Wie viel CO2 steckt in einem Produkt? Recap vom 10. und 12. März 2020.

Im Rahmen der Munich Creative Business Week im März 2020 inspirierte das FUTURE FORUM by BMW Welt mit zwei Live-Formaten zum Thema Design und Nachhaltigkeit. DesignerInnen spielen eine tragende Rolle in der Gestaltung unserer Zukunft. Sie bestimmen einerseits wie sich unser Lebensraum anfühlen soll und tragen damit eine große Verantwortung. Bereits im Designprozess werden Anforderungen und Potentiale für Produktions-, Konsum- und Wiederverwertungskreisläufe festgelegt. Die Gestaltung eines Produkts bestimmt in großen Teilen dessen ökologischen Fußabdruck. DesignerInnen die sich dieser Verantwortung bewusst sind, können durch bewusste Produktgestaltung und Materialwahl die CO₂-Bilanz und Recycelbarkeit des Produkts positiv beeinflussen.
 

Crashkurs: Ökobilanz
Doch was genau können EntwicklerInnen und DesignerInnen bereits bei ihren Entwürfen beachten, um die CO₂-Bilanz des Produkts so gering wie möglich zu halten? Um die Stellschrauben der Umweltbilanz eines Produkts greifbar zu machen, erarbeitete Peter Tarne, Spezialist für Produktnachhaltigkeit bei BMW, in seinem interaktiven Vortrag im Future Forum mit den TeilnehmerInnen eine beispielhafte Umweltbilanz – von der Herstellung über die Nutzungsphase bis hin zur Entsorgung.

Die sogenannte Ökobilanz berechnet wie viel CO₂-Äquivalente in einem Produkt stecken. Dafür wird zuerst ein Zieluntersuchungsrahmen festgelegt und anschließend eine Sachbilanz aufgebaut, die alle Stoffströme auflistet und bilanziert. In der Wirkungsabschätzung wird dann interpretiert, welche Auswirkungen das vorliegende physikalische System auf die Umwelt hat. Bei der Festlegung des Zieluntersuchungsrahmens findet der gesamte Lebenszyklus des Produkts Beachtung, von der Rohstoffgewinnung über die Materialherstellung, die Produktion, die Nutzung bis zum End-of-Life bzw. Recycling.

„Wenn wir diesen Rahmen festgesteckt haben, müssen wir herausarbeiten, was alles in dieses System eingeleitet wird und was alles von diesem System als Emissionen an die Umwelt abgegeben wird“, so Tarne. Um die Auswirkungen auf das Klima zu bewerten, werden die dafür relevanten Inputs und Outputs in CO₂-Äquivalente umgerechnet und ausgewertet. Die Ökobilanz zeigt uns dann in welchem Bereich entlang des Lebenszyklus die größten Stellschrauben sind, um den ökologischen Fußabdruck des betrachteten Produkts zu senken.
 

Wie setzt sich die CO₂-Bilanz für z.B. Fahrzeuge zusammen?
Seit 2013 berechnet die BMW Group solche Ökobilanzen für ihre Produkte. Das erste Modell für das so eine konkrete Berechnung durchgeführt wurde, war der BMW i3.

Bei der Bilanzierung eines Fahrzeugs werden die Materialherstellung, die Produktion in den Werken der BMW Group, die Nutzungsphase und die Endverwertung betrachtet. Die Materialherstellung umfasst u.a. die verwendeten Rohstoffe, sowie deren Gewinnung und die beteiligten Lieferketten. In die Produktion fließen bspw. der Strom für den Betrieb der Maschinen oder die Lackierung mit ein. Die Nutzungsphase beinhaltet neben den Abgasemissionen des Fahrzeugs selbst vor allem auch die Herstellung des verwendeten Benzins bzw. des Stroms, je nach Antrieb. Und in der Endverwertung geht es einerseits um Recycling - werden einige Teile ausgebaut und recycelt – und der Rest wird geschreddert. Aus der resultierenden Schredderfraktion werden magnetisch die verschiedenen Metalle extrahiert und weiterverwendet. Die übrigbleibende Schredderleichtfraktion wird letztlich verbrannt.
 

Verbrenner-, Hybrid- und Elektroantrieb im Vergleich // Emissionen auch bei Elektroantrieb nie bei Null
Bei der Betrachtung der Bilanzierungsergebnisse verschiedener Antriebsformen fällt auf, dass beim Verbrennungsmotor der Löwenanteil der CO₂-Äquivalente (circa 80%) in der Nutzungsphase entsteht. Je mehr elektrischer Anteil in den Antrieb kommt (Plug-In-Hybrid / Elektromotor) umso geringer fallen die Emissionen in der Nutzungsphase aus. Aber auch bei Elektrofahrzeugen sind die Emissionen nicht gleich Null, da auch der Strom für diesen Antrieb hergestellt werden muss. In Europa kommt der Strom dabei aus einem bestimmtem Mix aus Kraftwerken, die Kohle und Erdgas verbrennen und dementsprechend deutlich klimarelevante Emissionen haben. Wird das Auto anstatt mit einem konventionellen Strommix mit grünem Strom geladen, fallen die Emission deutlich geringer aus. Trotzdem liegen auch hier die Emissionen nicht bei Null, denn die Herstellung von Fotovoltaikanlagen ist energieintensiv, und auch Windkraftanlagen verbuchen einen relativ hohen Energieeinsatz für die Herstellung ihrer Rotoren und Elektromotoren. Die Emissionen von CO2-Äquivalenten eines Elektroautos, das mit grünem Strom betrieben wird, liegen während seiner Nutzung also nah bei null, sind de facto aber nicht exakt null.

Andererseits zeigt die Bilanz, dass der Anteil an CO₂-Äquivalenten für die Herstellung von Elektroautos etwas höher ist als für einen Verbrennungsmotor. Das liegt daran, dass die Herstellung der Batterie energieintensiverer Materialien bedarf. Der Plug-In-Hybrid verorte sich dementsprechend zwischen Verbrennungs- und Elektromotor. Hinsichtlich Produktion und Endverwertung unterscheiden sich die Modelle Verbrennungsmotor, Plug-In-Hybrid und Elektromotor nicht wesentlich. Es wird deutlich: BMW kann als Automobilhersteller die CO₂-Bilanz der Fahrzeuge hauptsächlich durch ein innovativeres Batteriedesign senken.

 
Game Changers in Sustainability.