In einer Ökobilanz werden die Wechselwirkungen eines Produktes mit Umwelt unter ökologischenGesichtspunkten erfasst und bewertet. Entsprechend haben die Autoren das gesamte Lebeneines PKW-Reifens untersucht:
• die Gewinnung mineralischer und fossiler Rohstoffe wie Erdöl, Kohle, Erdgas, Eisen und andere Erze
• die Herstellung der Rohmaterialien für Reifen wie Kautschuk, Russ, Chemikalien, Stahlcord, Kerndraht, Karkass-Gewebe
• die Produktion der Reifen in unseren Reifenwerken• die Nutzung der Reifen auf der Straße• die Verwertung der Altreifen als Rohstoff oder Energieträger
Bei der Darstellung der Ergebnisse haben die Autoren sich bemüht, eine Form zu finden, dieeinerseits den strengen Forderungen der Normen, insbesondere der ISO 14 040 ff genügt, die zumanderen aber auch eine übersichtliche Information für den internen Gebrauch und die interessierteÖffentlichkeit darstellt.
Die vorliegende Produkt-Ökobilanz ist das Ergebnis vieler Einzelbeiträge. Die Autoren möchten ihren Dank für die Bereitstellung von Daten den folgenden Unternehmen undInstituten ausdrücken:
• Bayer AG, • Degussa - Hüls AG, • Grillo Zinkoxid GmbH,• Institut für Kunststoffprüfung und Kunststoffkunde, Uni Stuttgart • Shell AG und • Textilcord Steinfurt S.A. (jetzt bei Glanzstoff Austria GmbH).
Die Autoren möchten sich auch für Beiträge einzelner Personen bedanken:
• Dr. P. Entmayr (Continental AG), • H. Fehrenbach (ifeu), • H. Huinink (Continental AG), • Dr. H. Krähling (Solvay Deutschland GmbH), • Dr. Röhl (Continental AG), • K.-D. Schoppe (Volkswagen AG),• Dr. M. Schuckert (IKP), • Dr. G.W. Schweimer (Volkswagen AG).• D. Reinke (Vergoelst Runderneuerungen GmbH & CoKG)
Autoren: Dr. Silke Krömer, Freie Mitarbeiterin Dr. Eckhard Kreipe, Continental AG Dr. Diethelm Reichenbach, Continental AG Dr. Rainer Stark, Continental AG
Continental AG, Postfach 169, 30001 Hannover
Vorwort
DanksagungDanksagung
ImpresssumImpressum
Vorwort
InhaltInhalt
1
1. Gründe für die Durchführung der Studie.....................................................................................2
1.1. Einzelziele.....................................................................................................................................2
2. Untersuchungsrahmen .................................................................................................................3
2.1. Bilanzmodule................................................................................................................................42.2. Randbedingungen, Grenzen und Datenquellen ...........................................................................42.3. Detaillierungsgrad ........................................................................................................................72.4. Methodische Besonderheiten ......................................................................................................7
3. Sachbilanz......................................................................................................................................8
3.1. Input .............................................................................................................................................83.1.1.Bedarf an Ressourcen ............................................................................................................83.1.2.Bedarf an Luft.........................................................................................................................93.1.3.Bedarf an Wasser ...................................................................................................................9
3.2. Output ........................................................................................................................................103.2.1.Atmosphärische Emissionen ................................................................................................103.2.2.Emissionen in Wasser...........................................................................................................103.2.3.Abraum und Abfälle..............................................................................................................113.2.4.Reifenabrieb .........................................................................................................................12
4. Wirkungsabschätzung ................................................................................................................14
4.1. Wirkungskategorien/Umweltpotentiale ......................................................................................144.1.1.Kumulierter Energieaufwand ................................................................................................144.1.2.Treibhauspotential ................................................................................................................144.1.3.Versauerungspotential ..........................................................................................................154.1.4.Eutrophierungspotential .......................................................................................................164.1.5.Ökotoxisches und humantoxisches Potential.......................................................................16
5. Vergleich verschiedener Reifenvarianten (Sach- und Wirkungsbilanz)..................................17
5.1. Vergleich der Füllstoffe Ruß und Silica.......................................................................................175.2. Vergleich der Textilgewebe Rayon und Polyester ......................................................................17
6. Verwertung von Altreifen (Sach- und Wirkungsbilanz) ............................................................20
6.1. Zementwerk................................................................................................................................206.2. Reifenkraftwerk ..........................................................................................................................216.3. Runderneuerung.........................................................................................................................22
6.3.1.Herstellung Neureifen im Vergleich zur Altreifen-Runderneuerung......................................246.3.2.Reifenleben eines Neureifens gegenüber dem Reifenleben eines runderneuerten Reifens.24
7. Auswertung..................................................................................................................................28
7.1. Dominanzanalyse .......................................................................................................................287.2. Signifikanzanalyse ......................................................................................................................287.3. Sensitivitätsbetrachtung.............................................................................................................29
7.3.1.Mögliche Fehlerquellen ........................................................................................................297.3.2.Auswirkungen möglicher Fehler auf das Bilanzergebnis ......................................................30
8. Möglichkeiten der Einflußnahme auf die Umweltwirkungen ..................................................32
8.1. Rohstoffgewinnung ....................................................................................................................328.2. Reifenproduktion ........................................................................................................................328.3. Reifennutzung ............................................................................................................................338.4. Altreifenverwertung ....................................................................................................................33
9. Literatur ........................................................................................................................................34
10. Anhang..........................................................................................................................................35
11. Bericht über die kritische Prüfung der Studie gemäss DIN EN ISO 14040ff.......................... 36
In Deutschland sind ca. 200Mio. Pkw-Reifen im Einsatz.Jährlich werden ca. 600.000 tAltreifen demontiert und durcheine entsprechende AnzahlNeureifen oder runderneuerteReifen ersetzt[1]. Während seines gesamten Lebens vonder Gewinnung der Roh-materialien bis zur Verwertungals Altreifen steht der Reifen inständigen Wechselwirkungenmit der Umwelt. Nur durch einedetaillierte Kenntnis dieserWechselwirkungen könnenAnsätze für eine wirkungsvolleEntlastung der Umwelt aufge-zeigt werden. Daher werden ineiner Produkt-Ökobilanz dieStoff- und Energieumsätze inden verschiedenen Stadienquantifiziert (Sachbilanz) unddie Wechselwirkungen mit derUmwelt beschrieben(Wirkungsabschätzung undAuswertung).
1.1. Einzelziele
Die vorliegende Produkt-Ökobi-lanz hat folgende Ziele:
1. Darstellung der Stoff- undEnergieströme in den ver-schiedenen Lebensphasendes Reifens
2. Quantifizierung und Bewertungvon Emissionen und Abfällen,die zu Auswirkungen auf dieUmwelt führen könnten(Ermittlung des “ökologischenRucksacks”, der mit demLeben des Reifens verknüpftist)
3. Schwerpunktfindung derUmweltwirkungen innerhalbdes Reifenlebens als Ansatzfür eine gezielte und effi-ziente Reduzierung desAusmaßes möglicherUmweltwirkungen
4. Entwicklung eines Werkzeugszur Bewertung des Ressour-cenverbrauchs und derUmweltwirkungen alternati-ver Reifentypen (alternativeRohstoffe und Materialien)
5. Quantifizierung der Umwelt-auswirkungen beim Einsatzvon Altreifen in Verwertungs-prozessen im Vergleich mitden jeweiligen Äquivalenz-prozessen
6. Entwicklung einer standardi-sierten Methode für dieBilanzierung vonKautschukprodukten
Die Erstellung der Produkt-Öko-bilanz für Pkw-Reifen erfolgtentsprechend DIN EN ISO14040 ff. (Abbildung 1) [2,3,4,5].Auf Besonderheiten in derBilanzierung von Pkw-Reifenwird an entsprechenden Stellenim Text hingewiesen.
1. Gründe für die Durchführung der Studie1. Gründe für die Durchführung der Studie
2
ABBILDUNG 1: BESTANDTEILE EINER PRODUKT-ÖKOBILANZ/LIFE CYCLE ASSESSMENT
(LCA) NACH DIN EN ISO 14040.
Rahmen einer Produkt-Ökobilanz
Anwendungen
1.) Entwicklung und Verbesserung von Produkten
2.) Strategische Planung
3.) Politische Entscheidungsprozesse
4.) Marketing
5.) Sonstiges
Wirkungsabschätzung
Sachbilanz
Festlegung des Zielsund des
Untersuchungsrahmens
Auswertung
2. Untersuchungsrahmen2. Untersuchungsrahmen
3
ABBILDUNG 2: BILANZIERUNGSRAHMEN *
* Die Bereitstellung von Energie ist in den Bilanzrahmen einbezogen.
** Bei der Altreifenverwertung ist die bereitzustellende Energie und die gegebenenfalls notwendige Rohstoffzuführung ebenfalls berücksichtigt.
Inputs OutputsRessourcengewinnung
undHerstellung
derRohmaterialien
für Reifen
Ressourcen
Energie*
atmosphärische EmissionenEmissionen in WasserAbraum und Abfälle
atmosphärische EmissionenEmissionen in WasserAbraum und Abfälle
atmosphärische EmissionenEmissionen in WasserAbraum und Abfälle
atmosphärische EmissionenEmissionen in WasserAbraum und Abfälle
atmosphärische EmissionenEmissionen in WasserAbraum und Abfälle
atmosphärische EmissionenEmissionen in WasserAbraum und Abfälle
Energie*
Energie*
Energie*
Energie*
Energie*
atmosphärische EmissionenEmissionen in WasserAbraum und Abfälle
Transport (1)
Produktiondes
Reifens
Transport (2)
Transport (3)
Nutzungdes
Reifens
Rohmaterialien des Reifens
Rohmaterialien des Reifens
Neureifen
Neureifen
Altreifen
Altreifen
Altreifenverwertung**in der
Runderneuerung
Altreifenverwertung**in der
Zementproduktion
Altreifenverwertung**Im
Reifenkraftwerk
(energetische Verwertung)(stoffliche Verwertung)
runderneuerter Reifen
Der Bilanzierungs-rahmen umfaßt diegesamten In- undOutputs aller Phasendes Reifenlebens. Erist in Abbildung 2schematisch darge-stellt.
2.1. Bilanzmodule
1. Herstellung der Roh-materialien für Reifen mitRessourcen-Gewinnung
Die Rohmaterialien für Reifenwerden aus fossilen, minerali-schen und nachwachsendenRessourcen hergestellt. DieseRohmaterialien ergeben auf-grund ihrer physikalischen undchemischen Eigenschaften dasLeistungspotential des späterenfunktionsfähigen Reifens.
2. Produktion des Reifens
Aus den Rohmaterialien werdendie Bauteile des Reifens herge-stellt und zum Rohling zu-sammengefügt, der dann indem chemischen Prozeß derVulkanisation den funktionsfähi-gen Reifen ergibt.
3. Nutzung des Reifens
Der Reifen stellt die Verbindungzwischen Fahrzeug undFahrbahn her und überträgtsämtliche auf das Fahrzeug ein-wirkenden und vom Fahrzeugausgehenden Kräfte auf dieFahrbahn. Diese Funktion be-stimmt seinen konstruktivenund chemischen Aufbau. Für die Nutzungsphase werdenein Mittelklasse-Fahrzeug, einedurchschnittliche Fahrweisedes Pkw-Halters , eine durch-schnittliche Laufleistung sowieeuropäische Straßenzuständezugrunde gelegt. Es wird davonausgegangen, daß der Pkw-Reifen den klimatischen
Bedingungen in Mitteleuropaausgesetzt ist. Durch denFahrbetrieb nutzt sich derReifen stetig durch Abrieb derLauffläche ab, bis er mangelsProfiltiefe seine Funktions-fähigkeit verliert und alsAltreifen anfällt.
4. Altreifenverwertung
Der Wert des Altreifens liegt inseiner stofflichen Zusammen-setzung und seinem Energiein-halt, wodurch die Verwertungs-wege für Altreifen bestimmtwerden.Hauptverwertungswege inDeutschland sind die Rund-erneuerung sowie dieVerwertung im Zementwerk.Zusätzlich wird im Rahmen die-ser Studie die Verwertung vonAltreifen im Reifenkraftwerk be-trachtet. Von geringer Bedeu-tung sind der Einsatz von Gummimehl aus Altreifen sowieder Einsatz von Gummigranulat;diese Verwertungswege werdenhier nicht betrachtet.
5. Transport
Zwischen den verschiedenenStadien des Reifenlebens, indenen jeweils Stoffumwand-lungen stattfinden, erfolgen dienotwendigen Transporte. Siedienen ausschließlich derOrtsverlagerung der betrachte-ten Materialien. In dem ModulTransport sind mit Ausnahmedes Transports der Altreifenzum Verwertungsort alleTransportvorgänge zusammen-gefaßt. Der Transport von
Altreifen wird bei der Betrach-tung der Verwertungsprozesseberücksichtigt.
2.2. Randbedingungen,Grenzen undDatenquellen
2.2.1. Bilanzobjekt
Das Bilanzobjekt ist ein Pkw-Reifen. Die Materialzusammen-setzung entspricht einem Som-merreifen der ContinentalHauptlinie. Soweit möglich wer-den Daten für den Reifen175/70 R 13 verwendet. Alleeinfließenden Materialien wer-den in artverwandte Stoff-gruppen zusammengefaßt.Für jede dieser Stoffgruppenwerden stellvertretend für einenrepräsentativen Stoff Daten er-hoben, z.B. eine repräsentativeAlterungschemikalie für dieStoffgruppe Alterungschutz-mittel. Es werden 100 % derReifeninhaltsstoffe erfaßt.Material-Alternativen werden imKapitel 5behan-delt.
2. Untersuchungsrahmen2. Untersuchungsrahmen
4
2.2.2. Bezugsgröße
Die Bezugsgröße/funktionelleEinheit ist ein einzelner Reifenmit einer Laufleistung von50.000 km, die innerhalb von4 Jahren gefahren werden(Durchschnittswerte).
2.2.3. Bilanzgrenzen
Die Bilanzgrenzen sind so gezo-gen, daß Übersichtlichkeit undNachvollziehbarkeit der Reifen-bilanz gewährt sind, anderer-seits aber weitgehende Voll-ständigkeit erreicht wird. In demgesteckten Bilanzrahmen wirdeine detaillierte Studie durchge-führt.
Die benötigte elektrische Ener-gie geht bei Prozessen, die sichauf den geographischen Raumvon Deutschland beziehen, aufder Basis des Energiemixes inDeutschland [6] in die Bilanz ein(z.B. bei Datensätzen, die von inDeutschland ansässigen Roh-stoff-Herstellern stammen).Der kumulierte Energieaufwand(KEA), der die gesamte benö-tigte Energiemenge unabhängigvon der Art der Energiegewin-nung darstellt, umfaßt nur dieHerstellungsenergie; er beinhal-tet nicht den Heizwert desProduktes.
In der Kategorie Ressourcensind sowohl die stofflich alsauch energetisch verwendetenRessourcen aufgeführt. DerEnergieinhalt der energetischgenutzten Ressourcen ist alsPrimärenergieaufwand noch-
mals getrennt ausgewiesen. DieGewinnung von Ressourcen istin die Bilanz aufgenommen.
Nicht berücksichtigt werdenBau, Wartung und Pflege vonWerksanlagen, Werkzeugen,Maschinen und Transport-fahrzeugen. Ebenso werdenAufwendungen für die Fertigungdes zu bereifenden Pkw sowiefür den Straßenbau nicht be-rücksichtigt. Ferner gehen in dieBilanz nicht ein: Geräusch-emissionen, Reifenabrieb, derbei Lkw-Transporten entsteht,Aufwendungen für dasPersonal, für Verwaltung,Planung, Forschung undEntwicklung .
2.2.4. Allokation
Bei den verwendeten Daten ausunternehmensexternen Quellensind Informationen über dieVerteilung von Ein- und Aus-gangsströmen bei Koppelpro-duktion nicht verfügbar (z.B.Herstellung von Rohmaterialienfür den Reifen), so daß keineAussagen bezüglich der in die-sen Datensätzen durchgeführ-ten Allokationen gemacht wer-den können. Eine Gutschrift vonKoppelprodukten findet nichtstatt. Bei Daten aus eigenenErhebungen wird die Allokationaufgrund der Massenverteilungder Koppelprodukte vorgenom-men (z.B. für vorgelagerteKetten von Erdölprodukten).Die Ein- und -Ausgangsströmeder Verwertung von Altreifen imZementwerk beruht auf dem
energetischen Beitrag derAltreifen an der gesamten auf-gewendeten Energie.
