Methode zur Integration der Naturraum-Inanspruchnahme in Ökobilanzen

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Zusammenfassung

Die Einrichtung der Arbeitsgruppe „Land Use“ der SETAC (Society of Environmental Toxicology and Chemistry) (SETAC 1999) und der COST Action E9 der Europäischen Gemeinschaft zeigt die Notwendigkeit der Integration von Naturrauminanspruchnahme in Ökobilanzen. Geeignet ist eine Methode, die in die komplexe Struktur von Prozeßnetzen der Ökobilanz mit unterschiedlichen Flächennutzungen, integriert werden kann. Es ist mehr als das Quantifizieren von Flächeneinheiten nötig, da es erforderlich ist, die Qualität des Naturraums vor, während und nach der Nutzung zu charakterisieren. Diese wird über den Erfüllungsgrad von Funktionen eines Landschaftshaushaltes beschrieben.

Die Qualität eines genutzten Naturraums kann sich mit der Zeit ändern, d. h. die zeitliche Abhängigkeit der Funktionen ist abzubilden. Erkenntnisse der Geoökologie bezüglich Erosionswiderstand, Filterung, Pufferung, Stofftransformation, Abflußregulation, Grundwasserneubildung und -schutz, Immissionsschutz, Stabilität und biotischer Ertrag sind der Ausgangspunkt, der den Anforderungen der Ökobilanz angepaßt wird (Beschreibung unterschiedlicher Flächennutzungen im Lebenszyklus von Produkten, Quantifizierung über eindeutige und meßbare Parameter, Charakterisierung zu Umweltwirkungen und Überschaubarkeit des Erhebungsaufwandes von Daten) (Eyerer 1996). Die Funktionen werden über Parameter (z. B. Korngröße, KAK, pH-Wert, nFK, C/N-Wert, u. a.) quantifiziert. Vegetations- und Nutzungsinformationen werden berücksichtigt und aus Karten und Atlanten bzw. Boden-(BIS) und Geoinformationssystemen (GIS) fließen Informationen ein. Sind Detailinformationen der untersuchten Flächen vorhanden, können diese direkt in das Modell integriert und die Genauigkeit der Berechnung erhöht werden. Sind nur Einzelinformationen zu Flächennutzungen vorhanden, können durch Schlüsselparameter und Hintergrundinformationen Abschätzungen durchgeführt werden, um ein möglichst geschlossenes Bild der Flächeninanspruchnahme über den Lebenszyklus zu zeichnen. Somit ist es möglich auf die potentielle Qualität der Naturräume über die Zeit zu schließen, was auf einen Output (z. B. Ertrag, Ressource, Flächennutzen durch Infrastruktur) bezogen wird (SETAC 1993). Es ergibt sich die Einheit ([Quadratmeter · Jahre · Qualitätsdifferenz]/Nutzeneinheit). Ziel der Ökobilanz ist die Identifikation von potentiellen Umwelteinflüssen über den gesamten Lebenszyklus, so daß die Ermittlung der Naturrauminanspruchnahme von Ressourcenbereitstellung, Herstellung der Produkte, Nutzung der Produkte und Recycling eine wichtige Größe innerhalb der Wirkungsabschätzung (CML 1992) darstellt. Ist ein potentielles Umweltproblem in der Prozeßkette identifiziert, können zur genaueren Analyse Werkzeuge wie z. B. Risk Assessment oder Umweltverträglichkeitsprüfungen eingesetzt werden, die aufgrund ihrer lokalen Systemgrenzen und der teils sehr zeitaufwendigen Anwendung, nicht zur Analyse globaler Prozeßnetze eingesetzt werden können.

Summary

The formation of the Working Group “Land use” by SETAC (Society of Environmental Toxicology and Chemistry) and of the COST Action E9 by the European Community is the manifestation of the necessity to integrate the impact category “Land Use” in LCAs. The requisite method should permit the integration of different land use activities into the complex structures of process networks of LCAs and should be able to reflect the various land uses in a satisfactory manner. More than merely the quantification of area units is required, as the quality of the used land has to be integrated as well as the temporal variations in quality. In this approach quality is described in terms of the performance of “natural” functions of the land before, during and after use.

The quality of used land is subjected to variations in the course of time, i. e. the temporal relationships of functions should be represented. The modelled functions are erosion resistance, filtering and buffering, material transformation, rainwater drain-off, groundwater formation and groundwater protection, protection against immissions, stability and biotic output and should be adapted to the specifications of LCAs, i. e. description of different land uses within the life cycle of products, quantification via distinct and measurable parameters, characterisation of environmental effects and feasibility of data collation. Functions are quantified using measurable parameters e.g. granulation, cationic exchange capacity, pH value, C/N value. Boundary conditions based on information on e.g. vegetation and land uses shall be integrated and maps and electronic databases used for background information. Wherever detailed information about investigated areas is available, it should be directly used in the model to improve the accuracy of the results. If only some details about land uses are extant, assessments and estimates may be done based on key parameters and background information to obtain the most comprehensive possible idea of land use impacts. This would make it possible to assess the potential quality of land which shall be related to output (functional unit) e. g. limestone as output of a quarry and timber as output of a forest. The dimension of land use is [(squaremeter · year · quality difference) / functional unit]. The objective of LCA is to identify potential environmental effects for the entire life cycle, making the evaluation of land use such as the supply of resources, manufacturing of products, use of products and recycling an important factor in impact assessment. Once a potential environmental problem within the process network has been identified, other tools may be used such as Risk Assessment or EIA or geo-ecological methods which are usually too time consuming and limited to local systems to be used in the analysis of global process networks.