpaletten (vgl. Alram 2011, S. 23). Bei ULD-Containern handelt es sich um geschlossene Behälter, die ent- weder komplett aus Aluminium gefertigt werden oder aus einer Kombination von Alu- minium für den Rahmen und Kunststoff für die Wände bestehen (vgl. Alram 2011, S. 23). Je nach Einsatzzweck können diese über eingebaute Kühlaggregate verfügen (vgl. Alram 2011, S. 23). Bei ULD-Paletten handelt es sich um stabile Paletten aus Alumini- umblech, deren Ränder mit Ösen ausgestattet sind, um Frachtnetze daran zu befestigen (vgl. Alram 2011, S. 23). Es existiert eine Vielzahl unterschiedlicher Ausführungen von ULDs, auf die im Rahmen dieser Arbeit nicht weiter eingegangen werden kann.3

Da die späteren Berechnungen Hub-and-Spokes-Systeme miteinbeziehen, seien im Fol- genden deren grundlegender Aufbau und Funktionsweise dargestellt. Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit wird im Flugverkehr - und somit auch in der Luftfrachtbeförderung - in der Regel auf Hub-and-Spokes-Routensysteme (Nabe-und-Speichen-Systeme) ge- setzt (vgl. Clausen/Sieke 2009, S. 360). Kennzeichnend für solche Systeme ist ihr stern- förmiger Organisationsaufbau. Dabei ist ein Hub ein zentraler Umschlagpunkt, von dem aus Flugrouten - Spokes - in alle Richtungen zu den Endknoten laufen (vgl. Sterzen- bach/Conrady 2003, S. 118f.).

Das erklärte Ziel ist es hierbei, einen effektiven und wirtschaftlich sinnvollen Transport zu gewährleisten, indem die Auslastung der Transportladungen optimiert und die nötige Anzahl der Transportverbindungen reduziert wird (vgl. Sterzenbach/Conrady 2003, S. 119). Eine direkte Point-to-Point-Verbindung zwischen den einzelnen Flughäfen würde eine große Anzahl an teilweise unausgelasteten Flügen erfordern. Aus diesem Grund wird die Luftfracht an zentralen Hubs zusammengeführt, dort verdichtet, neu verladen und weitertransportiert (vgl. DHL 2008, S. 3). Bei einer direkten Point-to-Point- Verbindung zwischen n Flughäfen bestehen n(n-1) Transportrelationen (vgl. Klaus, Krieger 2008, S. 222). Durch die Einführung eines einzelnen zentralen Hubs lässt sich die Anzahl der Verbindungen, welche nötig sind, um alle Knoten miteinander zu ver- binden, auf 2n reduzieren (vgl. Klaus, Krieger 2008, S. 222 f.). Der Optimierung der Transportauslastung beim Hub-and-Spokes-System stehen in der Regel längere Trans- portstrecken gegenüber, wenn der Weg von A nach B über einen zentralen Hub führt. Abbildung 1 zeigt die Struktur eines Hub-and-Spokes-Systems verglichen mit einem Point-to-Point-System.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Struktur eines Hub-and-Spokes-Systems4

2.1.2 SCHADSTOFFEMISSIONEN IM LUFTVERKEHR

Emissionen der Industrie, des Straßenverkehrs usw. gelangen bis auf wenige Ausnahmen nur bis in die planetare Grenzschicht, welche im Winter bei ca. zweihundert Metern und im Sommer in bis zu drei Kilometern Höhe liegen kann (vgl. Pompl 2002, S. 63). Die Emissionen des Luftverkehrs beeinflussen die Umwelt sowohl lokal, als auch global. Startende und landende Flugzeuge wirken in direkter Nähe von Flughäfen auf die lokale Luftverschmutzung, zusätzlich fördern sie durch ihre Emissionen beim Flug in großer Höhe die globale Erderwärmung (vgl. Havers 2008, S. 15). Der Flug in Reiseflughöhe ist nahezu die einzige künstliche Emissionsquelle in der oberen Troposphäre und der Tropopause5 (vgl. Pompl 2002, S. 63).6