2.2.5. Spezielle Allokation für die Phase der Nutzung
Die Zuordnung der Ein- undAusgangsströme auf denReifen, die bei der Nutzung desPkw entstehen, ist ein wesent-licher Faktor für das Ergebnisder Bilanz. Die Belastungen, diedurch den Betrieb des Pkw ent-stehen, werden auf der Basisder Einsparungspotentiale, diedurch Veränderungen vonReifeneigenschaften erzielt wer-den können, verteilt.
Der Treibstoffverbrauch zurFortbewegung des Pkw setztsich aus den Anteilen zur Über-windung des Rollwiderstandesder Reifen, des Luftwider-standes des Fahrzeugs, desAntriebswiderstandes vonMotor und Getriebe und desBeschleunigungswiderstandesdes Fahrzeugs zusammen. DerRollwiderstand wird durch denRollwiderstandsbeiwert desReifens sowie durch die Massedes Fahrzeugs einschließlichder Reifen bestimmt. DerLuftwiderstand hängt von derFahrgeschwindigkeit und derGeometrie des Fahrzeugs undder Reifens ab. Der Antriebs-widerstand wird durch die in-nere Reibung des Antriebs-stranges bestimmt.
2. Untersuchungsrahmen2. Untersuchungsrahmen
5
Der Beschleunigungswider-stand hängt von der individuel-len Fahrweise sowie von derMasse des Fahrzeugs ab.
Die Verteilung auf die einzelnenKategorien ist in Tabelle 1dargestellt und erläutert.
2. Untersuchungsrahmen2. Untersuchungsrahmen
6
TABELLE 1: ALLOKATION UND BEWERTUNG DER FAHRWIDERSTÄNDE.
Es wird von einem Fahrzeuggewicht von ca. 1250 kg und einem Reifengewicht von ca. 6,5 kg/Reifen ausgegangen. In die Berechnung der
Fahrwiderstände fließen Bezugsgrößen ein, die sich auf das gesamte Fahrzeug beziehen und damit auf die Anzahl von vier Reifen pro Fahrzeug [ 7].
Da die funktionelle Einheit der vorliegenden Studie ein einzelner Reifen ist, wird der Kraftstoffverbrauch pro Reifen berechnet. Die Berechnung der
Werte der Tabelle beruhen auf Meßdaten der Continental AG. Meßwertschwankungen bei der Bestimmung des Rollwiderstandes betragen ca. 4 %.
Anteil amKraftstoffverbrauch
des Fahrzeugs[%]
Bezug zum Reifen
Gesamtwiderstand
Anteil der 4 Reifenam
Kraftstoffverbrauch[%]
Anteil einesReifensam
Kraftstoffverbrauch [%]
Rollwiderstand Fahrzeuggewicht
Luftwiderstand
Rad- undRadhausanteil:ca. 25% des Luft-widerstands des Fahrzeugs,davon ca. 50%für die Bereifung
Antriebswiderstand(innere Reibung)
Kein Bezug zum Reifen
Beschleunigungs-widerstand(Verluste durchBremsen)
Reifengewicht undTrägheitsmoment
16 16 4
36
32
16
100
4,5 1,1
0,4 0,1
5,220,9
- -
Insgesamt sind die Reifen mitca. 21 % am Kraftstoff-verbrauch eines Pkw beteiligt,pro Reifen sind das ca. 5,2 %,die hier als Umweltwirkung zuberücksichtigen sind.
Wie aus Tabelle 1 ersichtlich ist,wird die Allokation neben rei-fenspezifischen Eigenschaftenauch von Eigenschaften desPkw (z.B. Gewicht) beeinflußt.
16 16 4
36
32
16 0,4 0,1
100 20,9 5,2
1,14,5
2.2.5. Bezugsquellen der Daten
Die Bezugsquellen der Datensind die Continental AG, dieRohstoffhersteller (Bayer AG,Degussa-Hüls AG, GrilloZinkoxid GmbH, Shell AG,Textilcord Steinfurt S.A. (jetztGlanzstoff Austria GmbH)),Veröffentlichungen [6,8,9,10]
sowie persönliche Mitteilungenvon Dr. Entmayr (Continental AG),Hr. Huinink (Continental AG), Hr. Schoppe (Volkswagen AG),Dr. Schuckert (IKP).Literaturdaten stammen ausUllman’s Enzyklopädie[11]. DieDaten stammen aus den Jahrenvon 1990 bis 1997.
2.2.7. Kritische Prüfung
Eine kritische Prüfung entspre-chend den Anforderungen derDIN EN ISO 14040 wurde durchden TÜV NORD (Herr Dr. J. Hanel und Herr Dr. W. Hirtz) durchgeführt.
2.3. Detaillierungsgrad
In die Sachbilanz fließen alle er-faßten Parameter ein. Ebensowerden für die Berechnung derUmweltpotentiale alle relevan-ten und erfaßten Parameter be-rücksichtigt. Wenn nicht anderserwähnt, werden keineAbschneidekriterien angewen-det.
2.4. MethodischeBesonderheiten
• Nach seiner Nutzung stehtder Altreifen zur stofflichen bzw.energetischen Verwertung zurVerfügung. Aus dem Sekundär-Rohstoff Altreifen wird entwederein neues Produkt (z.B. runder-neuerter Reifen, Zementklinker)gewonnen oder er wird einemanderen als dem ursprünglichenZweck zugeführt (z.B. Nutzungin der Landwirtschaft oder imHafen). Somit tritt bei derVerwertung des Altreifens eineNutzenerweiterung ein. Diesenatürliche Schnittstelle zwi-schen der Pkw-Reifenbilanz biszum Ende der Nutzung und derBilanz des jeweiligenVerwertungsprozesses wird fürdie Konzeption der vorliegen-den Studie genutzt.
• Bei der Bilanzierung derAltreifen käme ein Verwertungs-mix, in den alle Verwertungs-wege mit ihren im Markt verfüg-baren Kapazitäten einfließen,der Realität am nächsten. Einsolcher Verwertungsmix ist be-züglich der Identifizierung vonSchwerpunkten der Umwelt-wirkungen wenig aussagekräf-tig. Außerdem ist einVerwertungsmix in seinerZusammensetzung stark vonMarktgegebenheiten und denjeweiligen Landesgesetzen ab-hängig. Deshalb wird auf dieBilanzierung eines Verwer-tungsmixes verzichtet. Stattdessen werden die wichtigstenVerwertungswege für Altreifenseparat betrachtet und mit denjeweiligen Äquivalenzprozessenverglichen (Kapitel 6).
2. Untersuchungsrahmen2. Untersuchungsrahmen
7
3. Die Sachbilanz
Die Sachbilanz und dieWirkungsabschätzung beziehensich auf einen funktionsfähigenRuß-Rayon-Reifen. AndereReifentypen werden in einem eigenen Kapitel (Kapitel 5) betrachtet.
3.1. Input
Der Input der Sachbilanz umfaßtden Ressourcenaufwand sowieden Bedarf an Luft und Wasser.
3.1.1. Bedarf an Ressourcen
Bei dem Abbau von minerali-schen und fossilen Ressourcenentsteht sogenanntes TaubesGestein. Taubes Gestein stelltzwar keine Ressource dar, wirdaber üblicherweise darunter ver-bucht[12]. In dieser Bilanz wer-den jedoch Taubes Gestein undRessourcen separat aufgeführt;ihre Anteile sind 232 kgRessourcen pro Reifen und28 kg Taubes Gestein proReifen.
Für die Nutzung des Reifensdurch den Pkw werden ca. 88%der insgesamt während desReifenlebens verbrauchtenRessourcen benötigt (Abbildung 3).
Bei der Gewinnung der Rohma-terialien für den Reifen werdenca. 6,9 % des gesamten Res-sourcenbedarfs während desReifenlebens verbraucht. Die
Rohmaterialien Silica, Synthe-sekautschuk, Ruß und Stahl tra-gen am meisten zu demRessourcenverbrauch in dieserPhase des Reifenlebens bei. DieRessource Erdöl, die sowohlstofflich als auch energetischverwendet wird, macht ca. 24 %des gesamten Ressourcen-verbrauchs bei der Gewinnungder Rohmaterialien aus. DerEnergiebedarf in dieser Phasedes Reifenlebens wird zu ca. 18 % durch die RessourceErdgas gedeckt.
Der Bedarf an Ressourcen inder Produktion des Reifens ent-steht durch die Bereitstellungder Energieträger Erdgas, Erdölund Kohle. Diese Energieträgerstellen ca. 29 % des Verbrauchsan Ressourcen in der Reifenher-stellung dar. Insgesamt werdenbei der Produktion eines Pkw-Reifens ca. 4,8 % der gesamtenverbrauchten Ressourcen des
Reifenlebens aufgewendet.DerVerbrauch an Ressourcen ist inder Transportphase des Reifen-lebens am geringsten (ca. 0,2 %).
3.1.2. Bedarf an Luft
Der Luftverbrauch entstehthauptsächlich durch den Bedarfan Sauerstoff bei derVerbrennung von fossilenRessourcen zur Energie-gewinnung. Den größten Anteil
hat die Nutzungsphase des Pkwmit ca. 96,5 % des gesamtenLuftverbrauchs während desReifenlebens. Der Rest verteiltsich folgendermaßen auf dieübrigen Module desReifenlebens:Rohstoffgewinnung: ca. 2,2 %,Produktion: ca. 1,0 % undTransport: ca. 0,2 % (Abbildung 4).
3. Sachbilanz3. Sachbilanz
8
ABB. 3: DARSTELLUNG DES VERBRAUCHS AN RESSOURCEN UND DER MENGE AN
TAUBEM GESTEIN.
168
0,5 0,00811 7
204
13
0
50
100
150
200
Rohstoffg
ewin
nung
Tran
sport
Produkt
ion
Nutzung
Bedarf an Ressourcen Taubes Gestein
Verb
rauc
h vo
n R
esso
urce
n un
d t
aub
em G
este
inp
ro P
kw-R
eife
n [k
g]
3.1.3. Bedarf an Wasser
Der Wasserverbrauch setzt sichaus Kühlwasser (ca. 68 %),Prozeßwasser (ca. 31 %) undBrauchwasser (ca. 0,2 %) zu-sammen. Das Kühlwasser wirdmeist in Kreisläufen geführt undkann daher über einen langenZeitraum verwendet werden.
Es weist einen geringen Be-lastungsgrad auf. Das Prozeß-wasser nimmt direkt an denHerstellungsprozessen teil. Eswird als Abwasser entsorgt. DerBegriff Brauchwasser steht fürden Teil des Wasserverbrauchs,der weder eindeutig dem Kühl-noch dem Prozeßwasser zuge-ordnet werden kann.
Wasser wird in allen Phasen, die der Reifen im Laufe seinesLebens durchläuft, verbraucht.Der größte Teil von ca. 90 %wird bei der Gewinnung derRohmaterialien für den Reifenbenötigt. Der Rest verteilt sichfolgendermaßen auf die übrigenAbschnitte des Reifenlebens:Nutzung ( ca. 7,0 % ),Produktion ( ca. 3,8 % ) undTransport (ca. 0,2 %)(Abbildung 5).
Bei der Gewinnung der Rohma-terialien für den hier betrachte-ten Ruß-Rayon-Reifen setztsich der Wasserverbrauch fol-gendermaßen zusammen:Herstellung von Synthese-kautschuk (SBR) ca. 63 %,Gewinnung von Rayon ca. 18 % , Herstellung vonNaturkautschuk ca. 3,1 %,Produktion von Stahl ca. 5,6 %und Herstellung von Chemi-kalien ca. 6,5 %.
3. Sachbilanz3. Sachbilanz
9
ABB. 4: DARSTELLUNG DES
LUFTVERBRAUCHS.
ABB. 5: DARSTELLUNG DES WASSERVERBRAUCHS.
46 5 22
2027
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
Rohstoffgewinnung Transport Produktion Nutzung
560
1.324
44
0
100
200
300
400
500
600
Rohstoffgewinnung Transport Produktion Nutzung
Luft
verb
rauc
h p
ro P
kw-R
eife
n [k
g]
Was
serv
erb
rauc
h p
ro P
kw-R
eife
n [k
g]
3.2. Output
Der Output der Sachbilanz um-faßt atmosphärische Emis-sionen, Emissionen in Wasser,Abfälle und Abraum sowie denReifenabrieb.
3.2.1. AtmosphärischeEmissionen
Die atmosphärischen Emis-sionen werden zum größten Teildurch den Ausstoß von Kohlen-dioxid bestimmt (ca. 97 %).Der restliche Anteil besteht zuca. 1,2 % aus Kohlenmonoxidund zu ca. 1,3 % aus Wasser-dampf. Weitere Emissionen sindMethan (ca. 0,05 %), Stickoxide(ca. 0,04 %), flüchtige organi-sche Kohlenwasserstoffe mitAusnahme von Methan (NMVOC) (ca. 0,06 %),Schwefeldioxid (ca. 0,04 %),
Ammoniak (ca. 0,02 %),Lachgas (ca. 0,01 %) undStaub (ca. 0,17 %).
Von allen Abschnitten desReifenlebens verursacht diePhase der Nutzung des Reifensdurch den Pkw die höchstenatmosphärischen Belastungen(ca. 95,4 %) (Abbildung 6).Diese Belastung entsteht fastvollständig (ca. 98 %) durchden Ausstoß von Kohlendioxidbeim Betrieb des Pkw.Kohlenmonoxid trägt mit ca. 1,2 % zu den Belastungender Atmosphäre in der Nut-zungsphase bei.
Die anderen Abschnitte desReifenlebens tragen in deutlichgeringerem Umfang als dieNutzungsphase zu den atmo-sphärischen Emissionen bei:Die Produktion des Reifens mitca. 2,5 %, die Gewinnung der
Rohmaterialien für den Reifenmit ca. 1,8 % und der Transportmit ca. 0,3 % (Abbildung 6).
Der Staub entsteht fast aus-schließlich in der Nutzungs-phase und besteht überwie-gend aus Partikeln unterschied-licher Größe, die aus demReifenabrieb hervorgehen. Sieentweichen in die Luft undschlagen sich mit der Zeit aufdem Boden nieder (Einzelheitensiehe Kapitel 3.2.4).Die Freisetzung von Wasser-dampf stammt aus der Pro-duktion des Reifens. Sie ent-steht durch Kühlvorgänge beider Herstellung der Gummi-mischungen sowie bei derHerstellung von Bauteilen.
3.2.2. Emissionen in Wasser
Die Belastungen des Abwas-sers entstehen fast vollständigdurch die Gewinnung derRohmaterialien für den Reifen(ca. 94,4 %) (Abbildung 7).In den anderen Lebensab-schnitten sind die Belastungendes Abwassers deutlich gerin-ger: Transport ca. 2,8 %,Nutzung ca. 2,8 % undProduktion ca. 0,008 %.
Die Belastung des Abwassersentsteht durch Chlorid-Ionen(ca. 58,2 %), Sulfat-Ionen (ca.24,6 %) und durch Natrium-Ionen (ca. 14,8 %). Diese Ionengelangen hauptsächlich bei derHerstellung von Silica, Rayonund synthetischen Harzen insAbwasser.
3. Sachbilanz3. Sachbilanz
10
ABB. 6:
DARSTELLUNG DER ATMOSPHÄRISCHEN EMISSIONEN.
10.8 1.515
567
0
100
200
300
400
500
600
Rohstoffgewinnung Transport Produktion NutzungAth
mo
sphä
risc
he E
mis
sio
nen
pro
Pkw
-Rei
fen
[kg
]
3.2.3. Abraum und Abfälle
Bei der Förderung von minerali-schen und fossilen Ressourcenfällt Taubes Gestein an. TaubesGestein, das weitgehend unver-ändert bei der Erzaufbereitungbzw. bei der Rohstoffgewin-nung verbleibt, wird als Abraumbezeichnet [12]. Ein Teil desTauben Gesteins wird durch dieErzaufbereitung bzw. dieRohstoffgewinnung chemischverändert. Diese Rückständefallen in die Kategorie Abfälle.Daher wird bei allen folgendenBetrachtungen zwischen Ab-raum und Abfall unterschieden.
