Ökobilanz vs. Kosten-Nutzen Analyse - H81 Department Wasser ...
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Magisterarbeit<br />
von Martin Kleinheinz, Bakk. techn.<br />
<strong>Ökobilanz</strong> <strong>vs</strong>.<br />
<strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong><br />
Theoretischer und praktischer Vergleich beider Bewertungsverfahren<br />
anhand einer abfallwirtschaftlichen Fallstudie.<br />
Die Arbeit wurde am Institut für Abfallwirtschaft, <strong>Department</strong> <strong>Wasser</strong>-Atmosphäre-Umwelt,<br />
der Universität für Bodenkultur durchgeführt.<br />
Betreuer: Mag. Dipl.-Ing. Peter Beigl<br />
Principal Investigator: o. Prof. Dr. Peter Lechner<br />
Die Arbeit wird eingereicht an der Wirtschaftsuniversität Wien.<br />
i
Widmung<br />
Diese Arbeit widme ich meiner lieben Frau Karin und unserem Sohn Anton.<br />
Ihr seid mein Lebensmittelpunkt.<br />
ii
Inhaltsverzeichnis<br />
Inhaltsverzeichnis......................................................................................................................iii<br />
Tabellenverzeichnis.................................................................................................................viii<br />
Abbildungsverzeichnis ............................................................................................................... x<br />
Kapitel A: Ziel, Motivation und Methodik der Arbeit ........................................................ 1<br />
Kapitel B: Grundlagen............................................................................................................. 2<br />
1. Marktversagen: Abweichung vom optimalen Marktgleichgewicht ................................... 3<br />
1.1. Theorie des Marktversagens....................................................................................... 3<br />
1.1.1. Externe Effekte................................................................................................... 5<br />
1.1.2. Öffentliche Güter................................................................................................ 7<br />
1.1.2.1. Definition ....................................................................................................... 7<br />
1.1.2.2. Open-access-Ressourcen................................................................................ 8<br />
1.1.2.3. Abgrenzbare öffentliche Güter....................................................................... 8<br />
1.1.2.4. Rein öffentliche Güter.................................................................................... 8<br />
1.1.3. Optimale Bereitstellung von rein öffentlichen Gütern....................................... 9<br />
1.1.3.1. Analytische Sichtweise .................................................................................. 9<br />
1.1.3.2. Clarke-Steuer................................................................................................ 11<br />
1.2. Das Marktversagen in der Abfallbehandlung........................................................... 12<br />
iii
2. Instrumente zur Bewertung von Umweltauswirkungen................................................... 14<br />
2.1. <strong>Ökobilanz</strong> (engl. Life-Cycle-Assessment, LCA) ..................................................... 15<br />
2.1.1. Grundlagen ....................................................................................................... 15<br />
2.1.2. Ziel und Untersuchungsrahmen ....................................................................... 17<br />
2.1.3. Systemgrenzen ................................................................................................. 17<br />
2.1.4. Funktionelle Einheit ......................................................................................... 18<br />
2.1.5. Sachbilanz ........................................................................................................ 18<br />
2.1.5.1. Datenerhebung ............................................................................................. 19<br />
2.1.5.2. Datenberechnung.......................................................................................... 20<br />
2.1.6. Wirkungsabschätzung ...................................................................................... 21<br />
2.1.6.1. Auswahl von Wirkungskategorien, Wirkungsindikatoren und<br />
Charakterisierungsmodellen......................................................................... 22<br />
2.1.6.2. Klassifizierung ............................................................................................. 23<br />
2.1.6.3. Charakterisierung ......................................................................................... 24<br />
2.1.6.4. Normierung .................................................................................................. 25<br />
2.1.6.5. Ordnung........................................................................................................ 25<br />
2.1.6.6. Gewichtung .................................................................................................. 25<br />
2.1.6.7. Weitere optionale <strong>Analyse</strong>n ......................................................................... 26<br />
2.1.7. Auswertung ...................................................................................................... 26<br />
2.1.8. Kritische Prüfung ............................................................................................. 26<br />
2.1.9. Kritik ................................................................................................................ 27<br />
2.2. <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> (KNA) ............................................................................... 28<br />
2.2.1. Grundlagen ....................................................................................................... 28<br />
2.2.2. Ziele und Untersuchungsrahmen...................................................................... 29<br />
2.2.3. Systemgrenzen ................................................................................................. 30<br />
2.2.4. Funktionelle Einheit und Sachbilanz................................................................ 31<br />
2.2.5. Wirkungsabschätzung / Monetäre Bewertung ................................................. 31<br />
2.2.5.1. Konzept des Total Economic Value (TEV) ................................................. 32<br />
2.2.5.2. Methoden zur monetären Bewertung des TEV ............................................ 33<br />
2.2.5.3. Zeitabhängige Variablen .............................................................................. 38<br />
2.2.6. Auswertung ...................................................................................................... 40<br />
2.2.7. Kritische Prüfung ............................................................................................. 41<br />
2.2.8. Kritik ................................................................................................................ 41<br />
iv
Kapitel C: Fallstudie .............................................................................................................. 42<br />
3. Ziel und Untersuchungsrahmen ....................................................................................... 42<br />
3.1. Funktionelle Einheit ................................................................................................. 42<br />
3.2. Systemgrenzen ......................................................................................................... 43<br />
4. Sachbilanz ........................................................................................................................ 45<br />
4.1. Abfallarten................................................................................................................ 45<br />
4.1.1. Restmüll ........................................................................................................... 45<br />
4.1.2. Sperrmüll.......................................................................................................... 45<br />
4.1.3. Gewerbemüll .................................................................................................... 45<br />
4.1.4. Klärschlamm .................................................................................................... 45<br />
4.1.5. Baustellenabfälle .............................................................................................. 46<br />
4.2. Abfallmengen ........................................................................................................... 46<br />
4.3. Szenario „Müllverbrennung“ ................................................................................... 47<br />
4.3.1. Allgemeine Beschreibung von Müllverbrennungsanlagen .............................. 47<br />
4.3.2. Szenarienbeschreibung..................................................................................... 49<br />
4.4. Szenario „MBA“ ...................................................................................................... 50<br />
4.4.1. Allgemeine Beschreibung der Mechanisch-Biologischen Abfallbehandlung<br />
(MBA)............................................................................................................... 50<br />
