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B1.1

4 Ökologische Amortisation eines Geräteaustausches?

Gerade aus dem Bereich der herstellenden Industrie kommt immer einmal wieder der Vorschlag von „Abwrackprämien“ für alte Haushaltsgeräte u. ä. verbunden mit dem Hinweis, dass die Neugeräte doch deutlich effizienter seien und der Austausch deshalb zum Ressourcenschutz beitrage. Vor diesem Hintergrund werden im Folgenden zentrale Ergebnisse einiger einschlägiger Referenzuntersuchungen zu dieser Thematik dargestellt.

4.1 Einfluss der Lebenszyklusstufen bei unterschiedlichen Produkten

Der Einfluss möglicher Effizienzsteigerungen während der Nutzungsphase auf die Gesamt-Umweltbilanz eines Produktes ist naturgemäß umso größer, je relevanter die Nutzungsphase für die Umweltinanspruchnahme ist.

Am Beispiel von zwei verschiedenartigen Druckern mit einem entsprechend unterschiedlichen Nutzungsprofil lässt sich dies recht deutlich zeigen. Nachfolgend eine grafische Darstellung des kumulierten Energieverbrauches beider Geräte in den verschiedenen Lebenswegphasen.

Abbildung 1: Primärenergiebedarf in den verschiedenen Lebenszyklusstufen eines Multifunktions-Tintenstrahldruckers
Quelle: Ökodesign-Vorstudie für Drucker, „EuP Preparatory Studies “Imaging Equipment” (Lot 4), Report for Tender No. TREN/D1/40 lot 4- 2005 task 5”, 12. Nov. 2007, S. 41.
Abbildung 2: Primärenergiebedarf in den verschiedenen Lebenszyklusstufen eines Laser-Etagendruckers
Quelle: Ökodesign-Vorstudie für Drucker, „EuP Preparatory Studies “Imaging Equipment” (Lot 4), Report for Tender No. TREN/D1/40 lot 4- 2005 task 5”, 12. Nov. 2007, S. 35.

Es zeigt sich deutlich, dass bei einem weniger intensiv genutzten (und damit während der Verwendung insgesamt auch wenig Energie verbrauchenden) Gerät wie einem Einzelplatz-Multifunktionsdrucker die Herstellungsphase deutlich relevanter ist als bei einem intensiver genutzten Gerät. Darüber wird deutlich, dass bei dieser Produktgruppe neben dem Energieverbrauch auch der Verbrauch an Tinten/Toner und Papieren von hoher Relevanz ist.

4.2 Relevanz der verschiedenen Lebenswegstufen in verschiedenen Umweltwirkungsbereichen

Für die Frage der Relevanz der Herstellungsphase im Vergleich zur Nutzungsphase ist es auch von Bedeutung, welche Arten von Umweltwirkungen betrachtet werden. Aufgrund des hohen Stellenwertes der klimapolitischen Ziele werden heute vielfach nur der Energieverbrauch, wie im vorangehenden Beispiel („Drucker“), oder die Emissionen an Treibhausgasen betrachtet. In anderen Wirkungsbereichen können sich die Untersuchungsergebnisse aber deutlich anders darstellen.

Für ein LCD-Fernsehgerät, ein Produkt mit einer vergleichsweise hohen Energieverbrauchsintensität während der Nutzungsphase, zeigt der Vergleich der Relevanz verschiedener Lebenswegphasen in verschiedenen Wirkungsbereichen z. B. das nachfolgende Ergebnis:11

Abbildung 3: Umweltwirkungen verschiedener Lebenswegstufen eines exemplarischen LCD-Fernsehgerätes

Während das Treibhauspotenzial (Global Warming Potential, GWP) und das Versauerungspotenzial sehr deutlich durch den Energieverbrauch bei der Gerätenutzung dominiert werden, werden andere Umweltwirkungen wie die Freisetzung von Polyzyklischen Aromatischen Kohlenwasserstoffe (PAHs) oder die Eutrophierung (Überdüngung) deutlich stärker von den Produktionsprozessen beeinflusst.

11 Sander, Knut (2009): Klimaschutz und Ressourcenschonung durch Wiederverwendung von Elektroaltgeräten, Ökopol (Studie im Auftrag der Bundesarbeitsgemeinschaft Arbeit e.V.), Berlin.

4.3 Das Notebook-Beispiel des UBA

Vor dem diskutierten Hintergrund hat das Umweltbundesamt 2009 einen Forschungsauftrag12 an das Öko-Institut e.V. und das Fraunhofer IZM vergeben, welcher die folgenden Fragen klären sollte:

  1. Welchen Anteil haben verschiedene Lebenszyklusphasen an den Gesamttreibhausgasemissionen eines Notebooks?
  2. Wann amortisieren sich die Umweltauswirkungen von Produktion, Vertrieb und Entsorgung eines energieeffizienten Neugerätes?
  3. Wie viel effizienter muss das neue Notebook sein, damit sich der Ersatz des alten und weniger energieeffizienten Geräts aus ökologischen Gesichtspunkten lohnt?

