Bachelorarbeit, 2020
89 Seiten, Note: 1,3
Geowissenschaften / Geographie - Phys. Geogr., Geomorphologie, Umweltforschung
1 Einleitung
1.1. Problemstellung
1.2. Ziel/Fragestellung
2 Theoretische Grundlagen
2.1. Ökobilanz
2.2. Product Environmental Footprint (PEF)
2.3. End-of-Life (EoL) Allokation
2.3.1. Methoden des Status Quo
2.3.2. Circular Footprint Formula (CFF)
3 Methodik
3.1. Datenbasis
3.2. Ökobilanz Polystyrol (PS)
3.2.1. Ziel und Untersuchungsrahmen
3.2.2. Sachbilanz
3.2.3. Auswahl der Wirkungskategorien
3.3. Anwendung der CFF
3.3.1. Adaptionen
3.3.2. Berechnungen
4 Ergebnisse
4.1. Wirkungsabschätzung
4.2. EoL-Szenarien
4.2.1. Klimawandel
4.2.2. Versauerung
4.2.3. Eutrophierung
4.2.4. Ressourcenverbrauch (fossil)
5 Diskussion
5.1. Annahmen und Einschränkungen
5.2. Kompromissformel CFF
5.2.1. Einfluss der Parameter
5.2.2. Benachteiligung des Recyclings
5.2.3. Anwendbarkeit
6 Fazit
Das Hauptziel dieser Arbeit ist es, die Anwendbarkeit und die Fairness der Circular Footprint Formula (CFF) im Rahmen der ökobilanziellen Bewertung von Kunststoffabfällen zu untersuchen. Im Fokus steht dabei die Forschungsfrage, wie verschiedene Formelparameter die Verteilung von Umweltlasten und Gutschriften beeinflussen und ob diese Konfiguration zu einer systematischen Benachteiligung der stofflichen gegenüber der thermischen Verwertung führt.
2.3.2. Circular Footprint Formula (CFF)
Im PEF Leitfaden der EK von 2013 wird die sogenannte EoL-Formel vorgestellt. Während der Pilotphase nach der Veröffentlichung 2013 wurde diese Formel, aufgrund von Erfahrungen der Pilotprojekte von der EK, nochmals überarbeitet und letztendlich zu der heutigen CFF. (Europäische Kommission 2017, S. 111f.) Die CFF adressiert die Multifunktionalität der Wiedernutzung, des Recyclings sowie der Energierückgewinnung in einer einzigen Formel. Sie stellt eine Methode zur Bewertung aller Produktgruppen auf dem Markt, mit allen möglichen EoL-Szenarios, in open-loop und closed-loop Systemen, dar.
Das zentrale Mittel ist die Standardisierung der Allokation von Gutschriften und Lasten am EoL eines Produktes. So wird die Vergleichbarkeit, durch Konsistenz und Reproduzierbarkeit bei der Modellierung, zwischen verschiedenen Produkten mit der gleichen Funktion erhöht. Das Ziel ist eine allumfassende, akzeptierte, anwendbare und physikalisch korrekte Formel. (Finkbeiner et al. 2018, S. 82f.; Allacker et al. 2017, S. 1441ff.)
Der PEF ist die einzige Methode, die Allokationen am EoL für open- und closed-loop Recycling in einer einzigen Formel, der CFF, darstellen kann. Es existieren zwar einige weitere Methoden, die open- und closed-loop Systeme darstellen können, aber mit Ausnahme der CFF verwenden diese Methoden separate Formeln für diese Betrachtungen. (Allacker et al. 2014, S. 9)
Im Ganzen besteht die Formel aus 17 Parametern, welche neben dem Primär- und Sekundärmaterial im In- und Output sowohl die Energierückgewinnung bei der thermischen Verwertung als auch die Beseitigung berücksichtigen. Durch Addition werden die einzelnen Terme zu einem Endergebnis zusammengefasst. (siehe Formel 1). (Bach et al. 2018, S. 8f.)
1 Einleitung: Die Arbeit thematisiert die Problematik der Kunststoffabfallentsorgung und führt in die Notwendigkeit einer standardisierten Allokationsmethode für Ökobilanzen ein.
2 Theoretische Grundlagen: Hier werden die methodischen Ansätze der Ökobilanzierung, der Product Environmental Footprint (PEF) sowie diverse bestehende End-of-Life-Allokationsmethoden erläutert.
3 Methodik: Dieses Kapitel dokumentiert die Erstellung der Ökobilanz eines Polystyrol-Granulats und beschreibt die spezifische Adaption und Berechnungsgrundlage der CFF für die Untersuchung.
4 Ergebnisse: Die Resultate der Wirkungsabschätzung verschiedener EoL-Szenarien werden hier detailliert und graphisch aufbereitet dargestellt.
5 Diskussion: Die Ergebnisse werden kritisch hinterfragt, wobei insbesondere die Rolle der Parameterwahl (A, B) und die Anwendbarkeit der CFF im Kontext der Kreislaufwirtschaft diskutiert werden.
6 Fazit: Das Fazit fasst die zentralen Erkenntnisse zusammen und bewertet, ob durch die CFF eine Benachteiligung des Recyclings erfolgt.
Ökobilanz, Circular Footprint Formula, CFF, Product Environmental Footprint, PEF, End-of-Life, Allokation, Kunststoffverpackungen, Recycling, thermische Verwertung, Kreislaufwirtschaft, Umweltbelastung, Parameter A, Treibhauspotential, Stoffkreislauf.
Es geht um eine kritische Überprüfung der Circular Footprint Formula (CFF), einer Methode der Europäischen Kommission zur Berechnung von Umweltlasten und Gutschriften am Ende des Produktlebenszyklus (End-of-Life).
Die zentralen Felder sind die Ökobilanzierung, die Allokationsstrategien von Kunststoffabfällen sowie die Untersuchung ökologischer Auswirkungen bei unterschiedlichen Entsorgungswegen.
Ziel ist es, die Grenzen der Anwendbarkeit der CFF aufzuzeigen und zu bewerten, ob die Allokationsregeln eine faire Verteilung von Umweltlasten zwischen stofflicher und thermischer Verwertung gewährleisten.
Die Arbeit nutzt die Ökobilanzierung (Life Cycle Assessment) gemodelt mit der GaBi-Software, um verschiedene EoL-Szenarien eines Polystyrol-Granulats zu simulieren und zu vergleichen.
Im Hauptteil liegt der Fokus auf der Anwendung der verschiedenen Parameter der CFF (insbesondere Faktor A und B) sowie der mathematischen Variation der Stoffströme, um deren Einfluss auf verschiedene Umweltkategorien zu analysieren.
Keywords wie Ökobilanz, Circular Footprint Formula, Kunststoff-Recycling und Allokationsfaktoren beschreiben den wissenschaftlichen Kern der Untersuchung am besten.
Der Faktor „A“ entscheidet darüber, ob das Recycling oder die thermische Verwertung in einer Bilanz besser abschneidet. Je höher „A“ gewählt wird, desto geringer werden die Gutschriften für das Recycling angerechnet.
Da Polystyrol einen sehr hohen Heizwert aufweist, führt dies bei der thermischen Verwertung zu hohen Energiegutschriften, die in der aktuellen CFF-Konfiguration die stoffliche Verwertung benachteiligen können.
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