Der Abraum ist zu etwa 76,2 %der Nutzungsphase des Reifenszuzuweisen, bedingt durch dieFörderung von Rohöl für dieKraftstoffgewinnung sowiedurch die Bereitstellung derelektrischen Energie für dieErdöl-Raffination. Pro kgNormalbenzin entstehen 0,23kg Abraum. Aus dem Kraftstoff-verbrauch von ca. 186 kgBenzin pro Reifen auf 50.000km ergibt sich dann der hoheBeitrag der Nutzungsphase anden im gesamten Reifenlebenentstehenden Abraummengen.
Bei der Produktion des Reifensentstehen ca. 11,9 % und beider Gewinnung der Rohmateri-alien für den Reifen ca. 11,8 %der gesamten Abraummenge(Abbildung 8). In diesen Phasendes Reifenlebens entsteht dergrößte Teil des Abraums durchdie Förderung des Energie-trägers Kohle.
Die Kohle wird entweder zurGewinnung von elektrischerEnergie verwendet oder direktin dem jeweiligen Prozeß zurEnergiegewinnung eingesetzt.
Die Menge an Erdöl, die für denTransport eines einzelnen Pkw-Reifens benötigt wird ist gering;folglich fällt in dieser Phase desReifenlebens die geringste Men-ge an Abraum an (ca. 0,01 %).
Die Abfälle entstehen bei derGewinnung der Rohmaterialienfür den Reifen (ca. 69,4 %) undbei der Produktion (ca. 26,0 %)(Abbildung 8).
Die Abfälle aus der Rohstoffge-winnung bestehen zu ca. 62 %aus Erzaufbereitungsrück-ständen. Große Mengen anErzaufbereitungsrückständenfallen bei der Produktion vonStahl an (fast 80 % der gesam-ten Erzaufbereitungsrückständewährend der Gewinnung derRohmaterialien für den Reifen).Die Abfälle aus der Reifenpro-duktion bestehen zu ca. 64 %aus Hausmüll. Die Nutzungs-phase trägt mit 4,6 % zumAbfallaufkommen während desReifenlebens bei.
3. Sachbilanz3. Sachbilanz
11
ABB. 7: DARSTELLUNG DER BELASTUNGEN DES ABWASSERS.
1.85
0.0540.00016
0.055
0
0.5
1
1.5
2
Rohstoffgewinnung Transport Produktion Nutzung
ABB. 8: DARSTELLUNG VON ABRAUM UND ABFALL.
6,76
3,2
0,006 0,004
6,82
1,2
43,5
0,210
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Rohstoffgewinnung Transport Produktion Nutzung
Abraum Abfall
Bel
astu
ngen
des
Ab
was
sers
pro
Pkw
-Rei
fen
[kg
]
Ab
raum
und
Ab
fall
pro
Pkw
-Rei
fen
[kg
]
3.2.4. Reifenabrieb
Der Reifenabrieb ist als Outputbereits im Kapitel 3.2.1“Atmosphärische Emissionen”bilanziert, ergänzend soll hierjedoch noch auf einige Beson-derheiten eingegangen werden.Teile des Abriebs finden sich imBoden bzw. im Niederschlags-wasser wieder. DerartigeEmissionen lassen sich nurschwer in die vorgegebeneSystematik einer Ökobilanz ein-gliedern.
Die Menge an Reifenabrieb, diewährend des Reifenlebens, d. h.im Laufe einer durchschnitt-lichen Fahrleistung von 50.000km oder in 4 Jahren, anfällt, be-trägt ca. 1 kg pro Reifen; dasentspricht ca. 20 mg Abrieb proReifen und gefahrenemKilometer [9].
Der Reifenabrieb setzt sich zu ca.42 % aus Kautschuk und zu ca.34 % aus Ruß und ca. 17% ausMineralölen zusammen.( Abbildung 9 )
Die weiteren ca. 7 % sindunterschiedliche Inhaltsstoffeder Lauffläche sowie Sub-stanzen, die durch chemischeUmsetzungen der Inhaltsstoffewährend der Vulkanisation derReifen-Gummimischungen ent-stehen.
Der Reifenabrieb verteilt sichzunächst vorübergehend aufder Straßenoberfläche und imBoden beiderseits der Straßen.
Der Abrieb unterliegt folgendenProzessen:
• Wegschwemmen von derStraßenoberfläche durchNiederschlagswasser
• Eluieren wasserlöslicherStoffe des Abriebs
• Chemischer und biologi-scher Abbau
Bei der Betrachtung eines ein-zelnen Reifens verteilt sich dieAbriebsmenge von 1 kg wäh-rend eines Zeitraums von 4Jahren über eine Fahrstreckevon 50 000 km gleichmäßig imBoden rechts und links derStraße. Bei einer biologisch-chemischen Abbaurate von 0,7 % proTag [13] ergibt sichein fast vollständiger Abbau desAbriebs in 2 Jahren nachBeendigung der Nutzung desReifens [17].
Es verbleiben im Boden ledig-lich die anorganischen Be-standteile des Abriebs, soweitsie nicht bei der Vulkanisationzu Metallseifen umgesetzt, son-dern in der Lauffläche desReifen und damit auch imAbrieb vorhanden sind. Pro Rei-fen sind das ca. 4 g Zinkoxidsowie ca. 2,3 mg Cadmium-oxid und ca. 11 mg Blei(II)oxidals Begleitstoffe des Zinkoxids.
3. Sachbilanz3. Sachbilanz
12
ABBILDUNG 9: Die als “Sonstige” bezeichneten Inhaltsstoffe sind: Schwefel, Wachs, Phenylendiamine, Cyclohexylthiophthalimid , Sulfenamide,
Anilin, Benzthiazol, Mercaptobenzthiazol und Mercaptobenzthiazoldisulfid. PAK = polyaromatische Kohlenwasserstoffe.
PAK
Sonstige
3,0%
Bleioxid0,001%
Zinkoxid0,46%
Zink-Seifen
3,4%
Cadmiumoxid0,01%0,0002%
Ruß34%
Kautschuk42%
Weitere6,9%aromatische
Mineralöle17,1%
Interessant ist in diesemZusammenhang die Gesamt-belastung des Bodens, die sichaus dem Abrieb sämtlicher, inDeutschland im Einsatz befind-licher Pkw - Reifen ergibt.Aufgrund der kontinuierlichenZufuhr und des ständigen che-mischen und biologischenAbbaus stellt sich im Bodeneine Gleichgewichts-konzentration ein [17].
Für die jährlich 46 000 t Abrieb,die auf den 228 000 km über-örtlichen Straßen in Deutsch-land anfallen [2] und sich ineinem Bodenvolumen [18] von1,14*109 m3 verteilen, führt die
Modellrechnung für Anreiche-rung und Abbau des Abriebs zueiner Abriebskonzentration imBoden von 16g/m3. An Oxidenwerden dem Boden jährlich ca.0,16 g/m3 Zinkoxid, ca. 0,09mg/m3 Cadmiumoxid und ca.0,4 mg/m3 Blei(II)oxid zugeführt.
Einige Inhaltsstoffe des Abriebswerden parallel zum chemisch-biologischen Abbau durch Nie-derschlagswasser ausgewa-schen. Die Elution von Inhalts-stoffen und Reaktionsproduktender Vulkanisation im Abrieb ist u.a.von Parametern wie Absorptionder Stoffe an Bodenpartikel,
Größe der Abriebpartikel,Bodenbeschaffenheit, klimati-sche Bedingungen, Löslichkeitder Stoffe unter Bodenbedin-gungen in Wasser, Wande-rungsgeschwindigkeit desWassers durch den Boden unddie Länge der Wanderungs-strecke bis zum Grundwasser-leiter abhängig. Aufgrund derUnsicherheiten bei derBestimmung und Einflußnahmedieser Größen auf dasElutionsverhalten der unter-schiedlichen Stoffe wird in dieser Studie von einer einge-henderen quantitativenUntersuchung der Elution vonReifenabrieb verzichtet.
3. Sachbilanz3. Sachbilanz
13
Für jeden Abschnitt desReifenlebens ist eine Input-Output-Liste (u.a. Ressourcen,Emissionen, Abfälle) erstelltworden. Die Mengen sowie dieUmweltwirkungen der einzelnenKomponenten der Input-Output-Liste sind unterschied-lich. Um eine vergleichendeGegenüberstellung der einzel-nen Abschnitte des Reifenle-bens zu ermöglichen, ist essinnvoll eine gemeinsameBezugsgröße zu definieren. DieUmweltwirkungen, die von einereinzelnen freigesetzten Kompo-nente ausgehen können, werdendurch Äquivalenzfaktoren [12]
bewertet. Aus der Menge unddem Äquivalenzfaktor derKomponente wird dasUmweltpotential ermittelt.
4.1. Wirkungskategorien/Umweltpotentiale
Die in der aktuellen Diskussionallgemein anerkannten und hierberücksichtigten Umweltpoten-tiale sind: Kumulierter Energie-aufwand [14], Treibhauseffekt,Versauerung und Eutrophie-rung. Mit der Auswahl dieserUmweltpotentiale sind globaleKriterien (Treibhauseffekt), re-gionale Kriterien (Versauerung)und lokale Kriterien (Eutrophie-rung) erfaßt [12]. Mögliche Bei-träge zu einem öko- und hu-mantoxischen Potential werdenebenfalls angesprochen.
4.1.1. KumulierterEnergieaufwand
Es soll an dieser Stelle nocheinmal hervorgehoben werden,daß der hier dargestellte kumu-lierte Energieaufwand nicht denHeizwert (d. h. die Feedstock-Energie) beinhaltet.
Der größte Anteil des kumulier-ten Energieaufwands im Lebeneines Reifens entfällt auf dieNutzungsphase (ca. 95,8 %).Dieser Energiebedarf entstehtdurch den Kraftstoffverbrauchdes Pkw zur Überwindung dervom Reifen ausgehendenFahrwiderstände. Der restlicheAnteil des Energieaufwandsverteilt sich auf die übrigenModule des Reifenlebens:Rohstoffgewinnung: ca. 2,7 %,Produktion: ca. 1,3 % undTransport: ca. 0,2 % (Abbildung 10).
4.1.2. Treibhauspotential
Das Treibhauspotential wird inCO2-Äquivalenten ausgedrücktund ist auf einen Zeithorizontvon 100 Jahren bezogen. Indem Treibhauspotential werdendie Komponenten CO2, CO,Methan und Lachgas (N2O) be-rücksichtigt.
Das Treibhauspotential einesReifens wird fast vollständigdurch die Emission vonKohlendioxid bestimmt, da CO2
in allen Phasen des Reifenle-bens die dominierende atmo-sphärische Emission darstellt(Kapitel 3.2.1). Die freigesetztenMengen an CO2 und CO sind inder Nutzungsphase am höch-sten. Sie tragen im Laufe desReifenlebens mit ca. 96,3 %zum Treibhauspotential bei(Abbildung 11),
4. Wirkungsabschätzung4. Wirkungsabschätzung
14
ABB. 10: DARSTELLUNG DES KUMULIERTEN ENERGIEAUFWANDS.
211 16 104
7520
0500
10001500200025003000350040004500500055006000650070007500
Rohstoffgewinnung Transport Produktion Nutzung
kum
ulie
rter
Ene
rgie
aufw
and
pro
Pkw
-Rei
fen
[MJ]
4. Wirkungsabschätzung4. Wirkungsabschätzung
15
Die anderen Abschnitte desReifenlebens haben folgendeAnteile: Gewinnung derRohmaterialien ca. 2,2 %,Produktion ca. 1,2 % und derTransport ca. 0,2 %.
4.1.3. Versauerungspotential
Das Versauerungspotential be-zieht sich auf die freigesetztensauren Schadgase (Schwefel-oxide, Stickoxide, Säuren z.B.HCl, HF, H2SO4). Sie werden inSO2-Äquivalenten ausgedrückt.
Die Nutzungsphase des Rei-fenlebens hat mit ca. 85,1 %den größten Anteil am Versau-erungspotential (Abbildung 12).Es entsteht hauptsächlichdurch den Ausstoß von SO2
(ca. 32,5 %), Ammoniak (ca. 30,9 %) und NOx
(ca. 20,8 %). Die Gewinnungder Rohmaterialien für den
Reifen hat einen Anteil von ca.11,3 % am Versauerungs-potential, im wesentlichen ver-ursacht durch die Emissionenvon SO2 (ca. 5,1 %), NOx (ca.2,9 %) und CS2 (ca. 2,9 %). Die Transportphase trägt mitca. 1,9 % zum Versauerungs-potential bei. Diese Beiträgewerden in erster Linie durchden Ausstoß von SO2 (ca. 0,4 %)
und NOx (ca. 1,5 %) beimBetrieb des Transportfahrzeugsverursacht.
Die Produktion des Reifensweist ein Versauerungspotentialvon ca. 1,6 % auf, das haupt-sächlich durch SO2 (ca. 0,7 %)und NOx (ca. 0,9 %) verursachtwird.
ABB. 12: DARSTELLUNG DES VERSAUERUNGSPOTENTIALS.
0,07180,0123 0,0103
0,54
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Rohstoffgewinnung Transport Produktion Nutzung
Vers
auer
ung
spo
tent
ial p
ro P
kw-R
eife
n [k
g S
O2-
Äq
uiva
lent
e]
ABB. 11: DARSTELLUNG DES TREIBHAUSPOTENTIALS.
14 1,5 7,3
601
0
100
200
300
400
500
600
Rohstoffgewinnung Transport Produktion Nutzung
Trei
bha
usp
ote
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l pro
Pkw
-Rei
fen
[kg
CO
2-Ä
qui
vale
nte]
4.1.4. Eutrophierungspotential
Als Eutrophierung wird derNährstoffeintrag ins Ökosystembezeichnet. Dieser Eintrag kannentweder über das Auswaschenvon Schadgasen aus der Luftoder über das Wasser gesche-hen. Das Eutrophierungspoten-tial wird in Phosphat-Äquivalen-ten ausgedrückt.
Die Phase der Nutzung trägtdurch den Ausstoß der Schad-gase Ammoniak (ca. 51,4 %)und NOx (ca. 36,6 %) mit insge-samt ca. 89,8 % zum Eutro-phierungspotential des Reifen-lebens bei (Abbildung 13). DieGewinnung der Rohmaterialienfür den Reifen trägt mit ca.5,5 % (NOx in der Luft (5,0 %),der chemische Sauerstoffbedarf(CSB) im Abwasser (0,4 %))zum Eutrophierungspotentialbei. In der Phase des Trans-ports werden hauptsächlichStickoxide freigesetzt, die mitca. 3,1 % zum Eutrophierungs-potential beitragen. Den nie-drigsten Beitrag zum Eutrophie-rungspotential hat die Reifen-produktion mit ca. 1,5 %bedingt durch den Ausstoß anStickoxiden. Es sei angemerkt,daß der Nährstoffeintrag wäh-rend des Reifenlebens fast aus-schließlich auf der Freisetzungvon Stickoxiden und Ammoniakberuht. Der Eintrag vonPhosphat oder Phosphatver-bindungen ist gering.
4.1.5. Ökotoxisches und hu-mantoxisches Potential
Eine standardisierte Methodezur Erfassung und Bewertungder zahlreichen toxikologischenWirkungen, die von den emit-tierten Schadstoffen ausgehenkönnen, liegt bis heute nur an-satzweise vor. Dies beruht aufder Schwierigkeit, variableFaktoren (Exposition, begrenz-tes lokales Auftreten desSchadstoffes, Metabolisierungund/oder Akkumulation desSchadstoffs, Schwellen-konzentrationen, Sensitivitätvon Organismen im Ökosystem,Reversibilität der Wirkung) zubestimmen und qualitativ zu be-werten. Daher stellen Angabenzur Öko- und Humantoxizitäteher eine Risikoabschätzungdar; sie sollten keinesfalls alsabsolutes Wirkungspotentialbetrachtet werden.
Wegen dieser methodischenUnsicherheiten bei der Erfas-sung der Potentiale wird aufeine Quantifizierung verzichtet.
Bei der Gewinnung der Roh-materialien für den Reifen wer-den Chlorid-Ionen und Zink-ionen ins Abwasser abgegeben;diese Stoffe können zu einemöko- und humantoxischenPotentials beitragen. In denLebensphasen Transport,Reifenproduktion und Nutzungkönnen die atmosphärischenEmissionen an SO2 und NOx(aus der Energiebereitstellung)zum humantoxischen Potentialund die Emissionen an Schwe-rmetallen in die Luft oder dasAbwasser (z.B. Quecksilber ausder Energiebereitstellung) zumökotoxischen Potential beitragen.