Je nach Betriebszustand lassen sich bei einem Flug die Phasen Rollen vom Flughafenterminal bis zur Startbahn, Start, Steigflug, Reiseflug, Sinkflug, Landeanflug und Rollen von der Landebahn bis zum Terminal unterscheiden (vgl. Armbruster 1996 S. 127 f.). Dabei ist die jeweilige Phase maßgeblich bestimmend für den Lastzustand der Triebwerke (vgl. Armbruster 1996, S. 127). In Abbildung 2 sind die verschiedenen Phasen eines Fluges schematisch dargestellt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Unterschiedliche Phasen eines Fluges7

Treibhausgasemissionen des Flugverkehrs haben durch ihr Auftreten in großer Höhe eine wesentlich höhere Auswirkung auf das Klima als bodengebundene Transporte, da hier andere chemische Zusammensetzungen der Atmosphäre vorliegen (vgl. Havers 2008, S. 15 ff.). Dies zeigt auch eine Untersuchung der Umweltauswirkungen von Le- bensmitteltransporten aus England, laut der der Anteil, der per Luftfracht transportierten Lebensmittel bei ca. 1 % liegt, deren Emissionen aber anteilig bei ungefähr 11 % (vgl. Watkiss et al. 2005, S. 33).

Obwohl dem Luftverkehr absolut betrachtet mit 3 % an den weltweiten CO2- Emissionen ein relativ geringer Anteil der globalen CO2-Emissionen zugeschrieben wird (vgl. Ahrens et al. 2008, S. 14), bleibt festzuhalten, dass dieser Anteil von einer Minderheit erzeugt wird. In Bezug auf die Luftfracht bedeutet dies, dass ein geringer Anteil der gesamten Transportleistung für einen verhältnismäßig großen Anteil an CO2- Emissionen verantwortlich ist.

In Abbildung 3 wird dargestellt, welche Schadstoffe in welchen Mengen bei der Verbrennung von 1 kg Kerosin durch Flugzeugtriebwerke entstehen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Verbrennung von 1 kg Kerosin8

Diese Emissionen lassen sich nach der Art ihrer Klimawirkung in direkte und indirekte Effekte unterteilen. Bei direkten Auswirkungen wie beispielsweise CO2 ist der emittier- te Schadstoff der Stoff selbst, der das Klima beeinfluss, während indirekte andere Wir- kungen hervorrufen (vgl. IPCC S. 21). Dies wäre etwa bei der Entstehung von Kon- densstreifen und Zirruswolken9 durch Wasserdampf und Rußpartikel der Fall. Während Rußpartikel sowie andere Emissionen wie z. B. Stickoxide oder Wasserdampf eine rela- tiv kurze Verweildauer in der Atmosphäre haben und nahe an ihrem Erzeugungsort verweilen, wird Kohlendioxiderst nach ungefähr einhundert Jahren abgebaut und ver- mischt sich unabhängig von seinem Emissionsort gleichmäßig in der Erdatmosphäre (vgl. IPCC 1999, S.3). Die lange Verweildauer hat zur Folge, dass die Konzentration von CO2 in den kommenden Jahren weiter zunehmen und sich die Klimawirkung ver- stärken wird, selbst wenn die zukünftigen Emissionen reduziert werden können (vgl. Havers 2008, S. 16).