4.4.2. Szenarienbeschreibung..................................................................................... 52<br />
v
5. Bewertung ........................................................................................................................ 53<br />
5.1. Aggregierte Inventare der Szenarien........................................................................ 53<br />
5.2. <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong>............................................................................................ 56<br />
5.2.1. Rahmenbedingungen........................................................................................ 56<br />
5.2.2. Ergebnisse ........................................................................................................ 61<br />
5.2.2.1. Basisszenario................................................................................................ 61<br />
5.2.2.2. Sensitivitätsanalyse ...................................................................................... 67<br />
5.3. <strong>Ökobilanz</strong>ierung (LCA) ........................................................................................... 70<br />
5.3.1. Auswahl von Wirkungskategorien, Wirkungsindikatoren und<br />
Charakterisierungsmodelle ............................................................................... 70<br />
5.3.2. Klassifizierung sowie Charakterisierung der Inventare und Berechnung der<br />
Wirkungsindikatorwerte ................................................................................... 71<br />
5.3.3. Übertragung der Wirkungsindikatorwerte in das System des Eco-Indikator´99 .<br />
.......................................................................................................................... 72<br />
5.3.4. Normierung und Ermittlung der Überkategoriewerte ...................................... 76<br />
5.3.5. Sensitivitätsanalyse .......................................................................................... 81<br />
Kapitel D: Ergebnisse ............................................................................................................ 84<br />
6. Resümee der Fallstudie .................................................................................................... 84<br />
7. Vergleich: <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> <strong>vs</strong>. <strong>Ökobilanz</strong>........................................................... 86<br />
7.1. Methodischer Vergleich ........................................................................................... 86<br />
7.1.1. Ziele und bewertbare Effekte ........................................................................... 86<br />
7.1.2. Datengrundlage ................................................................................................ 87<br />
7.1.3. Datenunsicherheit............................................................................................. 88<br />
7.1.4. Systemgrenzen, funktionelle Einheit und Sachbilanz ...................................... 89<br />
7.1.5. Wirkungsabschätzung ...................................................................................... 90<br />
7.1.6. Aussage ............................................................................................................ 91<br />
7.2. Verwendbarkeit aus Sicht des Entscheiders............................................................. 91<br />
7.2.1. Transparenz der Bewertungsverfahren............................................................. 92<br />
7.2.2. Manipulierbarkeit ............................................................................................. 94<br />
7.2.3. Arbeitsumfang - Aufwand................................................................................ 95<br />
7.3. Zusammenfassung.................................................................................................... 96<br />
vi
Referenzen............................................................................................................................... 97<br />
Anhang .................................................................................................................................. 102<br />
8. Inventar des Szenarios „Müllverbrennung“ ................................................................... 102<br />
8.1. Inventar Prozessmodul „MVA“ ............................................................................. 102<br />
8.2. Inventar Prozessmodul „Transport“ ....................................................................... 105<br />
8.3. Inventar Prozessmodul „Deponie“ ......................................................................... 105<br />
9. Inventar des Szenarios „MBA“ ...................................................................................... 106<br />
9.1. Inventar Prozessmodul „MBA“ ............................................................................. 106<br />
9.2. Inventar Prozessmodul „Müllverbrennung“........................................................... 107<br />
9.3. Inventar Prozessmodul „Deponie“ ......................................................................... 110<br />
9.4. Inventar Prozessmodul „Transport“ ....................................................................... 112<br />
vii
Tabellenverzeichnis<br />
Tabelle 1: Wirkungskategorien ............................................................................................................................ 22<br />
Tabelle 2: Prognose der Abfallmengen 2015 ........................................................................................................ 46<br />
Tabelle 3: Leicht- und Schwerfraktion von Restabfälle........................................................................................ 51<br />
Tabelle 4: Aggregierte Inventare Szenario „Müllverbrennung“ ........................................................................... 54<br />
Tabelle 5: Aggregierte Inventare Szenario „MBA“ .............................................................................................. 55<br />
Tabelle 6: Bevorzugte Anwendungsgebiete diverser Bewertungsverfahren......................................................... 57<br />
Tabelle 7: Monetäre Werte für diverse Luftemissionen........................................................................................ 58<br />
Tabelle 8: Monetäre Werte für diverse <strong>Wasser</strong>emissionen................................................................................... 59<br />
Tabelle 9: Monetäre Werte für Flächen- und Ressourcenverbrauch ..................................................................... 59<br />
Tabelle 10: Monetäre Bewertung des Szenarios "MVA" (1) ................................................................................ 62<br />
Tabelle 11: Monetäre Bewertung des Szenarios "Müllverbrennung" (2).............................................................. 63<br />
Tabelle 12: Monetäre Bewertung des Szenarios "MBA" (1) ................................................................................ 64<br />
Tabelle 13: Monetäre Bewertung des Szenarios "MBA" (2) ................................................................................ 65<br />
Tabelle 14: Monetäre Bewertung der Prozessmodule des Szenarios "MVA"....................................................... 66<br />
Tabelle 15: Monetäre Bewertung der Prozessmodule des Szenarios "MBA"....................................................... 66<br />
Tabelle 16: Einflusses der Einzelemission am Gesamtschaden ............................................................................ 67<br />
Tabelle 17: Sensitivitätsszenarien 1 bis 3 des Szenarios „Müllverbrennung“....................................................... 68<br />
Tabelle 18: Sensitivitätsszenarien 1 bis 3 des Szenarios „MBA“ ......................................................................... 68<br />
Tabelle 19: LCA, Wirkungskategorien und Wirkungsindikatoren ....................................................................... 70<br />
Tabelle 20: Klassifizierung und Charakterisierung des Inventars......................................................................... 71<br />
Tabelle 21: Aggregierte Wirkungsindikatorwerte................................................................................................. 71<br />
Tabelle 22: Gegenüberstellung Wirkungskategorien der <strong>Ökobilanz</strong> und Unterkategorien des EI´99 .................. 74<br />
Tabelle 23: Übertragung des Wirkungsindikatorwertes „Kanzerogenität“ in das System des EI´99.................... 74<br />
Tabelle 24: Übertragung des Wirkungsindikatorwertes „Klimawandel“ in das System des EI´99....................... 75<br />
Tabelle 25: Übertragung des Wirkungsindikatorwertes „Ozonabbau“ in das System des EI´99.......................... 75<br />
Tabelle 26: Übertragung des Wirkungsindikatorwertes „Ökotoxizität“ in das System des EI´99 ........................ 75<br />
Tabelle 27: Berechnung des Kategoriewerts „Schädigung fossiler Rohstoffe“ des EI´99.................................... 75<br />
Tabelle 28: Berechnung des Kategoriewerts „Schädigung fossiler Rohstoffe“ des EI´99.................................... 75<br />