Der Reifenabrieb kann ebenfallszum öko- und humantoxischenPotential beitragen (vgl. Kapitel 3.2.4).
4. Wirkungsabschätzung4. Wirkungsabschätzung
16
ABB. 13: DARSTELLUNG DES EUTROPHIERUNGSPOTENTIALS.
0,00370,0021 0,001
0,06
0
0,02
0,04
0,06
Rohstoffgewinnung Transport Produktion Nutzung
Eut
rop
hier
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ro P
kw-R
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O4-
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e]
Forschungsarbeiten im Bereichder Reifenrohstoffe haben dazugeführt, daß in der jüngerenVergangenheit verschiedeneReifenvarianten mit unter-schiedlichen Eigenschaften ent-wickelt wurden. Die Bilanzdatenfür vier verschiedene Reifen-varianten werden hier gegen-übergestellt (Tabelle 2). Dieunterschiedlichen Varianten er-geben sich durch Substitutionvon Rohmaterialien für denReifen.
5.1. Vergleich der FüllstoffeRuß und Silica
Die partielle Substitution desFüllstoffes Ruß durch Silica be-wirkt u.a. eine Reduzierung desRollwiderstands des Reifens.Dies führt zu einer Verringerungdes Energieverbrauchs durchden Pkw und zu einer Redu-zierung des Verbrauchs derRessource Erdöl. Als Folgesinkt die Menge an freigesetz-ten Schadgasen, wodurch dasTreibhaus-, Versauerungs- undEutrophierungspotential abneh-men. Zusätzlich sinkt die anfal-lende Menge an Abraum. DieProduktion des Füllstoffs Silicaverursacht jedoch eine erhöhteBelastung des Abwassers.
Der Einsatz von Silica führt zueiner Reduzierung des Treib-hauspotentials um ca. 9,5 %bedingt durch den verringertenAusstoß der Schadgase CO2
und CO (ca. 9,5 % bzw. 9,8 %).Da gleichzeitig die Freisetzungder Schadgase SO2, NOx und
Ammoniak abnimmt, sinkt dasVersauerungspotential umca. 6,3 %. Stickoxide undAmmoniak sind die Hauptverur-sacher des Eutrophierungs-potentials während desReifenlebens. Folglich führt dieReduzierung ihrer Freisetzungauch zu einer Verringerung desEutrophierungspotentials (ca. 7,5 %).
Durch die teilweise Verwendungvon Silica statt Ruß als Füllstoffwird der kumulierte Energie-aufwand im gesamten Reifen-lebens um ca. 9,3 % vermin-dert.
Ergänzend sind folgende Auswirkungen zu erwähnen:
• Insgesamt wird eine Redu-zierung des Ressourcen-verbrauchs um ca. 8,7 %erzielt, verursacht durch dieEinsparung an Erdöl (ca. 9,8 %).
• Die Menge an Sulfat-Ionenim Abwasser nimmt um das4,3-fache zu. Die Menge derNatrium-Ionen steigt um das2,7-fache an.
• Die Menge an Abfall nimmtum ca. 3,4 % zu, was aufeinen Anstieg der Mengenan festem und flüssigemAbfall sowie an Aschen undSchlacken zurückzuführenist.
5.2. Vergleich der Textil-gewebe Rayon undPolyester
Die Substitution von Rayondurch Polyester führt zu einerErhöhung des Treibhaus-potentials in der Phase derGewinnung der Rohmaterialien.Dadurch wird insgesamt derBeitrag zum Treibhauseffekt umca. 0,3 % erhöht. Dieser An-stieg ist durch den vermehrtenAusstoß von CO2 bedingt. DasVersauerungspotential nimmtdagegen um ca. 1,6 % ab.Diese Reduzierung beruht aufder Abnahme der atmosphäri-schen Emissionen CS2 undH2S, die bei der Herstellung desRayon entstehen. Obwohl dieFreisetzung von SO2 ansteigt,wird insgesamt eine Reduzie-rung des Versauerungspoten-tials erreicht. Das Eutrophie-rungspotential wird durch denAustausch von Rayon durchPolyester nicht beeinflußt.
5. Vergleich verschiedener Reifenvarianten 5. Vergleich verschiedener Reifenvarianten (Sach- und Wirkungsbilanz)
17
Textilgewebeschicht eines Reifens
Da die Umweltpotentiale nicht alle Parameter der In- und Outputs erfassen, werdenergänzend weitere Auswir-kungen dargestellt:
• Der Austausch des Textil-gewebes Rayon durchPolyester führt zu einer geringen Erhöhung desRessourcenbedarfs (ca. 0,1 %) und des Energie-aufwands (ca. 0,2 %).
• Die Menge an Prozeß-Abwasser nimmt um ca.52,8 % ab. Diese Verringe-rung der Abwassermengeresultiert aus der Phase derGewinnung der Rohmate-rialien. Die Belastung desAbwassers sinkt ebenfalls(ca. 0,73 kg). Diese Abnah-me entspricht ca. 37,2 % füreinen Ruß-Reifen und ca.17,3 % für einen Silica-Reifen.
• Die Summe der Abfälle wirdum ca. 9,6 % reduziert. Diesberuht auf der Abnahme derfesten und flüssigen Abfälle,die durch die Holzrückständebei der Rayonherstellungentstehen.
Die Herstellung des Zellstoffsfür die Produktion von Rayon istmit einem hohen Wasserver-brauch sowie mit hohen Be-lastungen des Abwassers durchIonen gekennzeichnet. DieHerstellung von Polyester ver-braucht deutlich wenigerWasser und die Abwässer sindgeringer belastet.
Die Substitution des Rayonsdurch Polyester führt somit zueiner deutlichen Verringerungdes Wasserverbrauchs sowieder Belastungen des Abwas-sers. Diese Reduzierungenspiegeln sich nicht in denUmweltpotentialen wieder, dadie entsprechenden Parameternicht in die aufgeführtenUmweltpotentiale einfließen.
Die Abnahme der Chlorid- undNatrium-Ionen sowie von Zinkkönnen aber zu einer Reduzie-rung der toxischen Wirkung aufdas Ökosystem und denMenschen führen.
5. Vergleich verschiedener Reifenvarianten5. Vergleich verschiedener Reifenvarianten (Sach- und Wirkungsbilanz)
18
TABELLE 2: DARSTELLUNG DER BILANZDATEN FÜR VIER VERSCHIEDENE
REIFENVARIANTEN. (siehe Seite 19)
Die Werte ergeben sich aus der Summierung der Einzeldaten aus den Stadien Rohstoffgewin-
nung, Transport, Produktion und Nutzung. Sie umfassen das gesamte Leben eines funktionsfähi-
gen Pkw-Reifens. Die Verwertung der Altreifen ist nicht in den Daten enthalten. Dargestellt sind
alle Inputs der Studie, die mehr als 1% zur Summe aller Inputs beitragen. Es werden 99,1%
aller Inputs erfaßt. Das Abschneidekriterium für die drei Kategorien der Outputs wurde bei 1%
der Summe der jeweiligen Outputkategorie festgelegt. Es werden 99,7% der atmosphärischen
Emissionen, 98 % der Belastungen des Wassers und 99,9% der Abfälle (incl. Abraum) erfaßt.
Die Ungenauigkeit, die durch diese Abschneidegrenze entsteht, ist 2%. Für den Reifen rele-
vante Rohstoffe werden auch dann ausgewiesen, wenn sie unterhalb von 1% liegen (z.B.
Schwefel). Standardemissionen (z.B. Staub, N2O, BSB und CSB, besonders überwachungsbe-
dürftiger Abfall) werden auch dann aufgenommen, wenn sie unterhalb von 1% liegen. BSB steht
für biologischen Sauerstoffbedarf, CSB für chemischen Sauerstoffbedarf.
5. Vergleich verschiedener Reifenvarianten5. Vergleich verschiedener Reifenvarianten (Sach- und Wirkungsbilanz)
19
Eingänge
Rohstoffe (kg): Ruß-Rayon Silica-Rayon Ruß-Polyester Silica-Polyester
Prozeßwasser 194,81 195,70 94,77 92,12Kühlwasser 434,25 455,44 434,25 455,44Steinkohle 2,16 2,24 2,16 2,24Braunkohle 3,46 3,48 3,46 3,48Erdgas 5,41 5,73 5,36 5,69Erdöl 205,52 185,43 206,02 185,94Schwefel 0,20 1,01 0,04 0,84Taubes Gestein 28,06 26,92 28,06 26,92Latex 2,57 2,51 2,57 2,51Eisenerz 1,17 1,00 1,17 1,00
Luft 2099,37 1904,57 2100,60 1905,85
Ausgänge
Produkte: Ruß-Rayon Silica-Rayon Ruß-Polyester Silica-Polyester
Fahrleistung (km) 50.000 50.000 50.000 50.000Altreifen (kg) 5,47 5,68 5,47 5,47
Atmosphärische Emissionen (kg): Ruß-Rayon Silica-Rayon Ruß-Polyester Silica-Polyester
Wasserdampf 7,83 7,83 7,83 7,83belastete Luft 1464,53 1329,60 1465,59 1330,69Staub 1,02 0,95 1,02 0,95SO2 0,25 0,23 0,25 0,24CO 6,81 6,14 6,81 6,14CO2 576,74 522,01 578,65 523,99NOX 0,24 0,22 0,24 0,23N2O 0,057 0,052 0,057 0,052Methan 0,32 0,29 0,32 0,29NM VOC 0,35 0,33 0,345 0,32
Belastungen des Wassers (kg): Ruß-Rayon Silica-Rayon Ruß-Polyester Silica-Polyester
Abwasser 270,31 310,13 174,29 210,71Abwasser-Kühlwasser 422,83 436,14 422,83 436,14BSB 0,0080 0,0079 0,0062 0,0060CSB 0,02 0,02 0,01 0,01Sulfat-Ionen 0,48 2,07 0,054 1,63Natrium-Ionen 0,29 0,77 0,20 0,68Chlorid-Ionen 1,13 1,17 0,94 0,97Calcium-Ionen 0,000018 0,27 0,000018 0,27
Abfälle (kg): Ruß-Rayon Silica-Rayon Ruß-Polyester Silica-Polyester
Abraum 57,08 53,56 57,09 53,57Erzaufbereitungsrückstände 2,18 2,21 2,18 2,21Abfall, fest und flüssig 1,33 1,49 0,97 1,11Gummiabfall 0,19 0,19 0,19 0,19besonders überwachungsbedürftiger Abfall 0,055 0,067 0,055 0,067Hausmüll 0,80 0,80 0,80 0,80Klärschlamm 0,081 0,084 0 0Asche und Schlacken 0,047 0 0,049 0
Umweltpotentiale: Ruß-Rayon Silica-Rayon Ruß-Polyester Silica-Polyester
kumulierter Energieaufwand (MJ) 7851,12 7117,16 7863,48 7113,67Treibhauseffekt (kg CO2-Aquivalente) 623,25 564,15 625,17 566,14Versauerung (kg SO2-Aquivalente) 0,63 0,59 0,62 0,57Eutrophierung (kg PO4-Aquivalente) 0,067 0,062 0,067 0,062
Nach der Nutzungsphase liegtein Pkw-Altreifen vor (hier in derDimension 175/70 R 13 und derVariante Ruß/Rayon), der seineursprüngliche Funktions-fähigkeit verloren hat. DieserAltreifen kann zur stofflichenVerwertung und/oder alsEnergieträger in Verwertungs-prozessen eingesetzt werden.Damit kommt es durch dieVerwertung von Altreifen zueiner Nutzenerweiterung für denPkw-Reifen. Diese natürlicheSchnittstelle wird genutzt, umdie Ökobilanz eines Pkw-Reifens funktionell von der Öko-bilanz der Verwertung einesAltreifens zu trennen.
Die Verwertung von Altreifengeschieht in unterschiedlichenVerwertungsprozessen. Nebenrohstofflichen Verwertungs-verfahren, deren Eignung durchUntersuchungen festgestelltwurde, gibt es eine Vielzahl praxiserprobter stofflicher undenergetischer Verwertungsver-fahren. Exemplarisch werden indieser Studie die für die Altrei-fenverwertung bedeutendstenVerfahren bilanziert.
Den drei hier untersuchtenVerwertungsprozessen - Rund-erneuerung, Zementherstellung,Energieerzeugung im Reifen-kraftwerk - werden die entspre-chenden Äquivalenzprozessegegenübergestellt :Neureifenherstellung, Zement-herstellung unter Verwendungvon Regelbrennstoffen, Energie-erzeugung im Kraftwerk mitHilfe von Regelbrennstoffen [8].
Bei einem solchen Vergleich derSysteme muß jeweils dieNutzengleichheit/Nutzenäqui-valenz gewährleistet sein. AlsBezugsgröße dient deshalbimmer der durch die Verwertungeines Altreifens erzielte Nutzen;d.h., die Fahrleistung des run-derneuerten Reifens, die produ-zierte Menge Zement oder diegewonnene Menge Energie. Sowird ein direkter Vergleich derRessourcenverbräuche und derUmweltwirkungen zwischenRegel- und Äquivalenzprozeßmöglich.
Es ist wichtig anzumerken, daßbei dieser Betrachtungsweiseein Altreifen, wenn er als Roh-stoff bzw. als Energieträger inden Verwertungsprozeß ein-
geht, nicht die Belastungen(Ressourcenaufwand, Emis-sionen in Luft und Wasser,Abfälle und Abraum) aus sei-nem Leben als Reifen einbringt.
6.1. Zementwerk
Bei der Verwertung im Zement-werk werden die Stoff- undEnergieflüsse beim Einsatz vonAltreifen mit denen beim Einsatzdes Regelbrennstoffs Steinkohleverglichen. Aus verfahrungs-technischen Gründen wird derEinsatz von Altreifen maximalauf 20 % bis 25 % der gesam-ten Menge an Energieträgernbegrenzt.
6. Verwertung von Altreifen 6. Verwertung von Altreifen (Sach- und Wirkungsbilanz)
20
Zuführung von Altreifen in den Drehrohrofen
Bei dem Einsatz von Altreifen imZementwerk entstehen deutlichgeringere Mengen an TaubemGestein und Abraum (jeweils ca. 14 %) (Abbildung 14), weildurch den Einsatz von Altreifenstatt Regelbrennstoff wenigerSteinkohle gefördert werdenmuß.
Der Einsatz von Altreifen führtzu niedrigeren atmosphärischenEmissionen als die Verbrennungvon Regelbrennstoff (ca. 1,4 %),wodurch das Treibhauspotential(ca. 1,9 %), das Versauerungs-potential (ca. 1,9 %) und das
Eutrophierungspotential (ca.1,7 %) reduziert werden. DerAltreifen besitzt im allgemeineneinen geringeren Kohlenstoff-,Schwefel- und Stickstoffgehaltals die eingesetzte Steinkohle,wodurch der reduzierte Ausstoßan Schadgasen (CO2, SO2 undNOx) zu erklären ist.
Da der Altreifen einen höherenspezifischen Heizwert besitzt alsSteinkohle, wird eine geringereMenge an Rohstoffen eingesetzt(0,5 %). Durch die Verringerungdes Rohstoffeinsatzes entste-hen auch weniger Aschen und
Schlacken bei der Verbrennungund die Abfallmenge sinkt um ca. 4,2 %.
Die anderen Parameter der In-und Outputs werden durch denEinsatz von Altreifen stattSteinkohle nicht wesentlich be-einflußt. Die meisten Umweltaus-wirkungen werden sogar durchden Einsatz von Altreifen gering-fügig reduziert (Einzelheiten sieheAbbildung 14). Somit ist derEinsatz von Altreifen im Zement-werk als “umwelt- neutral” zu be-zeichnen.
6. Verwertung von Altreifen 6. Verwertung von Altreifen (Sach- und Wirkungsbilanz)
21
ABB. 14: GEGENÜBERSTELLUNG DER VERWERTUNG EINES ALTREIFENS (RUSS-VARIANTE) IM ZEMENTWERK MIT DEM EINSATZ
VON REGELBRENNSTOFF.