Nach Experteneinschätzung beträgt der Anteil von CO2-Emissionen am Treibhauseffekt ca. 55 % (vgl. Ahrens et al. 2008, S. 12). Aus diesem Grund und aufgrund der Tatsache, dass bei der Verbrennung von Kerosin, an für den Treibhausgaseffekt verantwortlichen Gasen, im Wesentlichen CO2 erzeugt wird,10 kommt der Ermittlung der CO2- Emissionen im Luftverkehr eine besondere Bedeutung zu. Es bleibt jedoch festzuhalten, dass die Klimabeeinflussung des Luftverkehrs nicht allein an dessen CO2-Emissionen festgemacht werden kann. Neben der Emission von Kohlendioxid beeinflusst der Luft- verkehr das Klima vor allem durch die Veränderung der Methan- und Ozonkonzentrati- on sowie durch die Bildung von Kondensstreifen und Zirruswolken (vgl. IPCC 1999 S. 3).11 Laut AHRENS ET AL. ist eine reine Beschränkung auf die CO2-Emissionen als äußerst kritisch anzusehen, da sich entsprechende Maßnahmen zur Verringerung des Kohlendioxidausstoßes gegebenenfalls sogar negativ auf andere klimawirksame Effekte auswirken und die alleinige Betrachtung der CO2-Emissionen somit nur eine unzureichende Aussage über die gesamte Klimawirksamkeit zulässt (vgl. Ahrens et al. 2008, S. 33).12 Deshalb fordern AHRENS ET AL., dass bei der Einbeziehung des Luftverkehrs in den Emissionshandel neben CO2 auch andere treibhauswirksame Emissionen berücksichtigt werden sollen (vgl. Ahrens et al. 2008, S. 33).

2.2 DER PRODUCT CARBON FOOTPRINT

2.2.1 GRUNDLEGENDE DEFINITIONEN

Bei dem Product Carbon Footprint (PCF) handelt es sich um ein Maß bzw. eine Kenn- zahl, um klimarelevante Treibhausgasemissionen für Produkte oder Dienstleitungen zu quantifizieren (vgl. BMU/BDI 2010, S. 18). Carbon steht hierbei abkürzend für carbon dioxide (deutsch: Kohlendioxid). Aus diesem Grund wird auch häufig der Ausdruck CO2-Footprint oder - im deutschsprachigen Raum - die Bezeichnung CO2- bzw. Koh- lenstoff-Fußabdruck verwendet. Diese Definition hat jedoch eine irreführende Wirkung, da der PCF entgegen seinem Wortlaut nicht nur die CO2-Emissionen beinhaltet, sondern stellvertretend für die wichtigsten Treibhausgasemissionen steht (vgl. BMU/BDI 2010, S. 18).

Es existiert eine Reihe von unterschiedlichen Definitionen und Auffassungen für den Begriff Product Carbon Footprint (vgl. Hilpert/Thoroe/Schumann, S. 2 f.). Im Rahmen dieser Arbeit wird - wie vom BMU und dem BDI empfohlen - die Definition aus dem Entwurf der ISO 14067 “Carbon Footprint of Products “ verwendet: „ Der Product Carbon Footprint bezeichnet die Bilanz der Treibhausgasemissionen entlang des ge samten Lebenszyklus eines Produkts in einer definierten Anwendung bezogen auf eine definierte Nutzeneinheit. “ (BMU/BDI 2010, S. 18).

Die Definition des PCF versteht unter dem Begriff Treibhausgasemissionen sämtliche Emissionen der Treibhausgase, die im Kyoto-Protokoll erfasst sind. Dazu zählen: Koh- lendioxid(CO2), Methan (CH4), Schwefelhexafluorid (SF6), Distickstoffoxid (N2O), sowie teilhalogenierte Fluorkohlenwasserstoffe (HFCs) und perfluorierte Kohlenwas- serstoffe (PFCs) (vgl. O.V. 2011a). Aus diesem Grund - und um eine konkrete Berech- nung zu ermöglichen - werden sämtliche Treibhausgasemissionen in sogenannte CO2- Äquivalente umgerechnet (vgl. Wütz 2010, S. 12 f.; vgl. Brenton, Edwards-Jones Jen- sen 2010, S. 31; vgl. Havers 2008, S. 6).