Tabelle 29: Kategoriewerte „Beeinträchtigung der Atemwege“ und “Versauerung und Eutrophierung“ des EI´99<br />
.............................................................................................................................................................................. 75<br />
Tabelle 30: Berechnung des Überkategoriewerts „Schädigung des Menschen“ des EI´99................................... 76<br />
Tabelle 31: Berechnung des Überkategoriewerts „Schädigung des Ökosystems“ des EI´99 ............................... 77<br />
Tabelle 32: Berechnung des Überkategoriewerts „Schädigung fossiler Rohstoffe“ des EI´99............................. 77<br />
Tabelle 33: Gewichtungsfaktoren des EI´99 ......................................................................................................... 78<br />
Tabelle 34: Berechnung des Eco-Indikatorwerts .................................................................................................. 78<br />
Tabelle 35: Ausgangsszenario und 1. Sensitivitätsszenario, „MVA“ ................................................................... 82<br />
Tabelle 36: Sensitivitätsszenarien 4, 5, 6 und 7, „MVA“...................................................................................... 82<br />
viii
Tabelle 37: Ausgangsszenario und 1. Sensitivitätsszenario, „MBA“.................................................................... 82<br />
Tabelle 38: Sensitivitätsszenarien 4, 5, 6 und 7 des Szenarios „MBA“................................................................ 82<br />
Tabelle 39: Sensitivitätsszenarien 8 und 9 des Szenarios „Müllverbrennung“ .................................................... 83<br />
Tabelle 40: Sensitivitätsszenarien 8 und 9 des Szenarios „MBA“....................................................................... 83<br />
Tabelle 41: Vergleich des Einflusses der Emissionen_1....................................................................................... 84<br />
Tabelle 42: Vergleich des Einflusses der Emissionen_2....................................................................................... 84<br />
Tabelle 43: Gegenüberstellung der durch LCA bzw. KNA messbaren Effekte.................................................... 87<br />
Tabelle 44: Manipulationsmöglichkeiten - KNA <strong>vs</strong>. LCA ................................................................................... 94<br />
Tabelle 45: Bewertung kritischer Punkte der KNA und LCA............................................................................... 96<br />
Tabelle 46: Prozessmodul MVA – Abfallmengen, Szenario „MVA“................................................................. 102<br />
Tabelle 47: Prozessmodul MVA – Fossile Ressourcen, Szenario „MVA“......................................................... 102<br />
Tabelle 48: Prozessmodul MVA – Flächenbedarf, Szenario „MVA“................................................................. 102<br />
Tabelle 49: Prozessmodul MVA – Output Stoffstrom, Szenario „MVA“ .......................................................... 102<br />
Tabelle 50: Prozessmodul MVA – Luftemission, Szenario „MVA“ .................................................................. 103<br />
Tabelle 51: Prozessmodul MVA – <strong>Wasser</strong>emission, Szenario „MVA“.............................................................. 103<br />
Tabelle 52: Prozessmodul MVA – Emissionsgutschrift, Szenario „MVA“........................................................ 104<br />
Tabelle 53: Prozessmodul Transport – Luftemission, Szenario „MVA“ ............................................................ 105<br />
Tabelle 54: Prozessmodul Deponie – Flächenbedarf, Szenario „MVA“ ............................................................ 105<br />
Tabelle 55: Prozessmodul MBA – Abfallmengen, Szenario „MBA“ ................................................................. 106<br />
Tabelle 56: Prozessmodul MBA – Flächenbedarf, Szenario „MBA“ ................................................................. 106<br />
Tabelle 57: Prozessmodul MBA – Stoffstrom, Szenario “MBA”....................................................................... 106<br />
Tabelle 58: Prozessmodul MBA – Luftemission, Szenario “MBA”................................................................... 107<br />
Tabelle 59: Prozessmodul MVA – Input Stoffstrom, Szenario „MBA“ ............................................................. 107<br />
Tabelle 60: Prozessmodul MVA – Flächenbedarf, Szenario „MBA“................................................................. 107<br />
Tabelle 61: Prozessmodul MVA – Output Stoffstrom, Szenario „MBA“........................................................... 108<br />
Tabelle 62: Prozessmodul MVA – Luftemission, Szenario „MBA“................................................................... 108<br />
Tabelle 63: Prozessmodul MVA – <strong>Wasser</strong>emission, Szenario „MBA“.............................................................. 108<br />
Tabelle 64: Prozessmodul MVA – Emissionsgutschrift, Szenario „MBA“ ........................................................ 109<br />
Tabelle 65: Prozessmodul Deponie – Input, Szenario „MBA“........................................................................... 110<br />
Tabelle 66: Prozessmodul Deponie – Luftemission, Szenario „MBA“ .............................................................. 110<br />
Tabelle 67: Prozessmodul Deponie – <strong>Wasser</strong>emissionen, Szenario „MBA“...................................................... 111<br />
Tabelle 68: Prozessmodul Deponie – Flächenbedarf, Szenario "MBA"............................................................. 111<br />
Tabelle 69: Prozessmodul Transport – Luftemission, Szenario „MBA“ ........................................................... 112<br />
ix
Abbildungsverzeichnis<br />
Abbildung 1: Marktgleichgewicht und Pareto-Optimum mit externen Effekten .................................................... 6<br />
Abbildung 2: Grundtypen nach dem "Doppelkriterium" von Ausschluss und Rivalität. ........................................ 7<br />
Abbildung 3: Pareto-Optimalität privater und öffentlicher Güter im "Vexierbild"................................................. 9<br />
Abbildung 4: Vergleich Bewertungsverfahren ..................................................................................................... 14<br />
Abbildung 5: Phasen und Anwendung der <strong>Ökobilanz</strong>ierung ................................................................................ 16<br />
Abbildung 6: Produktsystem für eine <strong>Ökobilanz</strong> .................................................................................................. 19<br />
Abbildung 7: Bestandteile der Wirkungsabschätzung .......................................................................................... 21<br />
Abbildung 8: Total Economic Value .................................................................................................................... 33<br />
Abbildung 9: Systemgrenzen Szenario „Müllverbrennung“................................................................................. 44<br />
Abbildung 10: Systemgrenzen Szenario „MBA“.................................................................................................. 44<br />
Abbildung 11: Anlagenschema einer MVA in Anlehnung an AVN ANLAGENSCHEMA . .............................. 49<br />
Abbildung 12: Verfahrensprinzip der mechanisch-biologischen Abfallbehandlung............................................. 51<br />
Abbildung 13: Hierarchischer Aufbau des Eco-Indikators ................................................................................... 73<br />
Abbildung 14: Bestandteile der Überkategorie „Schädigung des Menschen“ ...................................................... 79<br />
Abbildung 15: Bestandteile der Überkategorie „Schädigung des Ökosystems“ ................................................... 80<br />
x
Kapitel A: Ziel, Motivation<br />
und Methodik der Arbeit<br />
In der Praxis existieren mehrere Ansätze, wie externe Effekte und somit auch Umweltauswir-<br />
kungen von Projekten beurteilt werden können. Zwei davon, die in der Abfallwirtschaft be-<br />
sondere Bedeutung haben, sind die <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> (KNA) und die <strong>Ökobilanz</strong>ierung<br />
(ESHET et al., 2005). Beide Methoden beruhen auf wohlfahrtstheoretischen Grundlagen. Al-<br />
lerdings werden bei der KNA kollektive <strong>Kosten</strong> und <strong>Nutzen</strong> des Projekts als Summe indivi-<br />
dueller erfasst und bei der <strong>Ökobilanz</strong>ierung werden „potentielle Umweltauswirkungen“ des<br />
Projekts analysiert (PEARCE et al., 2006; ISO14044, 2006). Unterstellt man beiden Metho-<br />
den die perfekte Umsetzung des wohlfahrtstheoretischen Grundsatzes „Maximierung der Ge-<br />
samtwohlfahrt“, so sollten beide Verfahren bei einer Entscheidung zwischen zwei Projekten<br />
auf dasselbe relative Ergebnis kommen, d.h. beide Methoden sollten dasselbe Projekt favori-<br />
sieren. Dies sollte für das gesamte Projekt gelten als auch für Teilbereiche desselben, wie z.B.<br />
den Umweltauswirkungen. Die in dieser Arbeit zugrunde liegende Hypothese lautet daher:<br />
„Bei der Bewertung der relevanten Umweltemissionen von alternativen Projekten mittels der<br />
<strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> sowie der <strong>Ökobilanz</strong>ierung wird dasselbe relative Ergebnis erhalten“<br />
Um dies zu überprüfen werden die KNA als auch die <strong>Ökobilanz</strong>ierung an zwei alternativen<br />
Abfallbehandlungssystemen (Szenario 1: „Müllverbrennung“; Szenario 2: „MBA“) ange-<br />
wandt. Der gewählte Untersuchungsrahmen umfasst alle relevanten Umweltauswirkungen,<br />
die von beiden Anlagen verursacht werden. In weiterer Folge wird mittels Sensitivitätsanalyse<br />
festgestellt, an welchen Stellen der Bewertungen Unsicherheiten auftreten, Fehlerquellen lie-<br />
gen und wissenschaftliche Lücken zu schließen sind. In diesem Zusammenhang wird auch auf<br />
den praxisnahen Punkt der Verwendbarkeit aus Sicht des Entscheiders, im Speziellen auf<br />
Transparenz und Verständlichkeit, Datenunsicherheit und Arbeitsumfang, eingegangen.<br />
1
Kapitel B: Grundlagen<br />
Gäbe es für alle denkbaren Güter, Dienstleistungen und „Umstände“ (z.B. Lärm, Luftemissio-<br />
nen bzw. Gesundheit) einen funktionierenden Markt, so würde Angebot und Nachfrage den<br />
jeweiligen Preis determinieren. Man müsste sich beim Bau von Müllverbrennungsanlagen<br />
oder Kraftwerke keinerlei Gedanken um die Anrainer bzw. die vom Bau und Betrieb der An-<br />
lage betroffenen Personen Gedanken machen, da Lärm-, Geruchs- und Gesundheitsbeein-<br />
trächtigungen anhand dem Marktpreises abgegolten werden. Dies wäre für alle Beteiligten<br />
vorteilhaft, eine win-win Situation, so wie jede gewöhnliche Transaktion an funktionierenden<br />
Märkten.<br />
Das es für die oben genannten „Umstände“ (noch) keine funktionierende Märkte gibt er-<br />
scheint sofort einleuchtend. Jeder Mensch ist täglich Lärm und Luftemissionen ausgesetzt<br />
ohne für die Duldung kompensiert zu werden. Die Gesundheit gilt bei vielen Menschen als<br />
wichtigstes Gut und manchmal sogar als unverkäuflich. Diese banalen Beispiele sollen darauf<br />
aufmerksam machen, dass wir in einer Welt von unvollkommenen Märkten leben. Oftmals ist<br />
diese Unvollkommenheit aber vernachlässigbar klein, jedoch speziell in der Abfallbehandlung<br />
–die ein öffentliches Gut darstellt und die Interessen von vielen Beteiligten berührt- ein wich-<br />
tiges Thema. Daher wird in den folgenden Kapitel zuerst auf die Ursache von Marktversagen<br />
genauer eingegangen (siehe 1.1) und im Anschluss das Marktversagen in der Abfallwirtschaft<br />
näher erörtert (siehe 1.2). Die <strong>Ökobilanz</strong>ierung sowie die <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> sind zwei<br />
Methoden, mit denen oben genannte „Umstände“, die eine Hauptursache für die Unvollkom-<br />
menheit von Märkten sind, greifbar zu machen, d.h. zu Quantifizieren. Die Theoretischen<br />
Grundlagen beider Verfahren wird in Punkt 2 „Instrumente zur Bewertung von Umweltaus-<br />
wirkungen“ genauer beschrieben.<br />
2
1. Marktversagen:<br />
Abweichung vom optimalen Marktgleichgewicht<br />
1.1. Theorie des Marktversagens<br />
In der klassischen Volkswirtschaftslehre stellt sich bei vollkommenen Märkten automatisch<br />
ein für jeden Teilnehmer optimales Marktgleichgewicht ein. Dieses Gleichgewicht wird auch<br />
als pareto-optimales Gleichgewicht bezeichnet, da es theoretisch nicht möglich ist einen<br />
Marktteilnehmer besser zu stellen ohne einen anderen gleichzeitig schlechter zu stellen. Adam<br />
SMITH (1776) beschrieb bereits Ende es 18. Jahrhunderts diesen Marktmechanismus als „un-<br />
sichtbare Hand“. Damit verstand er das Phänomen des Selbststeuerungsmechanismus von<br />
Märkten, bei dem jeder Markteilnehmer egoistisch handelt um seine eigene Wohlfahrt maxi-<br />
miert. Damit wird auch ein pareto-optimales Marktgleichgewicht erreicht und die gesamte<br />
Wohlfahrt, das Gemeinwohl, maximiert.<br />
Wie bereits erwähnt gilt dieses Gedankenkonstrukt nur auf Märkten mit vollkommener Kon-<br />
kurrenz, auch vollständige oder perfekte Konkurrenz genannt. Solche Märkte besitzen folgen-<br />
de charakteristische Eigenschaften:<br />
• Die gehandelten Güter sind perfekt homogen, d.h. es besteht keine Unterschiede in<br />
Bezug auf Qualität oder sonstige Eigenschaften (ENDRES und MARTIENSEN,<br />
2007).<br />
• Es bestehen keine Markteintritts- oder austrittsbarrieren, d.h. der Marktein- bzw. aus-<br />
tritt muss Personen oder Unternehmungen frei sein. (ENDRES und MARTIENSEN,<br />
2007).<br />
• Im Markt agieren eine große Anzahl an Anbietern und Nachfragern, sodass der Ein-<br />
zelne den Marktpreis nicht beeinflussen kann, sondern als konstant annimmt (END-<br />
RES und MARTIENSEN, 2007).<br />
• Es dürfen keine Informationsasymmetrien herrschen, d.h. alle Markteilnehmer müssen<br />
perfekt informiert sein. Die Informationsgewinnung darf weiters keinerlei <strong>Kosten</strong> ver-<br />
ursachen (ENDRES und MARTIENSEN, 2007).<br />
• Die Preise sind frei beweglich und nur von den Marktkräften beeinflusst, der Staat hat<br />
keinen regulierenden Einfluss (ENDRES und MARTIENSEN, 2007).<br />
3
• Für alle Ressourcen, welche zur Herstellung des Produkts bzw. Dienstleistung benö-<br />
tigt werden, existieren ebenfalls vollkommene Märkte, d.h. es gibt keine externen Ef-<br />
fekte (VARIAN, 2003).<br />
• Alle Marktteilnehmer handeln rational, d.h. sie Maximieren den eigenen <strong>Nutzen</strong>, nach<br />
dem Prinzip des Homo oeconomicus (VARIAN, 2003).<br />
Die restriktiven Voraussetzungen für einen vollkommenen Markt begründen nicht die Mög-<br />
lichkeit ganz ohne staatliche Ordnung zu wirtschaften. Selbst der klassischen Liberalismus<br />
um Adam Smith setzte zumindest einen Minimalstaat voraus, d.h. eine zentrale Instanz inner-<br />
halb derer die Tausch- und Wettbewerbsprozesse stattfinden und sich Preise bilden können<br />
(BERG et al., 2003). Eine weiter Eigenschaft dieser Instanz ist es Eigentumsrechte nach innen<br />
und nach außen zu schützen (BERG et al., 2003).<br />
In der Realität ist vollkommene Konkurrenz aufgrund der Vielzahl von Vorraussetzung je-<br />
doch nicht zu finden (BERG et al., 2003). Es handelt sich vielmehr um ein theoretisches Kon-<br />
strukt, welches aber als ideales Referenzsystem bei der Bewertung tatsächlich vorgefundener<br />
Zuständen helfen kann (ENDRES und MARTIENSEN, 2007). BERG et al. (2003) schränkt<br />
die obigen Vorraussetzungen auf drei wesentliche Merkmale ein, welche für effiziente Allo-<br />
kation in einem Wettbewerbsmarkt notwendig sind:<br />
• Marktteilnehmer sind Mengenanpasser und Preisnehmer, der Einzelne kann den<br />
Marktpreis nicht beeinflussen.<br />
• Es existieren keine künstlichen Zugangsbeschränkungen.<br />
• Alle Eigentumsrechte sind durchsetzbar, es kommt zu keinen unfreiwilligen und un-<br />
gewünschten Transaktionen.<br />
Ist einer der drei Punkte nicht erfüllt, kommt es im jeweiligen Markt zu allokativen Marktver-<br />
sagen, was wiederum staatlichen Handlungsbedarf, jenseits des Minimalstaats, begründen<br />
kann (BERG et al., 2003).<br />
4
1.1.1. Externe Effekte<br />
„Externe Effekte sind Auswirkungen irgendwelcher Aktivitäten, die den <strong>Nutzen</strong> von Haus-<br />
halten oder die Produktion von Unternehmen beeinflussen, ohne dass die betroffenen Haus-<br />
halte oder Unternehmungen im Falle eines positiven externen Effektes etwas bezahlen müss-<br />
ten oder im Falle eines negativen externen Effektes dafür entschädigt würden“<br />
(STOCKER, 2002)<br />
Ein anschauliches Beispiel zur Unterscheidung von interner und externer Effekte beschreibt<br />
MEADE (1973) in seinem Werk „The Theory of Economic Externalities“: „Ich bestelle einen<br />
Handwerker, der meinen Tisch repariert. Mein <strong>Nutzen</strong> durch die erbrachte Dienstleistung und<br />
die Bezahlung des Tischlers sind beides interne Effekte, die direkt mit der Transaktion ver-<br />
bunden sind. Wird mein Nachbar allerdings durch das Hämmern um seinen Mittagsschlaf<br />
gebracht, so handelt es sich hierbei um einen negativen externen Effekt der Transaktion.“<br />
Ein weiters Beispiel wäre der Gestank der von einer Mülldeponie ausgeht. Durch diese Beläs-<br />
tigung sinkt die Lebensqualität der Anrainer sowie in der Regel auch der Grundstückspreis in<br />
der Umgebung. Die betroffenen Personen spüren zwar die Auswirkung der Geruchsbelästi-<br />
gung (negativer externer Effekt), nehmen aber nicht an der Transaktion zwischen Abfall-<br />
sammler und Deponiebetreiber teil.<br />
Die oben genannten Fälle sind Beispiele von negativen externen Effekten, ein Beispiel für<br />
einen positiven externen Effekt wäre die Investition eines Unternehmens in die Qualifikation<br />
von Mitarbeitern, wenn es sich dabei nicht um eine unternehmensspezifische Weiterbildung<br />
handelt (ENDRES und MARTIENSEN, 2007). Wechselt der Mitarbeiter die Unternehmung,<br />
so hat die erste einen positiven externen Effekt bei der zweiten generiert.<br />
In meiner weiteren Arbeit jedoch werde ich mich hauptsächlich auf negative externe Effekte<br />
konzentrieren, da diese in der Abfallwirtschaft und vor allem in der Abfallbehandlung über-<br />
wiegen dürften. Das heißt, wann immer ich von externen Effekten spreche sind negative ge-<br />
meint. Beispiele für positive externe Effekte in dieser Branche wäre die Beseitigung des Ab-<br />
falls an sich bzw. die bei der Müllverbrennung entstehende Elektrizität und Fernwärme.<br />