Die Gutachter verwendeten im Rahmen dieser Studie verschiedene Datensätze. Alle Datensätze wurden durch entsprechende Annahmen / Ergänzungen an ein vergleichbares Herstellungs-, Nutzungs- und Entsorgungsszenario angepasst.

Für den „eigenen“ Datensatz13 wurde in Bezug auf die Rückgewinnung der in einem Notebook enthaltenen Edelmetallgehalte von Gold, Silber und Palladium zum einen ein typisches „busines as usual“-Szenario mit durchschnittlich 40  % Rückgewinnungsrate sowie ein derzeit noch hypothetisches „best practice“-Szenario mit Rückführungsraten zwischen 89 und 93  % angesetzt. Damit sollten der Effekt aktueller Bestrebungen zur verstärkten selektiven Rückgewinnung solcher Technologiemetalle erkennbar gemacht werden.

Die Bewertung der vier verschiedenen Datensätze in der Umweltdimension „Treibhausgaspotenzial“ (GWP) führte zu dem in der nachfolgenden Grafik dargestellten Ergebnis:

Abbildung 4: Darstellung der GWP-Beiträge eines Laptop-Lebenszyklus für unterschiedliche Basisdatensätze
Quelle: Öko-Institut, Fraunhofer IZM (2012): Zeitlich optimierter Ersatz eines Notebooks unter ökologischen Gesichtspunkten, UBA-Texte 44/2012, S. 29.

Während die absoluten Beiträge der Nutzungsphase zum Treibhauspotenzial bei allen vier Datensätzen gleich hoch sind, unterscheiden sich insbesondere die absoluten (und damit auch die dargestellten relativen Beiträge) der Herstellungsphase signifikant (von 81 bis 214 kg CO2-Äquivalente in 5 Jahren).

Die „Wahrheit“ liegt dabei vermutlich eher bei den modifizierten „eigenen“ Datensätzen der Gutachter, denn es wurde auf aktuelle und einschlägige Datenquellen für die Herstellungsprozesse zurückgegriffen. Ein wichtiger Grund für die Unterschiede in den recherchierten GWP-Beiträgen liegt in der Tatsache begründet, dass bei der Fertigung elektronischer Bauteile vielfach auch Vormaterialien und Prozesshilfsstoffe mit besonders hoher Reinheit erforderlich sind. Deren Herstellung ist mit einem besonders hohen (Energie-‍) Aufwand verbunden.

Wie in diesem Text bereits ausgeführt, hat die Relation zwischen der Umweltinanspruchnahme während der Nutzungsphase und während der Herstellungsphase einen großen Einfluss auf die Frage des Zeitpunktes einer möglichen „ökologischen“ Amortisation eines Wechsels zu einem energieverbrauchseffizienteren Neugerät. Die Unterschiede in den Basisdaten schlagen sich deshalb auch in den entsprechenden Amortisations-Analysen wieder, wie die nachstehende Grafik deutlich zeigt.

Abbildung 5: Amortisationsbetrachtungen für den Geräteaustausch nach Szenarien und Energieeffizienzsteigerungen
Quelle: Öko-Institut, Fraunhofer IZM, „Zeitlich optimierter Ersatz eines Notebooks unter ökologischen Gesichtspunkten“, UBA-Texte 44/2012, S. 34.

Hier wird jeweils betrachtet, nach wie vielen Jahren sich der Austausch eines Gerätes ökologisch amortisieren würde, wenn das neue Gerät bei der Benutzung um 10  % bis 70  % weniger Strom verbrauchen würde.

Typische Effizienzsteigerungen lagen hier in den vergangenen Jahren im Bereich zwischen 10 und 20  %. Damit „amortisiert“ sich solch ein Geräteaustausch aus Umweltperspektive nach 17 bis 44 Jahren.14

Es zeigt sich somit sehr deutlich, dass der Umweltaufwand bei der Herstellung eines Notebooks so hoch ist, dass er sich durch eine erhöhte Energieeffizienz in der Nutzung in realisierbaren Zeiträumen praktisch niemals kompensieren lässt. Insbesondere deshalb nicht, da Notebooks heute im Durchschnitt nur 3 bis 4,5 Jahre genutzt werden.

Daraus ist der Schluss zu ziehen, dass Maßnahmen, die die reale Nutzungsdauer solcher Geräte verlängern, wie z. B. die Schaffung der Möglichkeit einer leistungsmäßigen Auf- und Nachrüstung oder die einfache und kostengünstige Möglichkeit zum Akku-Austausch, einen sehr hohen Stellenwert haben sollten.

12 UFOPLAN-Vorhaben „Zeitlich optimierter Ersatz eines Notebooks unter ökologischen Gesichtspunkten“, FKZ 363 01 322. Der Bericht ist erschienen in der Reihe UBA-Texte, Nr. 44/2012.

13 Benannt als UBA-F+E Vorhaben

14 Je nach den angesetzten Basisdatensätzen.

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