Betrachtungsbereich beim Carbon Footprinting ist die komplette Supply Chain, die von einem Produkt durchlaufen wird, von der Rohstoffgewinnung bis hin zur letztendlichen Nutzung durch den Endverbraucher und gegebenenfalls der Entsorgung (BMU/BDI 2010, S. 18). Ein wichtiger Aspekt in diesem Zusammenhang ist die Abgrenzung der Systemgrenzen.13 Dabei wird festgelegt, in welchen Bereichen des Produktlebenszyklus Treibhausgasemissionen erfasst und welche Prozesse in die Untersuchung aufgenommen werden (vgl. BMU/BDI 2010, S. 62).14 Abbildung 4 veranschaulicht schematisch den Betrachtungsbereich des PCF.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4: Betrachtungsbereich des Product Carbon Footprint15

Die Ergebnisse aus dem PCF Pilotprojekt Deutschland haben ergeben, dass der Nutzen des Product Carbon Footprint zum aktuellen Zeitpunkt aufgrund eines fehlenden internationalen Standards in erster Linie auf den unternehmensinternen Einsatz zur Schaf- fung von Transparenz und eines verbesserten Umweltbewusstseins sowie zur Identifikation von Emissionsreduktionspotenzialen beschränkt ist (vgl. PCF-Projekt 2009, S. 8). Erst, wenn sich ein international anerkannter Standard durchgesetzt hat, kann der PCF sinnvoll zur Kommunikation mit Zulieferern, Industriekunden und Verbrauchern eingesetzt werden (vgl. PCF-Projekt 2009, S. 9).

2.2.2 STANDARDISIERUNG

Es existiert eine Vielzahl unterschiedlicher Auffassungen und Methodiken zur Berech- nung des Product Carbon Footprint. Bislang hat sich noch keine international verbindli- che Norm zur Erfassung des PCF durchsetzen können, sodass ein Vergleich unter- schiedliche Berechnungsmodelle bisher nur schwer möglich ist (vgl. BMU/BDI 2010, S. 18 ff.). Aus diesem Grund soll ein international gültiger ISO-Standard (ISO 14067) eingeführt werden, der sich mit der Erfassung und Kommunikation des Product Carbon Footprint beschäftigt (vgl. BMU/BDI 2010, S. 9). Laut Angaben des BMU und des BDI ist mit abschließenden Ergebnissen jedoch nicht vor Ende 2011 zu rechnen (vgl. BMU/BDI 2010, S. 9).

Neben der geplanten Einführung der ISO 14067 sind an dieser Stelle der Product Life Cycle Accounting and Reporting Standard des Greenhouse Gas Protocol (GHG Proto- col) und der britische Standard Public Available Specification 2050 (PAS 2050) zu nen- nen. Beim GHG Protocol handelt es sich um eine Leitlinie zur Berechnung der Treib- hausgasemissionen von Unternehmen und anderen Organisationen (vgl. BMU/BDI 2010, S. 19). Um der Erfassung von Treibhausgasemissionen entlang des Lebenszyklus von Produkten Rechnung zu tragen, wurde im Rahmen des GHG Protocol mit dem Product Life Cycle GHG Accounting and Reporting Standard16 eine Leitlinie entwi- ckelt, um produktbezogene Emissionen zu erfassen. Der britische Standard PAS 2050 mit dem Titel “Specification for the assessment of the life cycle greenhouse gas emissi- ons of goods and services17 war eine der ersten Bemühungen weltweit, einen Standard zur Erfassung des Product Carbon Footprint zu erarbeiten (vgl. BMU/BDI 2010, S. 20).

2.2.3 PRODUCT CARBON FOOTPRINTING NACH DEM LEITFADEN VON BMU UND BDI

Im Folgenden wird die Erhebung und Berechnung des Product Carbon Footprint exemplarisch nach der Vorgehensweise des, vom BMU und BDI veröffentlichten Leit- fadens „ Produktbezogene Klimaschutzstrategien - Product Carbon Footprint verstehen und nutzen “ erörtert.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 5 verdeutlicht schematisch den Ablauf der Erhebung des PCF.