5
Werden externe Effekte monetär bewertet, so spricht man von externen <strong>Kosten</strong>, wobei dieser<br />
Schritt ein konzeptionell und empirisch schwieriges Unterfangen ist (ENDRES und MAR-<br />
TIENSEN, 2007), auf dass später näher eingegangen wird. Die Summe aus privaten (internen)<br />
<strong>Kosten</strong>, die vom Markt angelastet werden und den externen <strong>Kosten</strong> wird als soziale <strong>Kosten</strong><br />
bezeichnet, welche sämtliche entstandenen <strong>Kosten</strong> beinhaltet (ENDRES und MARTIENSEN,<br />
2007). In Abbildung 1 ist sowohl das klassische Marktgleichgewicht ohne externe Effekte<br />
(X*, P*) als auch das Marktgleichgewicht unter Berücksichtigung externer Effekte (X**,<br />
P**) dargestellt. Dabei ergeben sich die sozialen Grenzkosten (SGK) aus der Summe der pri-<br />
vaten Grenzkosten (PGK) mit den externen Grenzkosten (EGK), wobei unter Grenzkosten<br />
jeweils die zusätzlichen <strong>Kosten</strong> für eine weitere Einheit verstanden werden. MZB stellt die<br />
marginale Zahlungsbereitschaft dar, die identisch mit dem Nachfragepreis ist (ENDRES und<br />
MARTIENSEN, 2007).<br />
Abbildung 1: Marktgleichgewicht und Pareto-Optimum mit externen Effekten<br />
(ENDRES und MARTIENSEN, 2007)<br />
Werden externen <strong>Kosten</strong> berücksichtigt, so verschiebt sich das Marktgleichgewicht von X*P*<br />
zu X**P**, wobei X die jeweils nachgefragte Menge und P den dazugehörigen Preis darstellt.<br />
Daraus lässt sich schließen, dass es durch negative externe Effekte zu Fehlallokationen<br />
kommt und im unkorrigierten Gleichgewicht die produzierte Menge verglichen mit dem sozi-<br />
al optimalen Gleichgewicht zu hoch ist (ENDRES und MARTIENSEN, 2007). Mögliche<br />
Strategien, wie durch externe Effekte verursachtes Marktversagen korrigiert wird, wird als<br />
Internalisierung externer Effekte bezeichnet und im Folgenden genauer behandelt.<br />
6
1.1.2. Öffentliche Güter<br />
1.1.2.1. Definition<br />
Private Güter, wie z.B. ein Automobil, sind durch produktseitige sowie konsumseitige Knapp-<br />
heit gekennzeichnet (ENDRES und MARTIENSEN, 2007). Dies bedeutet, dass z.B. das ver-<br />
wendete Leder zum bespannen der Sitze nicht zur Produktion eines anderen Gutes eingesetzt<br />
werden kann, als auch, dass nur eine Person ein und dasselbe Fahrzeug kaufen kann. Daraus<br />
lässt sich schließen, dass private Güter durch die Eigenschaften der Rivalität und des Aus-<br />
schlusses charakterisiert sind (VARIAN, 2007). Aufgrund dieser beiden Kriterien lassen sich<br />
4 Grundtypen unterscheiden: rein private Güter, rein öffentliche Güter, Selbstbedienungsgüter<br />
und Klubgüter (siehe Abbildung 2). In der Realität jedoch ist die Einteilung nicht starr ja/nein,<br />
sondern die Grenzen zwischen allen vier Güterkategorien sind fließend (ENDRES und MAR-<br />
TIENSEN, 2007)<br />
Abbildung 2: Grundtypen nach dem "Doppelkriterium" von Ausschluss und Rivalität<br />
(ENDRES und MARTIENSEN, 2007)<br />
7
1.1.2.2. Open-access-Ressourcen<br />
Open-access-Ressourcen, oder auch Selbstbedienungsgüter genannt, sind durch nicht-<br />
Ausschließbarkeit sowie durch vorhandener Rivalität gekennzeichnet. Beispiele hierfür<br />
sind etwa Bodenschätze in internationalen Gewässern (ENDRES und MARTIENSEN,<br />
2007) oder die Fischbestände der Weltmeere (BERG et al., 2003). Hierbei beeinträch-<br />
tigt ein zusätzlicher Nutzer die Wohlfahrt aller anderen, kann aber vom Konsum nicht<br />
ausgeschlossen werden.<br />
1.1.2.3. Abgrenzbare öffentliche Güter<br />
Abgrenzbare öffentliche Güter, oder auch Klubgüter genannt, sind durch Ausschließ-<br />
barkeit sowie durch nicht-Rivalität gekennzeichnet. Beispiele hierfür sind etwa Kinos,<br />
Theater und Schwimmbäder (ENDRES und MARTIENSEN, 2007) sowie Kabelfern-<br />
sehen, Straßen, Parks und öffentliche Verkehrsmittel (BERG et al., 2003). Sofern z.B.<br />
nicht schon alle Sitzplätze im Kino verkauft sind, beeinflusst ein zusätzlicher Gast<br />
nicht die Wohlfahrt der anderen. Der Ausschluss ist jedoch durch das Verlangen von<br />
Gebühren oder Eintrittspreisen leicht möglich.<br />
1.1.2.4. Rein öffentliche Güter<br />
Öffentliche Güter sind durch Nicht-Rivalität und Nicht-Ausschließbarkeit charakteri-<br />
siert (ENDRES und MARTIENSEN, 2007). BERG et al. (2003) definieren öffentliche<br />
Güter als einen „Extremfall positiver externer Effekte“. Jedoch sind reine öffentliche<br />
Güter nur schwer zu finden (BERG et al., 2003). Ein Paradebeispiel, welches oft zur<br />
Veranschaulichung gewählt wird sind die klimatischen Bedingungen der Erdatmosphä-<br />
re (ENDRES und MARTIENSEN, 2007; VARIAN, 2007; BERG et al., 2003). Nie-<br />
mand kann von dem Schutz der Ozonschicht ausgeschlossen werden und ein zusätzli-<br />
cher Konsument schränkt den Schutz er anderen nicht ein. Die Grenzkosten der Ver-<br />
sorgung eines weiteren Nutzers sind somit Null (BERG et al., 2003). Ein weiters Bei-<br />
spiel wäre ein nicht verschlüsselter Radiosender (ENDRES und MARTIENSEN,<br />
2007). Öffentliche Güter, wie z.B. Gehsteige und Landesverteidigung werden durch<br />
den Staat zur Verfügung gestellt (VARIAN, 2007). Obwohl bei reinen öffentlichen Gü-<br />
tern keine konsumseitige Knappheit vorherrscht, bleibt sie produktionsseitig bestehen<br />
(ENDRES und MARTIENSEN, 2007). Aus politischer Sicht stellt sich daher oftmals<br />
8
die Frage nach der sozialen Optimalität, d.h. der idealen Menge des bereitgestellten öf-<br />
fentlichen Gutes (ENDRES und MARTIENSEN, 2007; VARIAN, 2007). Theoretisch<br />
wäre die pareto-optimale Menge die Menge, bei der die <strong>Kosten</strong> einer zusätzlichen Ein-<br />
heit gleich der Summe der individuellen marginalen Zahlungsbereitschaften aller Per-<br />
sonen sind (ENDRES und MARTIENSEN, 2007). In der Praxis ist aber genau die tat-<br />
sächliche Zahlungsbereitschaft jedes einzelnen nur schwer zu bestimmen.<br />
1.1.3. Optimale Bereitstellung von rein öffentlichen Gütern<br />
1.1.3.1. Analytische Sichtweise<br />
Das pareto-optimale Marktgleichgewicht privater als auch öffentlicher Güter kann in<br />
einem so genannten „Vexierbild“ dargestellt werden (siehe Abbildung 3).<br />
Abbildung 3: Pareto-Optimalität privater und öffentlicher Güter im "Vexierbild"<br />
(ENDRES und MARTIENSEN, 2007)<br />
9
In allen drei Graphiken ist auf der Ordinate der Stückpreis in EURO und auf der Ab-<br />
szisse die Anzahlt von Gut X aufgetragen. Teil a veranschaulicht die Nachfragekurve<br />
zweier Personen, ausgedrückt in der marginalen Zahlungsbereitschaft (MZB). Die ho-<br />
rizontale Linie GK stellt die Grenzkosten dar, d.h. jene Stückkosten die am Markt an-<br />
geboten werden. Unter den gegebenen Bedingungen kauft die Person 1 X1** Güter<br />
und die Person 2 X2** Güter, denn hier sind die <strong>Kosten</strong> des Produktes gleich ihrer in-<br />
dividuellen Zahlungsbereitschaft.<br />
In Teil b ist das pareto-optimale Produktangebot unter der Annahme eines rein priva-<br />
ten Gutes dargestellt. Da rein private Güter durch Rivalität gekennzeichnet sind, kann<br />
der <strong>Nutzen</strong> eines Gutes nicht geteilt werden. Dadurch addieren sich die individuellen<br />
Nachfragen horizontal und ergeben eine aggregierte marginale Zahlungsbereitschaft<br />
(MZB Σ hor). Im parto-Optimum schneidet sich die GK-Kuve mit der aggregierten mar-<br />
ginalen Zahlungsbereitschaft, aber auch mit den individuellen Zahlungsbereitschaften<br />
(siehe Teil a). Dadurch lautet die Optimalitätsbedingung für private Güter:<br />
GK = MZB1 = MZB2<br />
Formel 1: Pareto-Optimalitätsbedingung privater Güter (ENDRES und MARTIENSEN, 2007)<br />
In Teil c ist das pareto-optimale Produktangebot unter der Annahme eines rein öffent-<br />
lichen Gutes dargestellt. Die nicht-Rivalität von rein öffentlichen Gütern führt dazu,<br />
dass ein Gut von „allen“ konsumiert werden kann ohne dabei „verbraucht“ zu werden.<br />
Daher macht es auch keinen Sinn die individuellen Nachfragen horizontal, d.h. men-<br />
genmäßig zu addieren. Viel mehr wird die individuelle marginale Zahlungsbereitschaft<br />
vertikal addiert, sodass in Summe mehr Geld zur Verfügung steht um das öffentliche<br />
Gut anzuschaffen. Daraus ergibt sich die Optimalitätsbedingung für öffentliche Güter:<br />
GK = MZB1 + MZB2<br />
Formel 2: Pareto-Optimalitätsbedingung öffentlicher Güter (ENDRES und MARTIENSEN,<br />
2007)<br />
Da in einem vollkommenen Markt die Grenzkosten gleich dem Preis sind (VARIAN,<br />
2007), ist der linke Teil der Optimalitätsbedingung (siehe Formel 2) verhältnismäßig<br />
leicht zu ermitteln. Weit größere Probleme liefern, wie bereits oben erwähnt, die indi-<br />
viduellen marginalen Zahlungsbereitschaften. Es besteht für jeden Nachfrager die Ver-<br />
suchung, den zu entrichtenden Preis in Höhe der marginalen Zahlungsbereitschaft zu<br />
verweigern bzw. ihre marginale Zahlungsbereitschaft falsch, d.h. zu nieder angeben<br />
10
(VARIAN, 2007). Dieses Dilemma wird als Trittbrettfahrer bezeichnet (ENDRES und<br />
MARTIENSEN, 2007). Eine Möglichkeit wahrheitsgemäße Aussagen bezüglich der<br />
marginalen Zahlungsbereitschaft zu erzwingen ist die unten beschriebene Clarke-<br />
Steuer (VARIAN, 2007).<br />
1.1.3.2. Clarke-Steuer<br />
1971 beschrieb Edward Clarke in dem Artikel „Multipart Pricing of Public Goods“ ein<br />
