5. Allokation 5.1 Das Allokationsproblem Frage: Welche Input-Ströme, Emissionen und Abfälle werden den einzelnen Produkten (Hauptprodukt(e), Nebenprodukte) zugeordnet? 3 Möglichkeiten: Direkte Unterteilung (Erhöhung des Detaillierungsgrads) Systemerweiterung Allokation 5.2 Allokationsregeln nach ISO 14044 1. Wenn möglich, Allokation vermeiden! a) Aufteilung in Teilprozesse Daten oft nicht vorhanden! Prozess lässt sich nicht weiter aufgliedern (z.B. chemisches Nebenprodukt) b) Systemerweiterung – Erweiterung, sodass die Systemoutputs der analysierten Varianten die gleichen funktionalen Einheiten abdecken Zusätzliche Prozesse – Addition der Aufwendungen und Emissionen der beiden müssen modelliert werden Prozesse → mögl. Datenproblem – die beiden Varianten werden bezüglich der Summe der viel extra Aufwand Produktion der Produkte A plus B verglichen – Bei einem Produkt Gegenstand können die Aufwendungen und Emissionen des Prozesses II von denjenigen des Multioutput-Prozesses I subtrahiert werden 2. Allokation nach phys. Zusammenhängen (wenn unvermeidbar) Physikalischer Zusammenhang muss gegeben sein (TC bekannt)!! Nicht immer vergleichbare physikalische Parameter definierbar! 3. Nicht proportionale Allokation (wenn physikalische Beziehungen nicht aufstellbar) Feste Vorgaben, ohne eine physikalische/ökonomische Kausalität, wie die Allokation erfolgen soll. …Letzte Allokationsmöglichkeit die immer gehen muss… notfalls über Masse Aufgabe 1: In einer Erdölraffinerie werden aus Rohöl mehrere Kuppelprodukte hergestellt, für die unterschiedliche Preise erzielt werden. Nehmen Sie an, dass 0.5 t CO 2 -Emissionen pro Tonne verwendeten Rohöls emittiert werden. a) Zeichnen Sie den Prozess als Prozessschaubild auf b) Mit wie viel CO 2 -Emissionen pro Tonne Produkt würden die drei unten genannten Produkte bei ökonomischer Allokation belastet? c) Mit wie viel CO2-Emissionen bei Allokation nach Masse? Ökonomische Allokation am Beispiel Schweröl: 1. 2. 3. a) b) Gesamtwert der erzeugten Produkte: 0,4t*300€/t+0,4t*1400€/t+0,2t*1600€/t = 1000€ Anteil der 0,4 t Schweröl am Gesamtwert: (0,4t * 300€/t)/1000€ = 0,12 (AF für Schweröl) Allokation durchführen für tCO2/t Schweröl: CO2 pro 0,4 Tonnen Output: 0,12 ∗ 0,5𝑡 𝐶𝑂2 = 0,06 𝑡 𝐶𝑂2 Hochskalieren auf 1 t Output: Aufgabe 2: Allokation in der Prozesskette Das Endprodukt wird entsprechend der rechts dargestellten Prozesskette aus Rohöl hergestellt. Alle anfallenden Energieverbräuche und Koppelprodukte sind angegeben. Aufgabe: Berechnen Sie den Energieverbrauch für das Endprodukt in MJ/kg. Oft gemachter Fehler: Abfälle als Produkt verrechnet! Deswegen hier alle Koppelprodukte grün markiert Produktion Endprodukt: 154 GJ (keine Allokation notwendig) Produktion Zwischenprodukt: 415,47 GJ (=3521 GJ *11,8%) Steamcracker: 305,66 GJ (=6957 GJ*37,2%*11,8%) Atmosphärische Destillation: 21,23 GJ (=3292 GJ*14,7%*37,2%*11,8%) Summe: ~896 GJ → entspricht ~27 MJ/kg Endprodukt Aufgabe 3: Abschließende Aufgabe Sehen Sie sich das Prozessfließbild der drei verschiedenen Milchsorten auf der nächsten Folie an: 1. Wieso ist dieses mit hoher Wahrscheinlichkeit unvollständig (Tipp: Wo muss man eine Allokation durchführen)? 2. Suchen Sie sich einen Prozessschritt raus und identifizieren Sie Koppelprodukte. Überlegen Sie sich anschließend welche Form der Allokationsregeln angewandt werden könnte und begründen Sie 1. Es sind nie Koppelprodukte o.ä. angegeben, sondern immer nur Emissionen, d.h. es muss nie eine Allokation durchgeführt werden. Es wurde wahrscheinlich aus Vereinfachungs- und Übersichtsgründen auf ein detailliertes Flowchart verzichtet und die Allokationen im Hintergrund trotzdem durchgeführt. 2. Herausgepickter Prozess Mögliche Koppelprodukte wären die Mandelschalen, wenn diese nicht auf dem Abfall landen würden, sondern z.B. noch als Tierfutter eingesetzt werden könnten. Allokationsregeln: [1] Aufteilung in Teilprozesse: Nicht möglich, da sich Prozess nicht weiter aufgliedern lässt [2] Systemerweiterung: Zusätzliche Mandelschalenherstellprozesse sind unsinnig zu modellieren [3] Allokation nach physikalischen Beziehungen: Möglich. Z.B. über Nährwert, wenn beide Produkte als (Tier-)Nahrung verwertet werden [4] andere Beziehungen wählen (z.B. ökonomischer Wert, Masse): Ökonomischer Wert ermittelbar und VIEL sinnvoller als nach Masse zu alloziierten (s. Diamanten-Paradoxon) →Hauptgrund der Produktion sind Mandeln. Mandelkerne nur ökonomisch genutzt, da sonst Abfall →geringer Wert Reflexionsfrage 1. Welche Probleme sind mit der „nicht-allzu-mathematischen Methode“ nicht mehr ohne weiteres lösbar, wieso? Zu komplexe Prozesse sind nicht mehr lösbar (zu viele verschiedene Prozessmodule) wird rechnerisch zu kompliziert Bei komplexeren Prozessen mit vielen Prozessmodulen und In-/Outputströmen stößt die nicht-mathematische Methode an ihre Grenze 2. Wo ist der Unterschied zwischen Product Flows und Elementary Flows? Product Flow: Produkte, die von einem anderen System zugeführt oder abgegeben werden Elementary Flow: Stoffe oder Energien, die zugeführt werden und der Umwelt (außerhalb der Systemgrenze) ohne Behandlung durch den Menschen entnommen werden bzw. die das System in die Umwelt verlassen, ohne anschließend durch den Mensch behandlet zu werden 3. Nenne drei Datenbanken, welche LCA-Daten beinhalten GaBi, Ecoinvent; ELCD