Es wird von einem Altreifenanteil von 25 % im Zementwerk ausgegangen. Die einzelnen Parameter sind in den aufgeführten Kategorien zu-
sammengefaßt dargestellt. Die Kategorien des Einsatzes von Regelbrennstoff werden als 100 % gesetzt und die Daten der Verwendung von
Altreifen als Brennstoff werden relativ dazu dargestellt. Die Zahlen an den einzelnen Säulen geben den absoluten Wert der aufsummierten
Parameter in den Kategorien wieder. Sie sind unabhängig von der Beschriftung der Größenachse zu betrachten. Ergebnisse der Sach- und
Wirkungsbilanz sind in der gleichen Abbildung dargestellt. Eingangsströme und Ausgangsströme der Sachbilanz sind als “Input” bzw. “Output”
überschrieben. Die berechneten Umweltpotentiale der Wirkungsabschätzung sind als “Impact” überschrieben.
150,
49
151,
23
62,0
5
62,3
0
30,4
0
30,7
6
9,62
11,1
4
76,7
1
77,7
8
0
9,52
11,0
3
0,02
29
0,02
40
197,
28
197,
01
78,3
2
79,8
3
0,01
16
0,01
18
0,10
6
0,10
8
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
Zementwerk mit Altreifen Zementwerk mit Regelbrennstoff
Resso
urcen
(kg)
Taubes
Geste
in (kg)
Abraum
(kg)
Treib
haus-
potentia
l (kg)
Luft (k
g)
Was
ser (
kg)
atm
os.
Emiss
ionen
(kg)
Emiss
ionen
in
Was
ser (
kg)
Abfall (
kg)
Energ
ie (M
J)
Vers
auer
ungs-
potentia
l (kg)
Eutrophier
ungs-
potentia
l (kg)
0
Input Output Impact
(%)
6.2. Reifenkraftwerk
Der Einsatz von Altreifen imReifenkraftwerk verursacht teilshöhere und teils niedrigereBelastungen im Vergleich zurEnergiegewinnung durchVerbrennung fossilerRessourcen (Stein- undBraunkohle sowie Erdöl undErdgas auf der Basis desEnergiemixes in Deutschland) inkonventionellen Kraftwerken(Abbildung 15).
Der Energieaufwand ist aus ver-fahrenstechnischen Gründenhöher als bei konventionellen
Kraftwerken mit fossilen Res-sourcen als Brennstoff: Der Wir-kungsgrad von Reifenkraftwer-ken beträgt nur ca. 25% bis30%, während konventionelleKraftwerke höhere Wirkungs-grade aufweisen.
Das betrachtete Reifenkraftwerkbesitzt im Vergleich zu konven-tionellen Kraftwerken neben derSO2-Rauchgaswäsche nocheine zusätzliche saure Rauch-gaswäsche, wodurch derWasserverbrauch und be-sonders die entstehende Mengean Abfall bei dem Reifenkraft-werk gegenüber dem konventio-
nellen Kraftwerk erhöht ist. Dieinsgesamt anfallende Menge anAbfall ist aber im Vergleich zuder anfallenden Menge an Ab-raum gering. Bei diesen Abfällenhandelt es sich um Schlämme(Wassergehalt ca. 50 %), dieSchwermetalle enthalten. EinTeil des Wasserverbrauchs beider Rauchgaswäsche geht alsWasserdampf in die Atmo-sphäre (ca. 37 %).
6. Verwertung von Altreifen 6. Verwertung von Altreifen (Sach- und Wirkungsbilanz)
22
ABB. 15: GEGENÜBERSTELLUNG DER VERWERTUNG EINES ALTREIFENS IM REIFENKRAFTWERK MIT DER ENERGIEGEWINNUNG IN KON-
VENTIONELLEN KRAFTWERKEN
Die einzelnen Parameter sind in Kategorien zusammengefaßt dargestellt. Die Kategorien der Energiegewinnung in konventionellen Kraftwerken
werden als 100 % gesetzt und die Daten Verwertung von Altreifen im Reifenkraftwerk werden relativ dazu dargestellt. Die Zahlen an den einzelnen
Säulen geben den absoluten Wert der aufsummierten Parameter in den Kategorien wieder. Sie sind unabhängig von der Beschriftung der
Größenachse zu betrachten. Ergebnisse der Sach- und Wirkungsbilanz sind in der gleichen Abbildung dargestellt. Eingangsströme und
Ausgangsströme der Sachbilanz sind als “Input” bzw. “Output” überschrieben. Die berechneten Umweltpotentiale der Wirkungsabschätzung sind
als “Impact” überschrieben.
0
20
40
60
80
100
Reifenkraftwerk Konventionelles Kraftwerk
Resso
urcen
(kg)
Abraum
(kg)
Treib
haus-
potentia
l (kg)
Luft (k
g)
Was
ser (
kg)
atm
os.
Emiss
ionen
(kg)
Abfall (
kg)
Energ
ie (M
J)
Vers
auer
ungs-
potentia
l (kg)
Eutrophier
ungs-
potentia
l (kg)
5,82
10,56
51,3
6
61,78
111,74
106,39
0,00
673
57,26 19,05 19,54
1,38
E-0
6
6,92E-06
0,00
666
56,7
0,03599
7,17E-04
152,18
95,91
16,2
1
20,410,00149
0,00145
0,01
186
0,01780
Taubes
Geste
in (kg)
Emiss
ionen
in
Was
ser (
kg)
Input Output Impact
(%)
Die eingesetzte Menge anRessourcen ist im Reifenkraft-werk geringer (45 %), da Alt-reifen einen höheren spezifi-schen Heizwert besitzen alsStein- und Braunkohle. TaubesGestein und Abraum entstehenbei der Energiegewinnung ausAltreifen kaum, da durch denEinsatz des Sekundär-Rohstoffskeine fossilen Ressourcen ge-fördert werden müssen.
Die atmosphärischen Emis-sionen (ohne Wasserdampf)sind im Reifenkraftwerk geringerals bei konventionellen Kraft-werken. Da die Menge an einge-setzten Ressourcen im Reifen-kraftwerk geringer als in kon-ventionellen Kraftwerken ist,wird weniger CO2 freigesetzt(ca. 17 %) und somit ein gerin-geres Treibhauspotential erzeugt(ca. 20 %). Die Freisetzung vonSO2 aus Altreifen ist etwas ge-ringer als aus Kohle, wodurchdas Versauerungspotential redu-ziert wird (ca. 33 %).Verringerungen der freigesetztenMengen an SO2 und Cadmiumkönnen zu einer Reduzierungder öko- und humantoxischenPotentiale führen.
6.3. Runderneuerung
Eine ökologische Bewertungeines runderneuerten Reifens imVergleich zum Neureifen stößtauf methodische Schwie-rigkeiten. Der runderneuerteReifen ist - streng genommen -kein äquivalentes Produkt zumursprünglichen Neureifen, da es
technisch nicht möglich ist, inallen Eigenschaften wie Sicher-heit, Haltbarkeit, Fahreigen-schaften und Lebensdauergleichzeitig das gleiche Niveauwie beim Ausgangsprodukt“Neureifen” zu erreichen. (DieseAussage steht nicht im Wider-spruch dazu, daß runderneuerteReifen ein hohes technischesNiveau erreichen können.)
Ursachen dafür sind u.a.:
• die technischen Grenzendes Abrauhens der altenLaufflächenbestandteile
• die unvermeidbare zusätzli-che Temperaturbelastungder Karkasse bei der Vul-kanisation des neuen Lauf-streifens
• die unterschiedlichenReifenkonturen verschiede-ner Reifenausführungenund/oder -hersteller
• das unterschiedliche Wachs-tum der Karkasse im erstenLeben in Abhängigkeit vonEinsatzdauer, Last, Luft-druck und Temperatur. DieRunderneuerungsindustrieist heute in der Lage, runder-neuerte Reifen herzustellen,die in fast allen Eigen-schaften einem Neureifennahekommen - mit Aus-nahme des Rollwider-standes. Ein solcher Reifenweist einen um mindestens3 % höheren Rollwiderstandals ein Neureifen auf.
6. Verwertung von Altreifen 6. Verwertung von Altreifen (Sach- und Wirkungsbilanz)
23
Reifenkraftwerk
Für diese Gegenüberstellungwird für die Runderneuerungder günstigste Fall angenom-men, nämlich ein runderneuer-ter Reifen, der nur einen um 3 % erhöhten Rollwiderstandbesitzt und sonst in seinenEigenschaften einem Neureifenentspricht.
6.3.1. Herstellung Neureifenim Vergleich zurAltreifen-Rund-erneuerung
Die Herstellung eines Neurei-fens weist einen deutlich höhe-ren Bedarf an Energie (ca. 2,3-fach), Luft (ca. 1,85-fach),Wasser (ca. 25-fach) undRessourcen (ca. 1,4-fach) aufals die Altreifen-Runderneu-erung (Abbildung 16).
Die atmosphärischen Emis-sionen (ca. 2,2-fach), dieBelastungen des Abwassers(ca. 139-fach) sowie die Men-gen an Abraum (ca. 4,4-fach)und Abfall (ca. 187-fach) sindebenfalls bei der Neureifen-herstellung deutlich höher alsbei der Runderneuerung.
Daraus resultieren höhere Um-weltwirkungen für die Herstel-lung eines neuen Reifens
6. Verwertung von Altreifen 6. Verwertung von Altreifen (Sach- und Wirkungsbilanz)
24
ABB. 16: GEGENÜBERSTELLUNG DER HERSTELLUNG EINES NEUREIFENS MIT DER HERSTELLUNG EINES RUNDERNEUERTEN REIFENS.
Die einzelnen Parameter sind in den aufgeführten Kategorien zusammengefaßt dargestellt. Die Kategorien der Neureifen-Herstellung werden als
100 % gesetzt und die Daten der Altreifen-Runderneuerung werden relativ dazu dargestellt. Die Zahlen an den einzelnen Säulen geben den abso-
luten Wert der aufsummierten Parameter in den Kategorien wieder. Sie sind unabhängig von der Beschriftung der Größenachse zu betrachten.
Ergebnisse der Sach- und Wirkungsbilanz sind in der gleichen Abbildung dargestellt. Eingangsströme und Ausgangsströme der Sachbilanz sind
als “Input” bzw. “Output” überschrieben. Die berechneten Umweltpotentiale der Wirkungsabschätzung sind als “Impact” überschrieben.
21,8
1
31,33
35,6
5
65,96
22,9
5
578,86
2,9
14,93
11,3
2
24,94
0,01
372
1,903
2,90
9
12,727
0,02
325
4,353
147,
45
331,65
11,4
5
20,40
0,00
640 0,00683
0,05
295
0,093
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Runderneuerung Neureifen-HerstellungRes
sourc
en (k
g)
Taubes
Geste
in (k
g)
Abraum
(kg)
Treib
haus-
potentia
l (kg)
Luft (k
g)
Was
ser (
kg)
atm
os.
Emiss
ionen
(kg)
Emiss
ionen
in
Was
ser (
kg)
Abfall (
kg)
Energ
ie (M
J)
Vers
auer
ungs-
potentia
l (kg)
Eutrophier
ungs-
potentia
l (kg)
Input Output Impact
(%)
gegenüber der Runderneuerungeines Altreifens: Das Treibhaus-potential ist um den Faktor ca.1,8, das Versauerungspotentialum den Faktor ca. 1,75 und dasEutrophierungspotential um denFaktor ca. 1,07 erhöht.
Diese gravierenden Unterschie-de haben eine triviale Erklärung:Wie bereits erwähnt geht derAltreifen als “Rohmaterial-Geschenk” in die hier vorge-nommene Bilanz ein, ohne Be-rücksichtigung des Aufwandsfür seine ‘Herstellung’.Rohstoffe werden bei derRunderneuerung von Altreifennur für die neue Lauffläche be-nötigt.
6.3.2. Reifenleben eines runderneuerten Rei-fens gegenüber demReifenleben Neureifens
Der Vergleich der Neureifen-Herstellung mit der Altreifen-Runderneuerung, der deutlichzugunsten der Runderneuerungausfällt, wird relativiert, wenn zu-sätzlich der Aufwand für dieNutzung von Neureifen und run-derneuerten Reifen betrachtetwird. Diese Betrachtungsweisestellt streng genommen eine Ver-letzung des für die vorliegendeStudie definierten Bilanzrahmensdar. Die Einbeziehung der Nut-zungsphase bei der Darstellungdes runderneuerten Reifens stelltfür die Autoren jedoch einenwichtigen Aspekt dar, so daß dasVerlassen des Bilanzrahmens alsvertretbar angesehen wird.
Im folgenden werden zweiunterschiedliche Szenarien be-trachtet: eine Rollwiderstands-erhöhung um 3 % entsprichtdem durch qualifizierte Rund-erneuerung unter Einsatz besterverfügbarer Runderneuerungs-technik erreichbaren Wert; eineRollwiderstandserhöhung um10 % repräsentiert den Mittel-wert runderneuerter Reifen. In einem ersten Schritt werdendie Umweltwirkungen, diedurch die Nutzung eines run-derneuerten Reifens entstehen,mit denen eines Neureifens ver-glichen. In der zweiten Stufewerden die Umweltwirkungen,die durch den Prozeß derRunderneuerung und durch dieNutzung des runderneuertenReifens entstehen, mit denen
der Herstellung eines Neu-reifens und dessen Nutzungverglichen.
6.3.2.1.Nutzung eines runder-neuerten Reifens gegenüber einem Neureifen
Wie aus Abbildung 17 hervor-geht, wird durch die Erhöhungdes Rollwiderstandes einesrunderneuerten Reifens um 3 %bzw. 10 % eine Erhöhung allerUmweltwirkungen, die in derNutzungsphase des runderneu-erten Reifens entstehen, umebenfalls ca. 3 % bzw. ca. 10% gegenüber einem Neureifenhervorgerufen.
6. Verwertung von Altreifen 6. Verwertung von Altreifen (Sach- und Wirkungsbilanz)
25
Vulkanisation von Reifen
6.3.2.2. Runderneuerung und Nutzung eines runder-neuerten Reifens gegenüber der Her-stellung und Nutzung eines Neureifens
Wie aus Abbildung 17 hervor-geht, weist das Leben einesrunderneuerten Reifens einendeutlich niedrigeren Wasser-verbrauch (ca. 89 %) und gerin-gere Belastungen des Abwas-sers (ca. 96 %) auf.
Dieser Effekt ist auf die Ein-sparung von Ressourcen, be-sonders Rayon und SBR, zu-rückzuführen. Die reduzierteMenge an Taubem Gestein (ca.42 %) und Abraum (ca. 17 %)wird durch einen geringerenVerbrauch an elektrischer Ener-gie verursacht. Dem wirkt aller-dings entgegen, daß durch denerhöhten Rollwiderstand desrunderneuerten Reifens ein er-höhter Kraftstoffverbrauch auf-tritt, wodurch wiederum ein
Anstieg an Abraum bedingtdurch die Förderung undRaffination von Erdöl auftritt. Daher ist die Reduzierung derAbraummenge geringer als dieReduzierung der Menge anTaubem Gestein. Die Abnahmeder Abfälle (ca. 95 %) ist aufden Erhalt der Karkasse bei derRunderneuerung zurückzufüh-ren, da durch die Einsparungvon Stahl deutlich wenigerErzaufbereitungsrückstände an-fallen.
6. Verwertung von Altreifen 6. Verwertung von Altreifen (Sach- und Wirkungsbilanz)
26
ABB. 17: GEGENÜBERSTELLUNG DER NUTZUNG EINES NEUREIFENS MIT DER NUTZUNG EINES RUNDERNEUERTEN REIFENS (3 % BZW.
10 % ERHÖHTER ROLLWIDERSTAND).
Die einzelnen Parameter sind in Kategorien zusammengefaßt dargestellt. Die Kategorien der Nutzung eines Neureifens werden als 100 % gesetzt
und die Daten des runderneuerten Reifens werden relativ dazu dargestellt. Die Zahlen an den einzelnen Säulen geben den absoluten Wert der
aufsummierten Parameter in den Kategorien wieder. Sie sind unabhängig von der Beschriftung der Größenachse zu betrachten. Ergebnisse der
Sach- und Wirkungsbilanz sind in der gleichen Abbildung dargestellt. Eingangsströme und Ausgangsströme der Sachbilanz sind als “Input” bzw.
