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B2.2

4 Der Kumulierte Energieverbrauch (KEA)

4.1 Die Definition des KEA

Der Kumulierte Energieaufwand (KEA) ist eine äußerst nützliche aggregierte Größe, wenn es um ökologische Produktanalyse, Umwelt- oder Nachhaltigkeitscontrolling geht. Er gibt einen guten Überblick über den integrierten Primärenergiebedarfes eines Produktes über dessen Lebenszyklen hinweg.

Der KEA ist die Summe aller Primärenergieaufwände über den gesamten betrachteten Lebensweg. Ebenso wie beim PCF und in der Ökobilanz dient die Berechnung des KEA weniger zur Erlangung einer einzelnen Zahl als Endergebnis, sondern vielmehr der vergleichenden Untersuchung der Einzelbeiträge über den gesamten Lebensweg des Produktes. Dazu gehören die Phasen der Herstellung, Nutzung und Entsorgung, in denen entsprechend Transporte wie auch die Fertigungs-, Hilfs- und Betriebsmittel zu berücksichtigen sind.

Der KEA wird aus verschiedenen Beiträgen errechnet: zum Einen wird der Energieverbrauch im engeren Sinne in die Berechnung einbezogen, also die benötigte Primärenergie für Prozesse, Transporte usw. Zum Anderen wird die in den Produkten enthaltene Bindung von Energieträgern und sonstigen Stoffen mit deren Brennwert (=oberer Heizwert) in den Produkten angerechnet.

Für Formelfreunde:

KEA = KPA + KNA

KPA = kumulierter Prozessenergieaufwand.
KNA = kumulierter nichtenergetischer Aufwand

KNA = NEV (nichtenergetischer Verbrauch von Energieträgern + SEI (stoffgebundener Energiegehalt von Einsatzstoffen).

Der KEA ergibt sich daher als Summierung über alle gewichteten Teilbeträge zur Endenergie und zu den stofflich gebundenen Energieträgern.

4.2 Die Berechnung des KEA

Für die Berechnung des KEA ist die Primärenergie relevant, d. h. für die Ermittlung des Prozess­energieaufwandes ist die Verbrauchsmenge auf der Stromrechnung nicht ausreichend. Der Primärverbrauch muss über Wirkungsgrade der Energie­erzeugung und Netzverluste zurückgerechnet werden.

Der KEA wird, obwohl er per Definitionem nicht als Wirkungskategorie gilt, in der Regel in Ökobilanzen als Bewertungsindikator eingesetzt. Falls also bereits eine Ökobilanz vorliegt, dann sind die relevanten Informationen zur Ermittlung des KEA bereits in der Sachbilanz enthalten.

Sofern der KEA unabhängig berechnet wird, sind bei der Zusammenstellung der Daten alle Input- und Output-Kategorien zu berücksichtigen und zu berechnen.

Der Weg zur Ermittlung des KEA scheint nach obiger Definition zunächst logisch. Allerdings ist die Berechnung bei gewissen Formen der Primärenergie (z. B. Kernenergie, Solarenergie, Windenergie) nicht eindeutig bestimmbar. Vor allem bei der Solarenergie ist fraglich, wie die Primärenergie definiert werden soll – die auf die Erdoberfläche auftreffende Sonnenenergie ist (bisher) nicht bilanziert. Dadurch fällt es schwer, Holz und andere nachwachsende Energieträger primärenergetisch zu bewerten; ähnliches gilt für Wasserkraft oder Windkraft. Die in Kohle oder Öl enthaltene Energiemenge ist jedoch letztlich auch auf die Sonnenenergie zurückzuführen – allein, es lässt sich kaum praxisnah berechnen.

Es scheint also alles eine Frage der Definition der Systemgrenzen zu sein. Aufgrund solcher Definitionsschwierigkeiten hat der Verband Deutscher Ingenieure (VDI) in der KEA-Richtlinie VDI 4600 Vorschläge erarbeitet, wie im Einzelnen vorgegangen werden kann, bis eine internationale Norm erstellt ist. Für Wasserkraft, deren Wirkungsgrad mit rund 85 % sehr hoch liegt, wird beispielsweise angenommen, dass es sich dabei um Primärenergie handelt. Es sind jedoch noch die Netzverluste abzuziehen. Für die Kernenergie wird die Primärenergie über den thermischen Wirkungsgrad der Stromerzeugung berechnet. Die Primärenergie ist also als die im spaltbaren Kern gespeicherte Energie definiert.

Da die Berechnung des KEA „nur“ Mittel zum Zweck einer nachhaltigeren Produktion ist, ist eine praxisnahe Berechnung (wie der VDI sie vorschlägt) der streng wissenschaftlichen (Bilanzierung der Sonneneinstrahlung), absolut vorzuziehen.

In der Praxis wird bei der Darstellung des KEA häufig zwischen KEAfossil und KEAerneuerbar unterschieden.

4.3 Der Nutzen des KEA

Der Energieeinsatz zur Produktion von Gütern ist einer der wesentlichen Faktoren einer nachhaltigen Gestaltung industrieller Prozesse. So lange fossile Ressourcen eingesetzt werden müssen, ist ein hoher Energieverbrauch der limitierende Faktor für eine nachhaltige Produktion.7 Die Aufzehrung von Ressourcen, Zerstörung durch die Ressourcenentnahme sowie durch Verbrennungsprozesse entstehende Emissionen tragen erheblich zu Schäden am ökologischen, ökonomischen und gesellschaftlichen System bei.

Der KEA bietet Unternehmen die Möglichkeit, sehr strukturiert auf die Suche nach Energiesparpotenzialen ihrer Produkte (und Prozesse) zu gehen, und dadurch Einfluss auf eine verbesserte Klimabilanz zu nehmen. Da weniger Energieeinsatz jedoch nicht nur das Klima entlastet, sondern gleichzeitig Ressourcen schützt, ist die Verringerung des KEA im Unternehmen meistens ein anzustrebendes Ziel. Gleichzeitig ist Energie ein enormer Kostenfaktor, dessen Reduktion ebenfalls der ökonomischen Nachhaltigkeit der Unternehmen zu Gute kommt.

Allerdings ist eine alleinige Fokussierung auf den KEA als Umweltindikator wie auch beim PCF (siehe oben) und aus denselben Gründen zunächst mit Vorsicht zu genießen: Es sollte ausgeschlossen werden, dass Einsparungen an dieser Stelle mit steigenden Schäden in anderen Umweltkompartimenten kompensiert werden.

7 Ob es durch den Einsatz erneuerbarer Energien ebenfalls ein limitierender Faktor ist, bleibt abzuwarten.

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