Verfahren mit dem beurteilt werden kann, ob es gesamtwirtschaftlich sinnvoll ist, ein<br />
öffentliches Gut bereitzustellen oder nicht (CLARKE, 1971). Mithilfe einer von der öf-<br />
fentlichen Hand eingehobenen Steuer, der Clarke-Steuer, wird sichergestellt, dass die<br />
Menschen ihre wahre Wertschätzung eines öffentlichen Gutes, unter Zuhilfenahme ei-<br />
ner Art Markt- oder Versteigerungsprozess, offen legen (CLARKE, 1971; TIDEMAN<br />
und TULLOCK, 1976). Das Prinzip der Clarke-Steuer ist sehr anschaulich in VARIAN<br />
(2007) erläutert.<br />
Die eingehobene Clark-Steuer darf nicht an die anderen Parteien ausbezahlt, sondern<br />
muss an den Staat abgeführt werden, um etwaiges spekulative Verhalten zu unterbin-<br />
den (CLARKE, 1971).<br />
Die Clarke-Steuer führt im Allgemeinen jedoch nicht zu einem pareto-optimalen Er-<br />
gebnis. Das Niveau des öffentlichen Gutes ist zwar optimal, jedoch nicht der private<br />
Konsum. Dieser wird durch die Steuerzahlungen belastet (VARIAN, 2007).<br />
Die Clarke-Steuer garantiert nur, dass öffentliche Güter bereitgestellt werden, wenn<br />
dadurch alle Parteien besser gestellt werden könnten. Dadurch, dass die Steuer dem<br />
Staat zufließt, werden tatsächlich aber nicht alle Beteiligten besser gestellt (VARIAN,<br />
2007).<br />
Sind sehr viele Personen von der Entscheidung betroffen, dann ist die Wahrschein-<br />
lichkeit für jeden einzelnen eine Schlüsselperson zu sein relativ gering (VARIAN,<br />
2007). Somit ergibt sich einerseits die Möglichkeit bei nicht wahrheitsgemäßer Ant-<br />
wort trotzdem nicht bestraft zu werden, d.h. Steuer zu zahlen. Auf der anderen Seite<br />
fehlt vielen Parteien der Anreiz and der Abstimmung teil zu nehmen, da ihre Stimme<br />
höchstwahrscheinlich nicht richtungweisend ist (CLARKE, 1971; TIDEMAN und<br />
TULLOCK, 1976).<br />
11
1.2. Das Marktversagen in der Abfallbehandlung<br />
Die Fragestellung, ob in der Abfallbehandlung Marktversagen herrscht kann auf zwei Fragen<br />
reduziert werden: „Handelt es sich bei der Abfallbehandlung um ein öffentliches Gut?“ und<br />
„Werden durch die Abfallbehandlung Externalitäten berührt?“. Ist eine der beiden Fragen zu<br />
bejahen, so kommt es zu einem Marktversagen.<br />
Bei der ersten Frage muss weiters der Grad des Ausschlusses sowie der Grad der Rivalität um<br />
das Gut Abfallbehandlung betrachtet werden. Obwohl die Behandlung des Abfalls in der Re-<br />
gel mit <strong>Kosten</strong> verbunden ist, so stellt dies in diesem speziellen Fall nicht eine Ausschluss-<br />
möglichkeit im Sinne öffentlicher Güter dar, da vom Gesetzgeber eine Behandlung vorge-<br />
schrieben wird. Somit ist ein Ausschluss von der Abfallbehandlung für die Akteure in Wirt-<br />
schaft und Industrie, aber vor allem auch die privaten nicht möglich. Im Falle der Rivalität<br />
hingegen muss zwischen industriellen und privaten Akteuren unterschieden werden. Während<br />
die Industrie durch ihre großen Abfallmengen den Abfallbehandler in einem gewissen Aus-<br />
maß selbst wählen kann, haben die einzelnen Haushalte darauf keinen Einfluss. Weiters fallen<br />
für die zusätzliche Behandlung des Abfalls eines einzelnen Haushalts im Normalfall für den<br />
Behandler keine zusätzlichen <strong>Kosten</strong> an (d.h. die Grenzkosten sind Null). Bei industriellen<br />
Abfallmengen jedoch kann davon nicht ausgegangen werden. Daraus ergibt sich, dass der<br />
Grad der Rivalität um das Gut Abfallbehandlung akteursabhängig ist und zwar ist er bei pri-<br />
vaten Haushalten gering und bei Industrien groß. Nach Abbildung 2 ist die Abfallbehandlung<br />
von privaten Haushalten als öffentliches Gut und die von Industrieabfällen als Selbstbedie-<br />
nungsgut zu definieren.<br />
Bezüglich der zweiten Frage ist es offensichtlich, dass durch die Behandlung von Abfällen<br />
negative externe Effekte entstehen. Durch zum Beispiel Emissionen, Lärm oder Geruch wer-<br />
den öffentliche Güter, wie saubere Luft, beeinträchtigt.<br />
Auf den ersten Blick erscheint diese Situation paradox, denn durch das öffentliche Gut der<br />
Abfallbehandlung (bei privaten Haushalten) werden andere öffentliche Güter, meist negativ,<br />
beeinflusst. Diese Spirale nach unten in Richtung schlechterer Umwelt kann nur durchbro-<br />
chen werden, wenn die Abfallbehandlung keine negativen externen Effekte verursacht.<br />
12
Momentan jedoch entstehen, trotz vieler Bemühungen von Vermeidung, Wiederverwendung<br />
und Wiederverwertung Abfälle, die behandelt werden müssen. Diese Behandlung verursacht<br />
nach dem heutigen Stand der Technik soziale <strong>Kosten</strong> in Form von negativen externen Effek-<br />
ten. Zum Wohle der Bevölkerung ist es notwendig, die Behandlungsstrategie mit den gerings-<br />
ten sozialen <strong>Kosten</strong> zu wählen. Dies ist nur möglich, wenn externe Effekte quantifiziert wer-<br />
den und somit in interne <strong>Kosten</strong> überführt werden. Durch die Internalisierung aller möglichen<br />
externer Effekte könnte aus wohlfahrtstheoretischer Sichtweise die optimale Abfallbehand-<br />
lungsstrategie ermittelt werden.<br />
In der Praxis steht man jedoch vor der Schwierigkeit die sozialen <strong>Kosten</strong>, verursacht durch<br />
externe Effekte zu ermitteln. Hier stellt sich die Frage nach der Höhe der <strong>Kosten</strong> bzw. des<br />
Schadens, die durch externe Effekte verursachen werden. Speziell in der Abfallbehandlung<br />
ergibt sich die Herausforderung, die vielen unterschiedlichen Emissionen, die im Prozess ent-<br />
stehen, zu bewerten. Mit den beiden Methoden der <strong>Ökobilanz</strong>ierung und der <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong><br />
<strong>Analyse</strong> (siehe Punkt 2 unten) kann der Versuch der Quantifizierung und Bewertung von ex-<br />
ternen Effekten, vor allem in Bezug auf Umweltauswirkungen, unternommen werden. Jedoch<br />
werden nur in der <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> die sozialen <strong>Kosten</strong> auch tatsächlich als monetäre<br />
Werte angegeben (z.B. 1 Tonne NOx-Emission verursacht <strong>Kosten</strong> von 150 EURO). Bei der<br />
<strong>Ökobilanz</strong> wird die zum Teil komplizierte und fehlerbehaftete monetäre Bewertung nicht<br />
durchgeführt. Sie zeigt viel mehr auf, welche Konsequenzen die Emission von einer Tonne<br />
NOx verursachen (z.B. Zunahme an Eutrophierung und Versauerung).<br />
13
2. Instrumente zur Bewertung von Umweltauswirkungen<br />
Wie in Abbildung 4 ersichtlich existieren mehrer Methoden zur Bewertung von Umweltaus-<br />
wirkungen.<br />
Abbildung 4: Vergleich Bewertungsverfahren (SALHOFER, 2001)<br />
Bei der Stoffflussanalyse erfolgt eine detaillierte Bilanzierung aller Stoff- und Güterströme im<br />
untersuchten Prozess. Jedoch werden die erhaltenen Daten keiner weiteren Bewertung unter-<br />
zogen. Die Produktlinienanalyse erweitert die <strong>Ökobilanz</strong>ierung um die behandelnden Bereche<br />
Ökonomie und Gesellschaft. Das führt jedoch dazu, dass diese Methode sehr umfangreich<br />
wird und nach SALHOFER (2001) in der Abfallwirtschaft kaum Anwendung findet.<br />
Die Ganzheitliche Bilanzierung umfassender Ansatz, der die Bereiche Ökologie, Gesellschaft<br />
und Technik untersucht und v.a. Bau-, Luftfahrt- und Elektroindustrie angewandt wird. Die<br />
beiden Methoden „kumulierter Energieaufwand“ bzw. “Materialintensität per Serviceleis-<br />
tung“ haben den großen Nachteil nur einen Teilbereich des gesamten Systems (Energie bzw.<br />
Material) betrachtet werden (SALHOFER, 2001).<br />
Mit Hilfe der <strong>Ökobilanz</strong> sowie der <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> können theoretisch alle Input- und<br />
Outputs aller Stufen des Produktlebenszyklus betrachtet werden. Speziell die <strong>Ökobilanz</strong> ist in<br />
der Abfallwirtschaft eine häufig angewandte Methode, die den Bereich der Ökologie abdeckt.<br />
Mit Hilfe der <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> wird zusätzlich der Bereich Gesellschaft monetär (öko-<br />
nomisch) abgebildet. Aus diesen Gründen und der Tatsache, dass in beiden Konzepten der<br />
wohlfahrtstheoretische Grundgedanke verankert ist, werden alle anderen Bewertungskonzepte<br />
aus den folgenden Betrachtungen ausgeschlossen. In den Abschnitten 2.1 und 0 werden die<br />
beiden Bewertungskonzepte genauer dargestellt.<br />
14
2.1. <strong>Ökobilanz</strong> (engl. Life-Cycle-Assessment, LCA)<br />
Die Grundsätze und Rahmenbedingungen der <strong>Ökobilanz</strong> sind in der ISO Norm 14040 aus<br />
dem Jahr 2006 festgelegt. Die Norm ISO 14044 „<strong>Ökobilanz</strong>-Anforderungen und Anleitung“<br />
ebenfalls aus dem Jahr 2006 geht genauer, vor allem auf die tatsächliche Durchführung der<br />
<strong>Ökobilanz</strong>ierung ein. ISO steht für International Oranization for Standardization und bildet<br />
einen internationalen Dachverband von nationalen Normungsorganisationen (ISO, 2008).<br />
Österreich wird durch das österreichische Normungsinstitut ON vertreten (ÖN, 2008). Bei der<br />
Gestaltung der Normen soll ein Konsens erzielt werden, bei dem folgende Interessensgruppen<br />
(engl. stakeholder) beteiligt sind (ISO, 2008):<br />
• Industrie- und Handelsvereinigungen<br />
• Akademiker und Wissenschaftler<br />
• Konsumenten und Konsumentenschutzvereinigungen<br />