“Output” überschrieben. Die berechneten Umweltpotentiale der Wirkungsabschätzung sind als “Impact” überschrieben.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
Luft (k
g)
Was
ser (
kg)
atm
os.
Emiss
ionen
(kg)
Emiss
ionen
in
Was
ser (
kg)
Abfall (
kg)
Energ
ie (M
J)
Vers
auer
ungs-
potentia
l (kg)
Eutrophier
ungs-
potentia
l (kg)
232,
18 1226
8,06
71,3
6
17,3
2
635,
5
0,07
17,5
4
8429
,45
0,26
669,
22
0,64
0,07
2
2092
,94
623,
3
28,0
4
591,
72
1,96
26,0
7
4,57
7851
,87
621,
25
0,63
0,06
7
225,
97
216,
15
2108
,54
67,8
7
16,2
9
590,
89
0,07
16,4
9
0,24
7837
,62
639,
97
0,61 0,
069
Resso
urcen
(kg)
Taubes
Ges
tein
(kg)
Abraum
(kg)
Treib
haus-
potentia
l (kg)
Runderneuerter Reifen mit 3% höherem Rollwiderstand Runderneuerter Reifen mit 10% höherem Rollwiderstand Neureifen
Input Output Impact
(%)
Da auch der qualitätsrunder-neuerte Pkw-Reifen einen hö-heren Rollwiderstand besitzt,wird in seiner Nutzungsphasemehr Energie und Luft ver-braucht. Dieser Mehrverbrauchan Energie und Luft wird durchdie Einsparungen bei der Rund-erneuerung kompensiert. DerRessourcenverbrauch sinkt umca. 4,4 %. Die Einsparung anRessourcen durch die Runder-neuerung wird durch den er-höhten Verbrauch an Erdöl(Kraftstoff) nahezu aufgehoben.
Der erhöhte Kraftstoffverbrauchdes Pkw verursacht einen ver-mehrten Ausstoß der Schad-gase CO2, NOx und SO2, undMethan, die jedoch durch dieEinsparungen bei der Rund-erneuerung kompensiert wer-den. Trotzdem kommt es in derFolge zu einer Erhöhung desTreibhauspotentials (ca. 3,0 %)und des Eutrophierungspoten-tials (ca. 3,0 %). Das Versaue-rungspotential sinkt aber umca. 2,7 %.
Die durch einen erhöhten Roll-widerstand verursachten Um-weltwirkungen werden bei ei-nem zugrundegelegten Anstiegdes Rollwiderstands um 10 %besonders deutlich. DerEnergie- bzw. Luftbedarf steigenum ca. 8 % bzw. ca. 9 % an.Der geringere Ressourcenbedarfbei der Runderneuerung wirddurch den erhöhten Kraftstoff-verbrauch in der Nutzung über-kompensiert; es kommt zu einerErhöhung der Ressourcenbe-anspruchung vom ca. 3 %.
Aufgrund des erhöhten Kraft-stoffverbrauchs steigt der Aus-stoß an Schadgasen (ca.7 %).In der Folge steigen das Treib-hauspotential (ca. 8 %), dasVersauerungspotential (ca.1 %) und das Eutrophierungs-potential (ca. 8 %).
Erst durch die Betrachtung desReifens im Gesamtsystem wer-den die ökologischen Vor- undNachteile der beiden betrachte-ten Varianten deutlich.
Zusammenfassend kann festge-stellt werden, daß sich ein qua-litäts-runderneuerter Reifen mitmaßvoller Rollwiderstands-erhöhung ökologisch nahezuneutral verhält, wohingegen einrunderneuerter Reifen mit durch-schnittlichem Qualitätsniveauinsgesamt zu erhöhten Umwelt-wirkungen führt.
6. Verwertung von Altreifen 6. Verwertung von Altreifen (Sach- und Wirkungsbilanz)
27
Ein Hauptziel dieser Ökobilanzist das Auffinden von Schwer-punkten für die Vermeidung vonUmweltwirkungen im Lebeneines Reifens.
7.1. Dominanzanalyse
Aufgrund der Vielzahl der in die-ser Bilanz betrachteten Para-meter ist nicht zu erwarten, daßeine generelle Dominanz einerPhase für alle Parameter vor-liegt. So erfolgt beispielsweisedie höchste Belastung der At-mosphäre durch die Nutzung(Abbildung 7), die Belastung desAbwassers hingegen weist denhöchsten Wert bei der Rohstoff-gewinnung auf (Abbildung 7).Ein summarischer Vergleich läßtsich aber auf Basis des kumu-lierten Energieaufwands und derUmweltpotentiale in den einzel-nen Lebensphasen durchführen.
Im Bild 18 sind der kumulierteEnergieaufwand und dieUmweltpotentiale dargestellt.
Es zeigt sich, daß in allenKategorien die höchstenBelastungen für die Umweltdurch die Nutzung des Reifensentstehen. In großem Abstandfolgt die Phase der Rohstoff-gewinnung und des Transports,die geringste Belastung für dieUmwelt entsteht durch dieProduktion des Reifens.Aufgrund der eindeutigenDominanz der Nutzungsphasegegenüber Rohstoffgewinnung,Produktion und Transport wirdersichtlich, daß hier die größtenPotentiale für eine Reduzierungder Umweltwirkungen liegen:schon eine relativ geringfügigeVerminderung des Rollwider-standes kann große Effekte er-zielen.
7.2. Signifikanzanalyse
Da die Nutzungsphase desReifens die höchsten Umwelt-wirkungen verursacht (Kapitel7.1.), stellt sie den Ansatzpunktfür eine effektive Reduzierungder Umweltwirkungen durchMaterialvarianten dar. Der Ver-gleich verschiedener Variantenzeigt deutlich, daß die Substi-tution von Ruß in der Lauf-flächenmischung durch Silicazu einer Reduzierung der atmo-sphärischen Umweltwirkungenführt. Ursache ist der geringereRollwiderstand des Reifens(Kapitel 5.1.). Allerdings tretenbei dieser Substitution erhöhteBelastungen des Abwassersauf. In der Gesamtbetrachtungdes kumulierten Energieauf-wands und der Umweltpoten-tiale überwiegen aber dieVorteile. Beim Vergleich derRayon- und Polyestervariante(Kapitel 5.2) ist eine eindeutigeSignifikanz bezüglich desWasserbedarfs sowie derEmissionen ins Wasser zugun-sten der Polyester-Variante fest-zustellen.
Auf eine vergleichende Bewer-tung der drei untersuchtenVerwertungsalternativen vonAltreifen soll hier verzichtet wer-den, da es keine eindeutigenVergleichskriterien gibt.Festzuhalten ist aber, daß durchalle drei Verwertungsmöglich-keiten mineralische oder fossileRessourcen eingespart werden,da diese durch den Altreifen er-setzt werden
7. Auswertung7. Auswertung
28
ABB. 18: RELATIVER VERGLEICH DES ENERGIEVERBRAUCHS UND VERSCHIEDENER
WIRKUNGSPOTENTIALE IN DEN PHASEN DES REIFENLEBENS.
2,69 1,87
11,26
5,58
0,21 0,241,95 3,11
1,33 1,17 1,64 1,53
95,78 96,72
85,15
89,78
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Rohstoffgewinnung Transport Produktion Nutzung
Kumulierter Energieaufwand EutrophierungspotentialVersauerungspotentialTreibhauspotential
(%)
Da der SekundärrohstoffAltreifen in anderen Produkt-systemen verwertet wird, ergibtsich aus seinen inhärentenEigenschaften ein erweiterterNutzen. Damit erfüllt die Alt-reifenverwertung die Anforde-rungen des Kreislaufwirt-schafts-und Abfallgesetzes .
7.3. Sensitivitätsbetrachtung
Ökobilanzen sind aus methodi-schen Gründen immer mit einerunabdingbaren Unschärfe undSubjektivität behaftet. Ursachendafür sind vor allem die Un-sicherheit und Ungenauigkeit inder Datenerfassung, die Ab-grenzung des Bilanzrahmensund die Gewichtung und Be-wertung der Umweltwirkungen.In der Sensitivitätsbetrachtungsoll die Auswirkung möglicherFehler auf das Bilanzergebnisabgeschätzt werden.
7.3.1. Mögliche Fehlerquellen
7.3.1.1. Bilanzierungsrahmen
Um die Nachvollziehbarkeit derBilanzierung zu gewährleisten,war es notwendig den Bilan-zierungsraum zu definieren(Kapitel 2). Indirekte Aufwen-dungen und Aufwendungen fürPersonal liegen außerhalb derSystemgrenzen, da heute nochkeine Einigung besteht, ob die-se Aufwendungen in eine Bilanzeinfließen sollen. Bau, Wartungund Pflege von Anlagen sowie
Hilfsprozesse werden nicht indie Bilanz aufgenommen, dazum einen die anteilige Bilanzie-rung dieser Aufwendungen aufeinen Reifen bezogen gering istund zum anderen diese Auf-wendungen in einer Bilanzie-rung der Anlagen berücksichtigtwerden sollten.
Geräuschemissionen, die vomReifen ausgehen können, sindvon verschiedenen Parameternabhängig. Das Vorkommen unddie Effizienz von Schallschutz-maßnahmen, die Transmissionder Geräusche, die Entfernungzur Geräuschquelle, die lokalenGegebenheiten und die Emp-findlichkeit von Lebewesengegenüber Geräuschen sindunterschiedlich. Eine Quan-tifizierung von Geräuschemis-sionen ist daher schwierig undwird nicht in die Bilanz einbezo-gen.
Es kann davon ausgegangenwerden, daß der Fehler durchden Ausschluß der aufgezähltenAufwendungen kleiner ist alsder Einfluß durch ungenaueDaten und fehlerhafte Alloka-tionen (z. B. bei der Nutzung).
7.3.1.2. Allokationen
Bei Datensätzen aus externenQuellen sind Informationen übermögliche angewendete Alloka-tionsmuster nicht verfügbar. Eskann aber davon ausgegangenwerden, daß alternative Zuor-dnungen keinen signifikantenEinfluß auf das Bilanzergebnis
haben. Für die Bilanz wesent-lich ist die Allokation der Stoff-und Energieflüsse in derNutzungsphase des Reifens.Die Verteilung gemäß der vomReifen ausgehenden Fahrwider-stände erscheint plausibel, weilsie die Beteiligung des Reifensam Kraftstoffverbrauch desPkw widerspiegelt. Die Vertei-lung der In- und Outputströmedes Zementwerks auf der Basisdes energetischen Beitrags derAltreifen erscheint sinnvoll.
7.3.1.3. Abschneidekriterien
Die in dieser Bilanz dargestell-ten Daten, mit Ausnahme derDaten in Kapitel 5 (Tabelle 2 -Legende), umfassen sämtlicheEinzelparameter. Dadurch wirdein Fehler durch die Anwen-dung von Abschneidekriterienvermieden.
In die erstellte Bilanz sind auchDaten von Rohstoffherstellernund Verwertern eingeflossen.Da von keinem der Daten-lieferanten angegeben wird,welche Abschneidekriterien an-gewendet wurden, wird davonausgegangen, daß alle wesent-lichen Daten erfaßt wurden.
7.3.1.4. Datenlücken
Nicht alle von den Rohstoff-Lieferanten bereitgestelltenDaten entsprachen der Voll-ständigkeit, die für diese Bilanzangestrebt wurde. Diese Daten-lücken wurden durch eigene
7. Auswertung7. Auswertung
29
Berechnungen, Datensätze ausDatenbanken und Abschät-zungen anhand der chemischenProzesse ergänzt. Es muß aberdavon ausgegangen werden,daß durch diese Vorgehens-weise die auftretenden Stoff-und Energieflüsse nicht vollstän-dig erfaßt werden. Bei den ver-bleibenden Datenlücken handeltes sich aber nur um Teilbereicheder jeweiligen Rohstoffbilanzenund um Rohstoffe, die nur einengeringen Anteil am gesamtenReifen ausmachen.
7.3.1.5. Annahmen/Durchschnittswerte
Für einige Parameter lagenkeine oder verschiedeneMeßdaten vor, so daß Annah-men getroffen werden mußtenoder mit Durchschnittswertengerechnet wurde. Aufgrund die-ser Vorgehensweise könnenSchwankungen in den Ergeb-nissen auftreten. Eine Beein-flussung der Kernaussagen derBilanz kann jedoch ausge-schlossen werden.
7.3.1.6. Prozeß- und verfah-rensbedingte Einflüsse
Für die Rohstoffgewinnung, dieEnergieerzeugung und die Reif-enproduktion herrschen - ab-hängig vom jeweiligen Herstel-ler - nicht absolut gleiche pro-zeß- und verfahrenstechnischeBedingungen. Die hier benutz-ten Daten wurden jedoch als re-präsentativ angesehen. DieseVorgehensweise führt naturge-
mäß zu einer Unschärfe desBilanzergebnisses; z.B. kanndie Verwendung von Prozeß-daten für den Bereich Deutsch-land oder Europa zu Verände-rungen in den absolutenGrößenordnungen führen, dieKernaussagen der Bilanz wer-den dadurch aber nicht signifi-kant beeinflußt.
7.3.1.7 Datenerfassung
Die Erfassung der Daten für dievorliegende Bilanz erstrecktesich über einen Zeitraum vonsechs Jahren. Änderungen inder Werkstoffbereitstellung, denverfahrenstechnischen Abläufenoder neue Konstruktionen vonAnlagen, die in dem Zeitraumbis zur Fertigstellung der Bilanzerfolgten, können Auswirkun-gen auf das Ergebnis der Bilanzhaben. Soweit bekannt, sindderartige Veränderungen in dembetrachteten Bilanzierungsraumnicht erfolgt.
7.3.1.8. Bewertungsmethode
Die Bewertung der Umweltwir-kungen erfolgt anhand vonÄquivalenzfaktoren, die denBeitrag des relevanten Schad-stoffs zum jeweiligen Umwelt-potential bestimmen. Es werdendie Umweltpotentiale betrach-tet, deren Gewichtungsfaktorenheute allgemein anerkanntsind[15]. Die Gewichtungsfak-toren zur Bestimmung der Öko-und Humantoxizität sind wis-senschaftlich kaum erfaßbar
(Kapitel 4.1.5). Daher werdendiese Potentiale nicht absolutdargestellt, sondern verbal be-schrieben. Dies dient der Ver-meidung von Fehlern undFehlinterpretationen, die durcheine wissenschaftlich nicht ab-gesicherte Bewertung entste-hen können.
7.3.2. Auswirkungen mög-licher Fehler auf dasBilanzergebnis
Die Nutzungsphase des Reifensweist das höchste Treibhaus-,Versauerungs- und Eutrophie-rungspotential des gesamtenReifenlebens auf (Abbildung21). Diese Potentiale werdenhautpsächlich durch dieFreisetzung von CO2, SO2 undNOx in allen Phasen des Reifen-lebens bestimmt. Eine Verände-rung in der Gewichtung dieserSchadgase in den Beiträgen zuden einzelnen Potentialenwürde sich gleichermaßen aufalle Phasen auswirken.
Folglich würde die Phase derReifennutzung immer noch denSchwerpunkt der Umweltwir-kungen innerhalb des Reifen-lebens bilden.
Die Dominanz der Nutzungs-phase während des gesamtenReifenlebens ist sehr ausge-prägt. Selbst eine Halbierungder Beiträge aus der Nutzungs-phase zu den betrachtetenUmweltpotentialen (kumulierterEnergieaufwand, Treibhaus-potential, Versauerungs-
7. Auswertung7. Auswertung
30
potential und Eutrophierungs-potential) bei einer gleichzeiti-gen Verdoppelung der Beiträgeaus der Gewinnung der Rohma-terialien für den Reifen, würdenicht zu einer Verlagerung desSchwerpunkts der Umwelt-auswirkungen führen. Somitkann dieses Bilanzergebnis alsbelastbar angesehen werden.
Der größte Wasserverbrauchund die höchsten Belastungendes Abwassers entstehen beider Gewinnung der Rohma-terialien für den Reifen (Abbil-dung 19). Es müßte zu einerHalbierung des Wasserver-brauchs bei der Rohstoffge-winnung und zu einer gleichzei-tigen Verdoppelung des Was-serverbrauchs in derReifenproduktion kommen, umdieses Ergebnis der Bilanz zuverändern. Veränderungen beiden Belastungen des Abwas-
sers müßten noch deutlichersein, um diese Aussage derReifenbilanz zu beeinflussen.