Abbildung 5: Ablauf der Erhebung des PCF18

Dabei lässt sich das Vorgehen in drei wesentliche Abschnitte gliedern (vgl. BMU/BDI 2010, S. 25):

1. Vorbereitung zur Erfassung des PCF,
2. Erhebung und Berechnung des PCF,
3. Bewertung und Anwendung des PCF.

Diese Schritte sollen im Folgenden kurz dargestellt werden.

Vorbereitung zur Erfassung des PCF

Für eine erfolgreiche Erhebung des Product Carbon Footprint ist es notwendig, dass im Vorfeld sämtliche Rahmenbedingungen festgelegt werden und eine Definition der Ziele erfolgt. Hierbei sollten alle relevanten Unternehmensbereiche und Funktionen miteinbezogen werden, um ein einheitliches Verständnis für die Zielsetzung, das Vor- gehen und die Verteilung der Aufgaben zu schaffen (vgl. BMU/BDI 2010, S. 26 f.).

Neben dem häufigsten Oberziel einer Unternehmung bei der Erhebung des PCF - die Treibhausgasemissionen eines Produktes über den gesamten Lebenszyklus zu messen und daraus Emissionsminderungsmaßnahmen abzuleiten - können, je nach Anwen- dungsbereich weitere Ziele formuliert werden, welche einen wesentlichen Einfluss auf das weitere Vorgehen bei der Erfassung des PC haben (vgl. BMU/BDI 2010, S. 26). Die Zieldefinition sollte eindeutig sein und möglichst alle für die Erhebung relevanten Fra- gen beantworten. Mögliche Fragen könnten sein (BMU/BDI 2010, S. 27):

- Warum wird der PC erhoben? Was sind die konkreten Ziele und die erwarteten Ergebnisse?
- Was sind - auf der Basis der Ziele - die Kriterien für eine Produktauswahl?
- Welche sind die wichtigsten Lieferanten in Bezug auf die relevanten Wertschöp- fungsketten?
- Welche Ressourcen und welches Budget kann zur Verfügung gestellt werden? Erhebung und Berechnung des PCF

Die Erhebung und Berechnung des PCF nach dem Leitfaden des BMU und BDI erfolgt in Anlehnung an das Vorgehen bei der Erstellung von Ökobilanzen und kann in folgende Schritte unterteilt werden (vgl. BMU/BDI 2010, S. 30-39.):19

1. Erstellen der Prozessnetze: Identifikation aller für den Lebenszyklus des Pro- duktes relevanten Materialien, Aktivitäten und Prozesse.
2. Festlegung der Systemgrenzen: Abgrenzung des Anwendungsbereichs. Für be- stimmte Produkte liegen bereits Daten in Form von sogenannten Product Category Rules (PCR)20 vor, andernfalls sind die Systemgrenzen so festzulegen, dass sie alle Prozesse miteinbeziehen, die einen materiellen Beitrag zu den di- rekten und indirekten Emissionen des entsprechenden Produktes entlang seines Lebenszyklus leisten.21

[...]


1 An dieser Stelle sei auf vertiefende Literatur verwiesen: Oberthür/Ott (2010); Vasser (2008).

2 Für vertiefende Literatur siehe: Mensen (2007, S. 875 - 877); Cames/Deuber (2004).

3 Für vertiefende Informationen über die unterschiedlichen ULDs sowie Angaben über die maximale Container- bzw. Paletten-Kapazität von verschiedenen Flugzeugtypen sei an dieser Stelle auf weiter- führende Literatur verwiesen: Alram (2011, S. 15-35); Mensen (2007, S. 61-69).

4 Eigene Darstellung in Anlehnung an Arnold et al. (2008, S. 784).

5 Bei der Tropopause handelt es sich um eine Grenzschicht der Erdatmosphäre, die die Troposphäre von der Stratosphäre trennt und zwischen etwa 8 Kilometern Höhe über den Polregionen und 16 Ki- lometern Höhe über dem Äquator verläuft (vgl. Pompl 2002, S.63).