• Regierungen und Regulationsbehörden<br />
• gesellschaftliche und andere Interessen<br />
Normen sind qualifizierte Empfehlungen und ihre Anwendung ist prinzipiell freiwillig. Aller-<br />
dings kommen ihnen oftmals quasi-verbindliche (z.B. international anerkanntes GMP Regel-<br />
werk) bzw. verbindliche (wenn der Gesetzgeber sich darauf bezieht) Wirkung zu (ÖN, 2008).<br />
Nach dem Umweltverträglichkeitsprüfungsgesetz (UVP-G, 2000) § 6 Abs. 3 ist durch das<br />
Projekt die möglicherweise „erheblich beeinträchtigte Umwelt“, wozu insbesondere „die<br />
Menschen, die Tiere, die Pflanzen,….die Luft, das Klima,….sowie die Wechselwirkung zwi-<br />
schen diesen Schutzgütern zählen“, zu beschreiben. Weiters sind lt. § 6 Abs. 4 (UVP-G, 2000)<br />
„mögliche erhebliche Auswirkungen des Vorhabens auf die Umwelt zu beschreiben“ und ab-<br />
zuschätzen. Die <strong>Ökobilanz</strong>ierung ist eine Methode die das erlaubt und mit der möglicherweise<br />
beeinträchtigte Umwelt beschrieben und Auswirkungen abgeschätzt werden kann (PETEK<br />
und GAUGITSCH, 2004).<br />
2.1.1. Grundlagen<br />
Die <strong>Ökobilanz</strong>ierung ist eine modulare, systematische und iterative Methode zur <strong>Analyse</strong> von<br />
Umweltaspekten und potenziellen Umweltwirkungen während des gesamten Lebensweges<br />
eines Produktes bzw. Prozesses (ISO 14040, 2006).<br />
15
Dabei kann die <strong>Ökobilanz</strong> z.B. umweltrelevante Produktverbesserungen aufdecken bzw. Ent-<br />
scheidungsträger bei Planung, Priorisierung oder Produkt- und Prozessentwicklung unterstüt-<br />
zen (siehe auch Abbildung 5) (ISO 14040, 2006). Jedoch liegen ökonomische und soziale<br />
Aspekte und Wirkungen in der Regel außerhalb des Untersuchungsrahmes der <strong>Ökobilanz</strong> (I-<br />
SO 14040, 2006). Die <strong>Ökobilanz</strong>ierung ist weiters ein relativer Ansatz, bei dem im Endeffekt<br />
alle Inputs und Outputs bzw. das Wirkungsabschätzprofil auf die jeweilige funktionelle Ein-<br />
heit (z.B. eine Tonne Restmüll) bezogen werden (ISO 14040, 2006). Wie schon oben erwähnt<br />
ist die <strong>Ökobilanz</strong>ierung ein iteratives Verfahren, d.h. die einzelnen Phasen bauen auf den Er-<br />
gebnissen davor liegender Phasen auf. Dabei werden die (Zwischen-) Ergebnisse immer mit<br />
den zuvor definierten Zielen abgeglichen und falls notwendig werden einzelne Stufen wieder-<br />
holt bzw. angepasst (ISO 14040, 2006). Eine <strong>Ökobilanz</strong>-Studie gliedert sich in folgende vier<br />
Phasen (siehe Abbildung 5) (ISO 14040, 2006), die später näher erläutert werden:<br />
• Festlegung von Ziel und Untersuchungsrahmen<br />
• Sachbilanz<br />
• Wirkungsabschätzung<br />
• Auswertung<br />
Abbildung 5: Phasen und Anwendung der <strong>Ökobilanz</strong>ierung (ISO 14040, 2006)<br />
16
2.1.2. Ziel und Untersuchungsrahmen<br />
Das schriftlich festgelegte Ziel einer <strong>Ökobilanz</strong> beinhaltet die beabsichtigte Anwendung der-<br />
selben, die Gründe für die Durchführung der Studie sowie die angesprochene Zielgruppe (ISO<br />
14040, 2006).<br />
Im Untersuchungsrahmen sind die wesentlichen Eckpfeiler der <strong>Ökobilanz</strong> festgehalten, die in<br />
der ISO-Norm 14040 (2006) taxativ aufgelistet sind. Beispiele sind<br />
• das zu untersuchende Produktsystem;<br />
• die Systemgrenzen;<br />
• die funktionelle Einheit;<br />
• die Allokationsverfahren;<br />
• Einschränkungen und Annahmen.<br />
2.1.3. Systemgrenzen<br />
Die Systemgrenzen beschreiben die Schnittstellen des untersuchten Produktsystems zur Um-<br />
welt und zu anderen Produktsystemen und legen fest, welche Prozessmodule in die Untersu-<br />
chung miteinbezogen bzw. ausgegrenzt werden. Im Idealfall sind alle Inputs und Outputs des<br />
untersuchten Systems Elementarflüsse (ISO 14040, 2006). Ein Beispiel, wie die Systemgren-<br />
zen, als Abgrenzung des untersuchten Systems von der Systemumgebung, definiert werden<br />
können ist in Abbildung 6 angeführt.<br />
Typische Beispiele für Prozessmodule innerhalb der Systemgrenzen sind nach ISO14040<br />
(2006):<br />
- Gewinnung von Rohstoffen<br />
- Inputs und Outputs des Herstellungs- und Verarbeitungsprozesses<br />
- Transport<br />
- Elektrizität<br />
- Herstellung von Betriebsstoffen<br />
17
In der Praxis werden jedoch nicht alle Inputs bzw. Outputs oder Prozesse in die <strong>Ökobilanz</strong><br />
miteinbezogen. Es gibt verschiedene Abschneidekriterien, wonach diese von der <strong>Analyse</strong><br />
ausgeschlossen werden können (ISO 14044, 2006). Diese Kriterien sind nicht starr festgelegt,<br />
sondern müssen immer von Fall zu Fall ermittelt und begründet werden. Die wichtigsten sind:<br />
• Masse: Massenströme unterschreiten einen zuvor festgelegten prozentuellen Anteil.<br />
• Energie: Energieströme unterschreiten einen zuvor festgelegten prozentuellen Anteil.<br />
• Umweltrelevanz: Inputs bzw. Outputs unterschreiten zuvor festgelegten Umweltwir-<br />
kungen.<br />
Weiters können die vorgesehene Anwendung der Studie, die zuvor getroffenen Annahmen<br />
oder Daten- und <strong>Kosten</strong>beschränkungen zur Einschränkung der Systemgrenzen führen (ISO<br />
14040, 2006).<br />
2.1.4. Funktionelle Einheit<br />
Die funktionelle Einheit bezeichnet die Bezugsgröße auf die unter anderem der Input- und<br />
Outputflüsse normiert werden (ISO 14040, 2006; ISO 14044, 2006) (z.B. Emissionen pro<br />
Tonne Abfall).<br />
2.1.5. Sachbilanz<br />
Die Sachbilanz gliedert sich in Datenerhebung sowie Datenberechnung und dient zur Quanti-<br />
fizierung relevanter Input- und Outputflüsse des Produktionssystems (siehe Abbildung 6) (I-<br />
SO 14044, 2006). Dabei müssen alle Prozessmodule, welche innerhalb der Systemgrenzen<br />
liegen berücksichtigt werden (ISO 14044, 2006). Inputs bzw. Outputs werden in einem ersten<br />
Schritt meist als Materialströme oder Energieströme betrachtet. Darauf können Elementar-<br />
flüsse bezogen werden (ISO 14044, 2006). Beispiele für Elementarflüsse sind:<br />
• Emissionen in die Luft (z.B. SO2, CO2, NOx)<br />
• Emissionen in <strong>Wasser</strong> (z.B. Verunreinigungen in Abwässer)<br />
• Emissionen in Boden (z.B. Sickerstoffe aus Mülldeponie)<br />
Zusätzlich können aber auch Daten bezüglich Lärm, Geruch oder Abwärme in die <strong>Ökobilanz</strong><br />
mit einbezogen werden (ISO 14044, 2006).<br />
18
Abbildung 6: Produktsystem für eine <strong>Ökobilanz</strong> (ISO 14040, 2006)<br />
2.1.5.1. Datenerhebung<br />
Die zu erhebende Daten müssen auf ihre Qualität hin analysiert werden. Dabei sind un-<br />
ter anderem der zeitbezogene, geographische und technologische Erfassungsbereich<br />
bzw. Präzision, Vollständigkeit, Repräsentativität, Konsistenz, Vergleichbarkeit und<br />
Unsicherheit der Daten von Bedeutung (ISO 14044, 2006). Die Daten können qualita-<br />
tiver oder auch quantitativer Natur sein und durch Messung, Berechnung oder Schät-<br />
zung gesammelt werden (ISO 14044, 2006).<br />
Die erhobenen Daten werden in weiter unten aufgelistete Hauptgruppen, die in der<br />
ISO-Norm 14044 (2006) taxativ aufgelistet sind eingeteilt, wobei feinere Kategorisie-<br />
rung individuell vorgenommen werden kann.<br />
• Energieinputs, Rohstoffinputs, Betriebsstoffinputs, andere physikalische Inputs<br />
• Produkte, Koppelprodukte und Abfall<br />
• Emissionen in Luft, <strong>Wasser</strong> und Boden<br />
• Weitere Umweltaspekte<br />
19
2.1.5.2. Datenberechnung<br />
Der Punkt Datenberechnung umfasst das Umrechnen von Inputs und Outputs, die Da-<br />
tenvalidierung, der Bezug der Daten auf ein Prozessmodul bzw. eine funktionierende<br />
Einheit und schließlich die Datenallokation (ISO 14044, 2006).<br />
Das Umrechnen von Inputs und Outputs bezieht sich zum Beispiel auf brennbares Ma-<br />
terial, bei dem der Massenstrom mit Hilfe des Energiegehalts (Heizwert) der Energie-<br />
strom errechnet werden kann (ISO 14044, 2006).<br />
Die Datenvalidierung liefert den Nachweis, dass die zuvor definierten Anforderungen<br />
an die Datenqualität erfüllt wurden (ISO 14044, 2006).<br />
Quantitative Input- und Outputdaten eines Produktionsmoduls müssen auf einen Refe-<br />
renzfluss und in weiter Folge auf die funktionelle Einheit bezogen werden (ISO 14044,<br />
2006). Werden dabei Daten aggregiert, so ist darauf zu achten, dass diese auf gleich-<br />
wertige Stoffe und ähnliche Umweltwirkungen bezogen sind (ISO 14044, 2006).<br />
Prozesse, die von mehreren Produktsystemen gemeinsam benutzt werden, müssen spe-<br />
ziell behandelt werden. Eventuelle Umweltauswirkungen der Prozesse dürfen nicht<br />
doppelt bzw. gar nicht berücksichtigt werden. Wenn möglich soll auf eine Aufteilung<br />
(Allokation) der Umweltwirkung (bzw. Inputs und Outputs) durch Systemerweitung<br />
bzw. Systemaufteilung vermieden werden (ISO 14044, 2006). Ist dies nicht möglich<br />
schreibt die ISO-Norm 14044 (2006) eine Allokation aufgrund physikalischer bzw. ö-<br />
konomischer Produkteigenschaften vor. Folgende Beispiele sollen die Problematik nä-<br />
her erläutern (BUXMANN, 1998).<br />
• Physikalische Allokation: Werden zwei Produkte gleichzeitig mit einem LKW<br />
transportiert, so müssen die daraus entstandenen Emissionen auf die beiden Pro-<br />
dukte aufgeteilt werden. Die Allokation kann nach dem Gewicht, dem Volumen<br />
oder einem Mischparameter geschehen.<br />