Die Kernaussagen, die sich ausdem Vergleich der unterschied-lichen Reifen-Varianten ergeben(Energieeinsparung, Reduzie-rung der atmosphärischenEmissionen, Veränderungen desWasserverbrauchs und derBelastungen des Abwassers,Kapitel 5), werden durch dieaufgeführten möglichen Fehler-quellen nicht signifikant in ihrerAussagekraft beeinflußt.
Für runderneuerte Pkw-Reifenwerden in der vorliegendenBilanz ein um 3 % sowie ein um10 % erhöhter Rollwiderstandangenommen (Kapitel 6.3.2).Veränderungen dieses Wertesbeeinflussen das Verhältnis zwi-schen den ökologischen Vor-und Nachteilen in der Nutzung
runderneuerter Pkw-Reifengegenüber Neureifen deutlich(Kapitel 6.3.2).
Das Ergebnis des “umweltneu-tralen” Einsatzes von Altreifenim Zementwerk ergibt sich ausdem Vergleich gleicher Werkeinnerhalb gleicher Bilanzgren-zen. Die gewonnenen Aussagenberuhen auf den inhärentenEigenschaften der Altreifen unddes Regelbrennstoffs Stein-kohle. Die Unterschiede zwi-schen der Energiegewinnung imReifenkraftwerk gegenüberkonventionellen Kraftwerkenberuhen auf verfahrenstechni-schen Unterschieden sowie aufden inhärenten Eigenschaftender unterschiedlichen Energie-träger. Eine Beeinflussung dergewonnenen Ergebnisse durchdie aufgeführten möglichenFehlerquellen kann daher na-hezu ausgeschlossen werden.
7. Auswertung7. Auswertung
31
ABB. 19: RELATIVER VERGLEICH IN DEN PHASEN DES REIFENLEBENS.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
88,74
7,96
28,63
94,41
22,6
3
67,99
0,210,2 0,032,78
0,02 0,09
3,924,68
24,57
0,01
26,17 27,25
7,13
87,16
46,77
2,8
51,18
4,68
Rohstoffgewinnung Transport Produktion Nutzung
WasserverbrauchBedarf an Ressourcen Taubes GesteinBelast. Abwasser AbfallAbraum
(%)
Die im Rahmen der Studie er-mittelten Schwerpunkte derUmweltwirkungen sollen im fol-genden auf mögliche Verbes-serungsoptionen untersuchtwerden. Daraus könnenHandlungsempfehlungen abge-leitet werden.
8.1. Rohstoffgewinnung
Die Gewinnung der Rohstoffefür den Pkw-Reifen ist durcheinen hohen Wasserbedarf ge-kennzeichnet (Abbildung 5 undKapitel 3.1.3.). Unter ökologi-schen Gesichtspunkten ist derEinsatz von Kühlwasser weni-ger bedenklich, da sein Belas-tungsgrad niedriger ist als dervon Prozeßwasser (Kapitel3.1.3). Um eine effizienteVerringerung des Prozeß-wassereinsatzes zu erzielen,wäre eine Substitution derRohmaterialien Rayon undSilica anzustreben. Rayon wirdteilweise bereits durch Poly-ester in Pkw-Reifen ersetzt, waszu einer deutlichen Reduzierungdes Wasserverbrauchs geführthat (Kapitel 5.2.). Da die Her-stellung von Silica zwar einenhohen Wasserverbrauch auf-weist, andererseits die Verwen-dung von Silica als Füllstoffaber zu einer deutlichen Redu-zierung des Rollwiderstandesdes Pkw-Reifens führt, ist dieEinordnung der Umweltwir-kungen, die durch den Einsatzvon Silica im Reifen entstehen,eine Frage der Bewertung.
Die Belastungen des Abwas-sers in der Phase der Rohstoff-gewinnung sind die höchstenwährend des gesamten Reifen-lebens (Abbildung 7 und Kapitel3.2.2.). In dem hier zugrundegelegten geographischen Bi-lanzraum stellt Wasser bislangkeine knappe Ressource dar, sodaß Verringerungen vonWasserbelastungen nicht alsvorrangiges ökologisches Zieleingestuft werden. Die Substi-tution von Rayon durch Poly-ester kann aber zu einer Redu-zierung der Abwasserbe-lastungen führen.
Die Rohstoffgewinnung istdurch eine hohes Aufkommenan Abfall gekennzeichnet(Abbildung 8 und Kapital 3.2.3.).Der hohe Anteil der Erzaufbe-reitungsrückstände am gesam-ten Abfallaufkommen ist eherunbedenklich, da es sich dabeium ein nicht überwachungsbe-dürftiges Haldengut handelt. EinAustausch von Stahlcord durchsynthetische Fasern könnte ein
Ansatz zur Reduzierung derAbfallmenge sein, vorausge-setzt, daß die Umweltwirkungenaus der Faserproduktion nichtden Effekt der Abfallreduzierungaufheben.
8.2. Reifenproduktion
Durch die Produktion von Pkw-Reifen werden große Mengenan Taubem Gestein und Ab-raum verursacht (Abbildung 3und Abbildung 8). Da dieseBelastungen nicht unmittelbaraus der Reifenproduktion, son-dern aus der Energiebereit-stellung hervorgehen, kann keinunmittelbarer Einfluß auf sie ge-nommen werden.
Die Abfälle, die bei der Pro-duktion von Pkw-Reifen entste-hen (Abbildung 8), sind zumgrößten Teil als nicht besondersüberwachungsbedürftig einzu-stufen. Trotzdem ist anzustre-ben, die Abfallmengen getrenntzu erfassen und dann spezifischzu vermindern sowie den Anteilder Verwertung von entstehen-den Abfällen zu erhöhen.
8. Möglichkeiten der Einflußnahme auf die Umweltwirkungen8. Möglichkeiten der Einflußnahme auf die Umweltwirkungen
32
Kautschukgewinnung
Reifenproduktion bei Continental
8.3. Reifennutzung
Die Reifennutzung wird durcheinen hohen Energie- und Res-sourcenverbrauch begleitet(Kapitel 3.1.1und 4.1.1), wo-durch hohe Beiträge zum Treib-haus-, Versauerungs- undEutrophierungspotential verur-sacht werden (Kapitel 4.1.2. bis4.1.4.). Im derzeitigen umwelt-politischen Interesse stehen dieNachhaltigkeit der Ressourcensowie die Klimadebatte[16].Maßnahmen zur Reduzierungdieser Umweltpotentiale kön-nen auf Seiten des Reifenher-stellers durch die Entwicklungrollwiderstandsreduzierter Pkw-Reifen erzielt werden. Die teil-weise Substitution des Füllstof-fes Ruß durch Silica hat bereitseffiziente Verbesserungen indiesem Bereich ermöglicht (sie-he auch Kapitel 5.1.). WeiterePotentiale zur Reduzierung derUmweltwirkungen liegen beimAutomobilhersteller, beispiels-weise in der Senkung des Fahr-zeuggewichts, aber auch beimPkw-Fahrer in der Fahrweiseund Pflege der Reifen (z.B.Luftdruck). Hier kann der Rei-fenhersteller aufklärend helfen.
8.4. Altreifenverwertung
Im Falle der Verwertung vonAltreifen in der Zementindustriesubstituieren Altreifen zum Teilden Regelbrennstoff sowie ein-zelne Rohstoffanteile. Diesschont die natürlichen Ressour-cen. Da die Verwertung emis-sionsseitig umweltneutral er-folgt, und die Gesetzgebungeine Obergrenze von 25 %Ersatzbrennstoffen am Gesamt-brennstoffbedarf festgelegt hat,sind keine Einflußmöglichkeitenauf Umweltwirkungen vorhan-den.
Beim Einsatz von Altreifen inReifenkraftwerken fällt einhoher spezifischer Energiever-brauch gegenüber konventio-nellen Kraftwerken auf. Dies istbedingt durch die Feuerungs-technik für Ganzreifen. Einezielgerichtete Zerkleinerung derAltreifen, die den Altreifenein-satz in effektiven Feuerungssys-temen zuließe, würde diesenMangel beheben. Augenschein-lich hohe Abfälle entstehen imbetrachteten Kraftwerk durcheine zusätzliche Rauchgas-wäsche, wodurch jedoch diegasförmigen Emissionen ver-mindert werden.
Bei der Runderneuerung fälltzunächst der Vorteil des“Rohmaterial-Geschenkes” desAltreifens bei der Reifenher-stellung auf. Dieser Vorteil wirdjedoch durch einen höherenRollwiderstand runderneuerterReifen aufgehoben, z.T. sogarins Negative verkehrt.
Ein umweltneutrales Gesamt-bild würde sich bei einer maß-vollen Rollwiderstandserhöhungvon ca. 3 % einstellen. Setztman eine allgemeine Nutzen-gleichheit des runderneuertenReifens zum Neureifen voraus(Kapitel 6.3), wird deutlich, daßhier noch Entwicklungsbedarfbesteht.
8. Möglichkeiten der Einflußnahme auf die Umweltwirkungen8. Möglichkeiten der Einflußnahme auf die Umweltwirkungen
33
Altreifenanlieferung und Ofenbeschickung im
Zementwerk
1 WdK (Wirtschaftsverband der deutschen Kautschukindustrie), 1996, Mitteilung des WdK, Frankfurt
2 Umweltmanagement - Ökobilanz - Prinzipien und allgemeine Anforderungen - ISO 14040, 1997, International Standardization Organization, Genf
3 Umweltmanagement - Ökobilanz - Festlegung des Ziels und des Untersuchungsrahmes sowie Sachbilanz - ISO 14041 (Entwurf), 1997, International Standardization Organization, Genf
4 Umweltmanagement - Ökobilanz - Wirkungsabschätzung - ISO 14042 (Entwurf), 1999, International Standardization Organization, Genf
5 Umweltmanagement - Ökobilanz - Auswertung - ISO 14043 (Entwurf), 1999, International Standardization Organization, Genf
6 IKP (Institut für Kunststoffprüfung und Kunststoffkunde, Universität Stuttgart), Software zur Ganzheitlichen Bilanzierung (GaBi 3), Stuttgart
7 Baumgarten R., 1993, Der ökologische Reifen - Ein Versuch einer ganzheitlichen Bewertung, VDI Berichte Nr. 1088, Düsseldorf
8 IFEU (Institut für Energie- und Umweltforschung), 1997, , Ökologische Bilanzen in der Abfallwirtschaft, Fallbeispiel: Verwertung von Altreifen, Nr. 103 10 606, Heidelberg
9 INFU (Institut für Umweltforschung), 1996, Emissionen beim bestimmungsgemäßen Gebrauch von Reifen
10 Schweimer G.W., Schuckert M., 1996, Sachbilanz eines Golf, VDI Berichte, Nr. 1307, 235-255, Düsseldorf
11 Ullman’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, 1988, Vol. A11, 5. Auflage, Weinheim
12 Saur K., Eyerer P., 1996, Bewertung zur Ganzheitlichen Bilanzierung, in “Ganzheitliche Bilanzierungen” Eyerer,P. Hrsg. Springer Verlag, Heidelberg
13 Cadle SH und Williams, 1980, Enviromental degradation of tire wear particles, Rubber Chem. Technol. 53, 903/914
14 VDI-RL 4600, 1997, Kumulierter Energieaufwand, Richtlinie des Verbands der Deutschen Ingenieure, Düsseldorf
15 IPCC (Intergovernmental Panel on Climatic Change), 1995, 1994 IPCC supplement. IPPC Secretariat, World Meterological Organisation, Genf
16 Bundesumweltministerium, 1998, Nachhaltige Entwicklung in Deutschland - Entwurf eines umweltpolitischen Schwerpunktprogramms, Berlin
17 Für die Berechnung der zeitlichen Veränderung des Abriebs (A) wurden folgende Gleichungen und Konstanten benutzt:
Anreicherung d(A)/dt = k1 (1)Abbau d(A)/dt = - k2(A) (2)Zeitgesetz (A) = (k1/k2){1 - exp(-k2t)} (3)Gleichgewichtssituation (A)∞ = k1/k2 für t = ∞ (4)
Konstanten: k1 = 1000/(4*365) = 0,685 [g/Tag] für einen Reifen
k1 = 46*109 /365 = 0,126*109 [g/Tag] für alle PKW-Reifen in der BRD k2 = 0,007 [1/Tag] auf überörtlichen Straßen
18 Bodenvolumen V (=Reifen-Laufstrecke*Abrieb-Ablagerungsweite*2*Abrieb-Eindringtiefe)
V = 228*106*25*2*0,1 = 1,14*109 [m3]
9. Literatur9. Literatur
34
Beiträge zum Treibhauspotential (Zeithorizont 100 Jahre)
VERBINDUNG TREIBHAUSPOTENTIAL[KG CO2-ÄQUIVALENTE]
Kohlendioxid (CO2) 1
Methan (CH4) 24,5
Distickstoffmonoxid (Lachgas, N2O) 320
Kohlenmonoxid (CO) 3
Beiträge zum Versauerungspotential
VERBINDUNG VERSAUERUNGPOTENTIAL[KG SO2-ÄQUIVALENTE]
Schwefeldioxid (SO2) 1
Stickoxide (NOX) 0,7
Schwefelwasserstoff (H2S) 1,88
Fluorwasserstoff (Flußsäure, HF) 1,6
Chlorwasserstoff (Salzsäure, HCl) 0,88
Ammoniak/Ammonium (NH3/NH4) 1,88
Beiträge zum Eutrophierungspotential
VERBINDUNG EUTROPHIERUNGSPOTENTIAL[KG PO4-ÄQUIVALENTE]
Emissionen in Luft:
Phosphat (PO4) 1
Ammoniak (NH3) 0,33
Nitrat (NO3) 0,42
Stickoxide (NOx) 0,13
Emissionen in Wasser:
Phosphat (PO4) 1
Chemischer Sauerstoffbedarf (CSB) 0,022
Ammoniak/Ammonium (NH3/NH4) 0,33
10. Anhang10. Anhang
35
BerichtKritische Prüfung der Ökobilanz-StudieProdukt-Ökobilanz (LCA) eines PKW-Reifens
ZERTIFIZIERUNGS- UNDUMWELTGUTACHTER GESELLSCHAFT
Auftragsnummer: 328 227 01
Berichtüber die kritische Prüfung der Ökobilanz-Studie
gemäß DIN EN ISO 14040 ff.
Produkt-Ökobilanz (LCA) eines PKW-Reifens
Auftraggeber:Continental AGPostfach 1 69
30001 Hannover
Ersteller der Ökobilanz-Studie:
Continental AGBereich Umweltschutz/RecyclingDr. Silke Krömer, Dr. Eckhard Kreipe, Dr. Diethelm Reichenbach, Dr. Rainer Stark
Externer Sachverständiger:TÜV Nord Zertifizierungs- und Umweltgutachter Gesellschaft mbH,akkreditiert bei der DAU-Deutsche Akkreditierungs- und Zulassungsgesellschaft für UmweltgutachtermbH, Registr.-Nr. DE-V-0158Dr. Johann Josef Hanel, Umweltgutachter, DE-V-0058Dr. Winfried Hirtz, Umweltgutachter, DE-V-0151
Auftrags-Nr.: 328 227 01 Auftrags-Datum: 24.02.1999
Prüfgrundlage:DIN EN ISO 14040ff. : 1997
DIN EN ISO 14041ff. : 1997
DIN EN ISO 14042ff. : 1999
DIN EN ISO 14043ff. : 1999
Kritische Prüfung der Ökobilanz-StudieKritische Prüfung der Ökobilanz-Studie
36
1 Allgemeines
1.1 Gegenstand undAufgabenstellung
Die Continental AG, Umwelt-schutz, hat eine vergleichendeProdukt-Ökobilanz (LCA) einesPkw-Reifens ausgearbeitet. MitSchreiben vom 24.02.1999 be-auftragte die Continental AG dieTÜV Nord Zertifizierungs- undUmweltgutachter GesellschaftmbH (TÜV Nord ZUG) als unab-hängige, externe Stelle mit derkritischen Prüfung dieser Öko-bilanz-Studie gemäß DIN ISO14040 ff.
Seitens der TÜV Nord ZUGwurde die Begutachtung vonnach Umweltauditgesetz zuge-lassenen Umweltgutachternvorgenommen: Dr.-Ing. JohannJosef Hanel, Dr.-Ing. WinfriedHirtz.