6 In der Regel werden diese Schichten jedoch nur bei Flügen ab einer Reisedistanz von 500 km er- reicht. Flüge über kürzere Distanzen beeinflussen das Klima weniger stark, da sie diese Höhen nicht erreichen (vgl. Havers 2008, S. 16).

7 Eigene Darstellung in Anlehnung an Armbruster (1996, S. 127).

8 Eigene Darstellung in Anlehnung an Armbruster (1996, S. 126).

9 Zirruswolken sind aus Eispartikeln bestehende Wolken und können durch die Kondensation des emittierten Wasserdampfs an emittierten Rußpartikeln entstehen, wenn die Umgebungsluft eisgesät- tigt und sehr feucht ist (vgl. Havers 2008, S.17). Ihre Wirkungsweise ist noch nicht hinreichend wis- senschaftlich untersucht (vgl. Mäder 2008, S. 3; vgl. Sausen et al. 2005, S. 559).

10 Vgl. Abbildung 3.

11 Da aufgrund der Zielsetzung dieser Arbeit nicht detaillierter auf sämtliche Schadstoffemissionen des Luftverkehrs sowie deren Wirkungszusammenhänge und Folgen eingegangen werden kann, sei an dieser Stelle auf weiterführende Literatur verwiesen: Armbruster (1996, S. 135-162).

12 So erfolgt die Reduzierung des Treibstoffverbrauchs und den damit direkt zusammenhängenden Emission in der Regel durch eine Erhöhung der Verbrennungstemperatur und des Drucks in der Brennkammer (vgl. ADV 2003, S. 19). Diese Maßnahmen fördern jedoch im Gegenzug die Bildung von Stickoxiden (vgl. ADV 2003, S. 19).

13 Im Greenhouse Gas (GHG) Protocol werden in diesem Zusammenhang drei Scopes unterschieden: Direkte Emissionen unternehmerischer Kernbereiche (Scope 1), indirekte Emissionen durch Sekun- därenergieträger (Scope 2) und sonstige indirekte Emissionen durch hinzugekaufte Güter oder Dienstleistungen (Skope 3) (vgl. Keuschen/Klumpp 2010, S. 91 f.).

14 Siehe hierzu Punkt 2 unter Erhebung und Berechnung des PCF.

15 Eigene Darstellung in Anlehnung an BMU/BDI (2010, S. 18).

16 Siehe: http://www.ghgprotocol.org/files/ghgp/public/ghg-protocol-product-standard-draft- november-20101.pdf

17 Siehe: http://www.bsigroup.com/en/Standards-and-Publications/How-we-can-help- you/Professional-Standards-Service/PAS-2050/

18 Eigene Darstellung in Anlehnung an BMU/BDI (2010, S. 25)

19 Um den Rahmen dieser Arbeit nicht zu sprengen, erfolgt an dieser Stelle nur eine grobe Beschrei- bung des Vorgehens zur Erhebung und Berechnung des PCF. Für vertiefende Literatur sei auf den Leitfaden von BMU und BDI verwiesen: BMU/BDI (2010, S. 30-39).

20 Product Category Rules sind für einige Produkte unter www.environdec.com einsehbar.

21 In der Praxis gilt die Regel, dass alle Emissionen zu erfassen sind, die anteilige Emissionen von mindestens 1 % der Gesamtemissionen eines Produktes aufweisen (vgl. BMU/BDI 2010, S. 33).

Details

Seiten
64
Jahr
2011
ISBN (eBook)
9783656007968
ISBN (Buch)
9783656008255
Dateigröße
4.8 MB
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v178642
Institution / Hochschule
Georg-August-Universität Göttingen – Institut für Wirtschaftsinformatik
Note
2,0
Schlagworte
CO2 CO2 Fussabdruck Carbon Footprint Carbon Footprinting Luftfahrt Luftfracht CO2 Emissionen Emissionen Footprint Fußabdruck PCF Product Carbon Footprint

Autor

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Titel: Product Carbon Footprinting in der Luftfrachtbeförderung - Potenziale und Herausforderungen