Auftragsgemäß bestand dasZiel der kritischen Prüfungdarin, die Zuverlässigkeit, dieTransparenz, die Relevanz unddie Repräsentativität der bei dervorgelegten Ökobilanz ange-wandten Methodologien hin-sichtlich
• Bilanzierungsziel und -rah-men
• Sachbilanz
• Wirkungsabschätzung und
• Bilanzbewertung
zu überprüfen.
1.2 Vorgehensweise
Unter Beachtung übergeordne-ter Gütekriterien (i.w. Transpa-renz, Reproduzierbarkeit,Qualität der verwendetenDaten, Offenlegung vonDatenherkunft) wurde bei derkritischen Prüfung wie folgt vor-gegangen:
• Überprüfung vonBilanzierungsziel und -rah-men
- Funktion und funktionelleÄquivalenz
- Systemgrenzen / Bilanz-rahmen (Raum, Zeit,Technologie)
- Allokationsverfahren mit dengewählten spezifischen Zu-/Verteilungsregelungen
- Auswahl signifikanterParameter und Stoffe
• Überprüfung der ausgeführ-ten Sachbilanz
- Input/Output-Analyse(Hauptketten)
- verwendete Input/Output-Daten incl. deren Zuver-lässigkeit
- Systematik, Vollständigkeitund Plausibilität derInput/Output-Analyse
- Sensitivitätsanalyse undFehlerabschätzung
- Plausibilität und Seriösitätder Berechnungen
- Berücksichtigung von vorge-lagerten Prozeßketten,Koppelprodukten und se-kundären Nachnutzungs-effekten
• Überprüfung derWirkungsabschätzung
- Auswahl der Wirkungskate-gorien (sach- und problem-orientiert)
- Aggregation der Daten hin-sichtlich der Wirkungskate-gorien
• Überprüfung der Bewertungvergleichender Aussagen in-folge der Wirkungsab-schätzung
Bei dieser Prüfung wurden imrepräsentativen Umfang rele-vante methodologische Verfah-ren und Unterlagen sowie Da-tenerhebungs- und Berech-nungsschritte eingesehen, u.a.direkt am Rechner. Das ein-schlägige Fachschrifttum derProdukt-Ökobilanztechnik ist inerforderlichem Umfang hierbeiberücksichtigt worden.
Kritische Prüfung der Ökobilanz-StudieKritische Prüfung der Ökobilanz-Studie
37
2. Ergebnis der kritischenPrüfung
2.1. Ziel der Studie
Die Ziele der Ökobilanzstudiesind klar und eindeutig definiert;ebenso werden externe undinterne Zielgruppen für dieStudie benannt. Die einleitende(Kurz-) Darstellung zur Bilan-zierung eines Reifens liefert inausreichendem Umfang sach-dienliche Informationen, um dieangestrebte, in ökologischerSicht ganzheitliche Betrach-tungsweise nachvollziehbar zuverdeutlichen.
2.2. Untersuchungsrahmen
Als Bilanzobjekt der Studie wirdein Pkw-Sommerreifen derContinental Hauptlinie im Ver-gleich mit unterschiedlichenReifenvarianten und der Ver-wertung von Altreifen betrach-tet. Der Bilanzierungsrahmen(Bilanzgrenzen) wird hinsichtlichRaum, Zeit und Technologieinnerhalb des gesamten Sys-tems definiert und abgegrenzt.Die Bilanzgrenzen sind kompa-tibel mit der gewählten funktio-nellen Einheit des Bilanzob-jektes, die als 50.000 kmLaufleistung im Reifenlebenfestgelegt ist (Regellauf-leistung).
Innerhalb des Bilanzgebieteswerden alle relevanten Kompo-nenten, Bauteile und Prozesseerfaßt, analysiert und letztlich
zu 5 bilanzobjekttypischenHauptmodulen für die nachfol-gende Sachbilanz zusammen-gefaßt:
- Herstellung derRohmaterialien für Reifen
- Produktion des Reifens
- Nutzung des Reifens
- Altreifenverwertung
- Transport
Die technologiebedingte Vielfaltbei den in den Modulen zu-sammengefaßten Komponen-ten, Bauteilen und Prozessen istbei sonst unveränderten Gege-benheiten auf Standardkompo-nenten der heutigen Technolo-giegeneration transformiertworden, eine unseres Erachtenssinnvolle und zweckmäfligeVorgehensweise. Die gra-phische und tabellarischeDarstellung der einzelnenModule belegt die Systematikund Vollständigkeit der gewähl-ten Vorgehensweise. Es wirdeine 100% Bilanzierung er-reicht.
Die bei der Definition desBilanzierungssystems vernach-lässigbaren Effekte und Ein-flüsse werden erörtert und - so-weit relevant - aufgelistet.
Zusammenfassend ist zum ge-wählten Untersuchungsrahmenfestzustellen, daß alle relevan-ten Einflußgrößen im Rahmendes definierten Bilanzraumes
nach dem heutigen Stand derÖkobilanztechnik erfaßt und be-rücksichtigt werden.
2.3. Sachbilanz
Die Input- / Output- Analyseund die Dokumentation derSachbilanz zur Produkt-ökobilanz (LCA) eines PKW-Reifens ist anhand der og.Hauptmodule mittels EDV er-folgt.
2.3.1. Datenquellen
Die Prozesse in den Haupt-ketten der einzelnen Modulesind realitätsnah beschrieben.Die verwendeten Daten beru-hen zum einen auf allgemeinanerkannten Dateien (PE/IKP1998: Ganzheitliche Bilanzie-rung, GaBi, Version 3), zum an-deren auf Quellen der Conti-nental AG. Die Datengrundlageist gemäß dem verwendetenEDV-System umfangreich undwurde zum Erreichen derDatensymmetrie entsprechendergänzt. Dies betraf z.B. denAbraum aus der Erdölgewin-nung oder die Kautschuk-transporte. Die Daten sindnachvollziehbar und für dieseBilanz repräsentativ. Alle Datender Hersteller zu einzelnenInhaltsstoffen, die nicht in derDatenbank enthalten sind, wur-den kritisch geprüft, z.B. Ruß,Silica. Sie sind in sich schlüs-sig.
Kritische Prüfung der Ökobilanz-StudieKritische Prüfung der Ökobilanz-Studie
38
2.3.2 Plausibilitäts- undVollständigkeits-prüfung
Die Systemgrenzen werdenauch in der EDV systematischund konform zu den definiertenBilanzgebieten abgebildet. Siesind dort gezogen, wo kein (we-sentlicher) Einfluß mehr auf dasTeilergebnis und kein Einfluß aufdas Gesamtergebnis mehr zuerwarten ist (vgl. durchgeführteSensitivitätsanalysen). Es isteine hohe Datenqualität undDatensymmetrie zu attestieren.Die Daten sind im Rahmen derdargelegten Randbedingungenvollständig.
Stichprobenprüfungen wurdenfür alle 5 Sachbilanzbereiche(Hauptmodule) durchgeführt.Dabei wurden die Richtigkeitder Bilanzierungen und diePlausibilität der Berechnungenund Ergebnisse an ausgewähl-ten Parametern (z.B. CO2-Emissionen, Materialinput,Abfall etc.) über die gesamteBilanz geprüft. Innerhalb derBilanz wurde die richtigeVerknüpfung der Prozeßkette,die Einbeziehung von Teilbilan-zen und die Datengrundlagegeprüft. Bei Änderung vonModulen wurde die Neube-rechnung aktiv begleitet, wiez.B. bei der Berechnung desModuls “Zinkerzeugung” statt“Eisenerzeugung”.
Um die Rückverfolgbarkeit vonDaten auf Ursprungsdaten zugewährleisten, wurden sowohldie Berechnungen als auch die
Dokumentation dazu unter-sucht.
Im Rahmen der iterativen Be-gleitung wurden Anregungender Umweltgutachter zur Er-gänzung der Dokumentation(100% Nachvollziehbarkeit) auf-genommen. Dies betraf z.B.den Heizwert der Silica- undRuß-Altreifen oder die nichtnutzbare thermische Energie imReifenkraftwerk. Zum Projekt-abschluß waren alle Daten voll-ständig nachvollziehbar.
Alle signifikanten Parametersind vorhanden, repräsentativ,systematisch angelegt und voll-ständig bilanziert. Die Bilanzenund die hinterlegten Daten-erhebungs- und Berechnungs-verfahren sind transparent undnachvollziehbar.
2.3.3. Allokationen
Allokationen treten insbeson-dere bei der Nutzungsphaseauf. Sie sind nicht in einer allge-mein zugänglichen Datenbankvorhanden und wurden deshalbvon der Continental AG erarbei-tet. Sie sind vollständig über-sichtlich und plausibel in derDokumentation dargestellt.Soweit Allokationen aus Daten-banken in den Prozeßplan im-portiert werden, ist die Daten-grundlage ausreichend.
Allokationen aus den Daten-banken wurden bereits dort be-rücksichtigt.
Weitere Allokationen sind für dieVerwertung von Altreifen im Ze-mentwerk und bei vorgelager-ten Ketten von Erdölproduktenvorgenommen worden undplausibel.
2.3.4. Fehlerabschätzungenund Sensitivitäts-analyse
Separate Fehlerabschätzungenfür die einzelnen Parameter wur-den nachgewiesenermaßendurchgeführt und sind Bestand-teil der Dokumentation. Die sichaus diesen möglichen Fehlernergebenen Aussagen sind stabil.
Die Berechnungen zu Sensitivi-täten und die dazu benötigteParametrisierung wurde ge-prüft. Wesentliche Kriterien wa-ren dabei aus der Nutzungs-phase der Rollwiderstand undder Luftwiderstand. Weitere, zurAbsicherung der Bilanzgrenzenhinzukommende Stoffe, wieSilica, wurden ebenfalls erfaßt.Die Sensitivitäten wurden plau-sibel berechnet.
2.4. Wirkungsabschätzung
Die Wirkungsabschätzung bautauf den Daten der Sachbilanzauf. Sach- und Wirkungsbilanzwurden textlich und bildlichvoneinander getrennt. Die Aus-wahl der Wirkungsindikatorenist in Übereinstimmung mit denZielen und den Untersuchungs-rahmen der Ökobilanzstudie er-folgt.
Kritische Prüfung der Ökobilanz-StudieKritische Prüfung der Ökobilanz-Studie
39
Um die bei der Sachbilanz ero-ierbaren Daten und Informati-onen mittels einer Wirkungs-abschätzung überhaupt inter-pretieren zu können, bedarf eseiner Datenverdichtung unterVerwendung von zu definieren-den Wirkungskategorien.
Unter Beachtung der Ziele derStudie, der gewählten funktio-nellen Einheit und der im Bi-lanzraum verwendeten (Stan-dard-) Technologien sind in derStudie die Wirkungskategorien
• Ressourcenverbrauch inForm von Primärenergie-aufwand
• Treibhauspotential (GWP -global warming potential)
• Versauerungspotential (AP -acidification potential)
• Eutrophierungspotential (NP- nutrification potential)
• Ökotoxisches und humanto-xisches Potential
festgelegt worden.
Diese quantifizierbaren Wir-kungskategorien repräsentierenin Form von lokalen, regionalenund globalen Wirkungsindi-katoren (Leitkategorien) dasBilanzobjekt einschließlich dereingesetzten Technologie. DieZuordnung der Einzeldaten zuden Wirkungsindikatoren ist ge-geben. Die Aggregation vonDaten erfolgt entsprechend derjeweiligen Umweltwirkung und
ist entsprechend der wissen-schaftlich begründeten Dosis-Wirkungsbeziehung gemäß derDatengrundlage (Saur + Eyerer1996) vorgegeben. Die Berech-nungen wurden nachvollzogen.Die im EDV-System hinterlegtenFaktoren sind international an-erkannt.
Die im engeren Sinne spezifi-sche Problematik der Human-und Ökotoxizität - es handeltsich eher um eine Risikoab-schätzung- ist dabei erfaßt wor-den. Für die Human- und Öko-toxizität ist die Nutzungsphasewesentlicher Expositionspfad.Neben dem Einatmen abgerie-bener Partikel (individuellerBelastungspfad) ist hier dieAblagerung von toxischen Stof-fen auf Vegetation und Straßen-rand betrachtet worden. DieAggregation der Toxizitäts-Da-ten und Stoffgruppen zu einerHuman- oder Toxizitätsbewer-tungszahl ist in dieser Bilanznicht möglich gewesen und auf-grund des flächigen Eintragesund der individuellen Aufnahmeauch nur modellhaft erörterbar.
Weitere Wirkungskategoriensind mit Bezug auf das Bilanzie-rungsziel von nachrangiger Be-deutung.
Die Erschöpfung von Rohstof-fen (Erdöl, Kautschuk) wird inder Studie nicht betrachtet.Dies ist in Anbetracht des Bi-lanzrahmens und der überge-ordneten industriellen Nutzungdieser Rohstoffe u.E. angemes-sen.
Die Datenverdichtung auf dieo. g. Leitkategorien ist auf derBasis allgemein anerkannterÄquivalenzfaktoren in über-sichtlicher, zuverlässiger undgut nachvollziehbarer Weisevorgenommen worden. DieErgebnisdarstellung und -erör-terung für die in der Ökobilanz-Studie betrachteten Fälle
• Herstellung derRohmaterialien für Reifen
• Produktion des Reifens
• Nutzung des Reifens
• Altreifenverwertung
• Transporte
ist ausgewogen und in sichschlüssig.
2.5. Auswertung
Die vorgelegte Auswertung derErgebnisse der Sachbilanz undder Wirkungsabschätzungorientiert sich konsequent undsachgerecht an den definiertenZielen der Ökobilanz-Studie.Anwender- und zielgruppenspe-zifische Empfehlungen werdenabgeleitet, verbunden mit deut-lichen Abgrenzungen auf derenAussagekraft infolge der heuti-gen Konfiguration derStandardtechnologie derReifenherstellung bzw.Alternativen, die der Ökobilanz-studie zugrunde gelegt wordensind.
Kritische Prüfung der Ökobilanz-StudieKritische Prüfung der Ökobilanz-Studie
40
Die Altreifenverwertung wird indrei Alternativen angesprochen,die die z.Z. bedeutsamstenMöglichkeiten darstellen. Die wesentlichen Umwelteinwir-kungen durch die Verwertungvon Altreifen werden analysiertund erörtert, dies gilt insbeson-dere für die Alternative “runder-neuerter Reifen”. Hierbei ist eindirekter Vergleich wegen derfehlenden funktionellen Äquiva-lenz nur begrenzt möglich. Die angemessen vorgenom-mene separierte Bilanzbetrach-tung für den runderneuertenReifen mit dem Neureifen gibtdazu wertvolle Ergebnisse undHinweise, insbesondere für diejeweiligen Nutzungsphasen.
Mit Verweis auf die u.E. zutref-fende, derzeit fehlende Markt-relevanz werden neuere Verfah-ren, wie z.B. der Einsatz vonGummigranulaten und -mehlen,in der Bilanz nicht behandelt.
Empfehlungen sind als solchegekennzeichnet und deutlichvon Sachbilanz und Wirkungs-abschätzung getrennt.
3. Zusammenfassung derkritischen Prüfung
Die von uns anhand der Anfor-derungen der Norm DIN EN ISO14040ff. durchgeführte kritischePrüfung der Ökobilanz-Studie(LCA) eines PKW-Reifens läßtsich wie folgt zusammenfassen:
• Die bei der Durchführung derÖkobilanz angewendetenMethoden erfüllen dieAnforderungen der NormDIN EN ISO 14040 : 1999.Sie sind wissenschaftlichbegründet und entsprechendem Stand der Ökobilanz-technik.
• Die verwendeten Daten sindin Bezug auf das Ziel derStudie hinreichend, zweck-mäßig und qualifiziert.
• Die Auswertungen berück-sichtigen das Ziel der Studiesowie die erkanntenEinschränkungen.
• Die vorgelegte Studie ist insich schlüssig und transpa-rent.
Kritische Prüfung der Ökobilanz-StudieKritische Prüfung der Ökobilanz-Studie
41
Über die dargestellte durchgeführte kritische Prüfung wird eine Gültigkeitserklärung ausgestellt.
Hannover, 23. Juli 1999
Dr.-Ing. Johann Josef Hanel Dr.-Ing. Winfried HirtzUmweltgutachter Umweltgutachter