• Vermeidung von Allokation: Die bei der Müllverbrennung entstehende Energie<br />
wird unter anderem als Elektrizität in das öffentliche Netz eingespeist und in<br />
weitere Folge anderen Produktsystemen zugeführt. Durch Erweiterung der Sys-<br />
temgrenzen auf das Elektrizitätsnetz, kann eine Allokation verhindert werden.<br />
Die erzeugte Energie wird somit wieder in das untersuchte Produktsystem, der<br />
Müllverbrennung, zurückgeführt.<br />
20
2.1.6. Wirkungsabschätzung<br />
Die Wirkungsabschätzung hat zum Ziel potentielle Umweltwirkungen auf Basis der Sachbi-<br />
lanz zu beurteilen (ISO 14040, 2006). Sie erhebt allerdings keinen Anspruch auf Vollständig-<br />
keit, da nur Umweltthemen betrachtet werden, die im Ziel und Untersuchungsrahmen festge-<br />
legt wurden (ISO 14040, 2006). Die Wirkungsabschätzung baut auf die Ergebnisse der Sach-<br />
bilanz auf und gliedert sich in verbindliche und optionale Bestandteile (siehe Abbildung 7)<br />
(ISO 14040, 2006).<br />
Abbildung 7: Bestandteile der Wirkungsabschätzung (ISO 14040, 2006)<br />
Wirkungskategorien beschreiben potentielle Auswirkungen auf Umwelt bzw. Mensch und<br />
können weiters in räumliche Bezüge (global, regional und lokale Wirkung) unterteilt werden<br />
(TR/ISO 14047). Für jede Wirkungskategorie müssen, zusammengefasst, folgende Faktoren<br />
bestimmt werden (ISO 14044, 2006):<br />
• Wirkungsendpunkt(e)<br />
• Wirkungsindikator für die vorgegebenen Wirkungsendpunkt(e)<br />
• Identifizierung geeigneter Sachbilanzergebnisse, die unter Berücksichtigung des Wir-<br />
kungsindikators dem Wirkungsendpunkt zugeordnet werden kann.<br />
• Identifizierung des Charakterisierungsmodells<br />
21
2.1.6.1. Auswahl von Wirkungskategorien, Wirkungsindikatoren<br />
und Charakterisierungsmodellen<br />
Die Auswahl von Wirkungskategorien, Wirkungsindikatoren und Charakterisierungs-<br />
modellen muss mit dem Ziel und dem Untersuchungsrahmen der <strong>Ökobilanz</strong> in Ein-<br />
klang stehen. Weiters sollen sie naturwissenschaftlich begründet und international ak-<br />
zeptiert sein (ISO 14044, 2006). Beispiele für Wirkungskategorien sind in ISO/TR<br />
14047 beschrieben (siehe Tabelle 1) (FLEISCHER und RIEBE, 2002; RENNER<br />
und KLÖPFFER, 2005).<br />
Wirkungskategorie<br />
Ressourcenverbrauch<br />
• abiotisch<br />
(nicht nachwachsend)<br />
• biotisch<br />
(nachwachsend)<br />
• Landnutzung<br />
Klimaänderung<br />
stratosphärischer Ozonabbau<br />
Wirkungsindikator<br />
[Bezugsstoff]<br />
input-bezogen<br />
fossile Ressourcen [Erdöl]<br />
biotische Verarmung<br />
Hemerobienstufen [m 2 ]<br />
output-bezogen<br />
Global Warming Potential (GWP)<br />
[CO2]<br />
Ozone Depletion Potential (ODP)<br />
[FCKW 11]<br />
22<br />
räumliche<br />
Relevanz<br />
global<br />
global<br />
regional<br />
global<br />
global<br />
Humantoxizität Human Toxicity regional<br />
Ökotoxizität<br />
• terrestrisch<br />
• aquatisch<br />
Photooxidantien / Sommersmog<br />
Wirkungsfrachtpotential<br />
- <strong>Wasser</strong><br />
- Atmosphäre<br />
Photochemical Ozone Creation<br />
(POCP) [Ethylen]<br />
regional<br />
regional<br />
Versauerung Acidification Potential (AP) [H + ] regional<br />
Eutrophierung<br />
• terrestrisch<br />
• aquatisch<br />
Nutrification Potential (NP)<br />
NPt [Stickstoff]<br />
NPt [Phosphat]<br />
regional<br />
Geruch Geruchsschwellwert lokal<br />
Lärm Schall [Pa 2 *s] lokal<br />
Tabelle 1: Wirkungskategorien (vgl. FLEISCHER und RIEBE, 2002)
Für jede Wirkungskategorie werden Wirkungsindikatoren bestimmt, die in einem kau-<br />
salen Zusammenhang mit der jeweiligen Wirkungskategorie stehen (z.B. Freisetzung<br />
von Protonen als Ursache der Versauerung von Wald und Vegetation). Charakterisie-<br />
rungsmodelle spiegeln den Zusammenhang zwischen Sachbilanzergebnissen und den<br />
Wirkungsindikatoren wieder (ISO 14044, 2006). Folgende Punkte sollten für Wir-<br />
kungsindikatoren bzw. Charakterisierungsmodelle ermittelt werden (ISO 14044,<br />
2006):<br />
• Zustand des Wirkungsendpunktes<br />
• Räumliche Aspekte der Umweltwirkung (z.B. Gebiet und Ausmaß)<br />
• Zeitliche Aspekte der Umweltwirkung (z.B. Dauer, Verweilzeit, Zeitverlauf)<br />
• Umkehrbarkeit des Umweltwirkungsmechanismus<br />
• Unsicherheit der Wechselwirkung zwischen Wirkungsindikator und Wirkungs-<br />
endpunkt<br />
2.1.6.2. Klassifizierung<br />
Klassifizierung bedeutet, dass die Ergebnisse der Sachbilanz den zuvor ausgewählten<br />
Wirkungskategorien (Umweltwirkungen) zugeordnet werden (ISO 14044, 2006). Da-<br />
bei sind folgende Punkte zu berücksichtigen (ISO 14044, 2006):<br />
• Wirkt eine Sachbilanzergebnis nur auf eine Wirkungskategorie, so ist sie dieser<br />
voll zuzurechnen.<br />
• Wirkt ein Sachbilanzergebnis jedoch auf mehrere Wirkungskategorien, so muss<br />
man weiters unterscheiden, ob es sich dabei um einen parallelen oder seriellen<br />
Mechanismus handelt.<br />
o Paralleler Mechanismus: Wirkt ein Sachbilanzergebnis parallel auf mehrere<br />
Wirkungskategorien, so muss es aufgeteilt werden (z.B. SO2 Emission wird<br />
zwischen den Wirkungskategorien „menschliche Gesundheit“ und „Versaue-<br />
rung“ aufgeteilt).<br />
o Serieller Mechanismus: Wirkt ein Sachbilanzergebnis seriell auf mehrere Wir-<br />
kungskategorien, so kann die Emission als Beitrag zu allen Kategorien klassi-<br />
fiziert werden<br />
23
2.1.6.3. Charakterisierung<br />
Charakterisierung bedeutet, dass mit Hilfe eines Charakterisierungsmodells die klassi-<br />
fizierten Sachbilanzdaten in Wirkungsindikatormengen umgerechnet werden (ISO<br />
14044, 2006). Verschiedenen Sachbilanzdaten, der gleichen Wirkungskategorie, wer-<br />
den auf eine gemeinsame Einheit des Wirkungsindikators bezogen und sind somit<br />
leichter vergleichbar bzw. aggegierbar.<br />
Die Wirkungsindikatormenge stellt ein Maß für den Schaden, der durch die Emission<br />
verursacht wird, dar. Aus diesem Grund ist das Charakterisierungsmodell eine Funkti-<br />
on von Wirkungsdauer und Wirkungsstärke. Dies bedeutet, dass gleichen Mengen von<br />
länger wirkenden und schädlicheren Emissionen verglichen mit „harmlosen“ Emissio-<br />
nen durch das Charakterisierungsmodell höheren Wirkungsindikatormengen zugeord-<br />
net werden. Die Frage nach der unterschiedlichen Gewichtung des Schadens in den<br />
unterschiedlichen Perioden ist in starker Analogie mit der der <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong><br />
zu sehen. An dieser Stelle sei deshalb auf die in Punkt 2.2.5 beschriebenen Ausfüh-<br />
rungen verwiesen.<br />
Im Falle des Treibhauseffekts (GWP: global warming potential) werden alle relevan-<br />
ten Emissionen auf kg-CO2 Äquivalente bezogen. Aktuelle Umrechnungsfaktoren von<br />
IPCC-Richtlinien (Integrated Pollution Prevention and Control) zur Verfügung gestellt<br />
(RENNER und KLÖPFFER, 2005). Ein weiteres Beispiel ist die Wirkungsabschät-<br />
zung der Schwefeldioxidemission. Im ersten Schritt wird dabei die SO2 Emission der<br />
Wirkungskategorie „Versauerung“ zugeordnet. Diese Wirkungskategorie wird durch<br />
den Wirkungsindikator „Freisetzung von Protonen“ charakterisiert, d.h. die H+(aq)<br />
Freisetzung ist ein Maß für die Versauerung des Bodens. Mit Hilfe eines Charakteri-<br />
sierungsmodells muss die SO2 Emission in freigesetzte Protonen umgerechnet werden.<br />
24
Auf die optionale Bestandteile der Wirkungsabschätzung (siehe auch Abbildung 7) wird im<br />
Folgenden näher eingegangen.<br />
2.1.6.4. Normierung<br />
Normierung bedeutet in diesem Fall, dass die „Wirkungsindikatorwerte in Bezug auf<br />
die Referenzinformation“ bezogen wird (ISO 14044, 2006). Dies dient vor allem dem<br />
besseren Verständnis der jeweiligen relativen Größenordnung und kann somit unter<br />
anderem zur relativen Beurteilung der Bedeutung der Indikatorwerte hilfreich sein (I-<br />
SO 14044, 2006).<br />
2.1.6.5. Ordnung<br />
Unter Ordnung versteht man, dass die Wirkungskategorien in eine oder mehrere Klas-<br />
sen eingeteilt werden (ISO 14044, 2006). Die Wirkungskategorien werden entweder<br />
nach einer nominalen Skala oder nach einer vorgegebenen Hierarchie bewertet. Die<br />
jeweiligen Klassen können sich bei nominalen Skalen z.B. wie folgt ergeben:<br />
Klasse 1: 0-10%; Klasse 2: 11-20% usw.<br />
Bei hierarchischen Klassen wäre eine mögliche Gliederung: niedrige, mittlere und ho-<br />
he Priorität. In weiterer Folge kann eine Rangbildung der einzelnen Wirkungskatego-<br />
rien geschehen (ISO 14044, 2006).<br />
2.1.6.6. Gewichtung<br />
Bei der Gewichtung werden entweder Indikatorwerte (bzw. normierte Ergebnisse) mit<br />
Gewichtungsfaktoren umgewandelt oder zusätzlich über Wirkungskategorien hinweg<br />
aggregiert. Dabei fließen die einzelnen Indikatorwerte mit einer bestimmten Gewich-<br />
tung, die auf subjektiven Wertehaltungen beruht, in den Gesamtwert mit ein (ISO<br />
14044, 2006). ISO 14044 (2006) steht diesem Schritt jedoch eher kritisch gegenüber,<br />
da die Gewichtungen nicht wissenschaftlich begründet sind. Sollte dieser Schritt den-<br />
noch durchgeführt werden, so sind die originalen (ungewichteten) Daten ebenfalls an-<br />
zugeben.<br />
25
2.1.6.7. Weitere optionale <strong>Analyse</strong>n<br />
Zum besseren Verständnis der Signifikanz, der Unsicherheit und er Sensitivität von<br />
Ergebnissen werden in der ISO-Norm 14044 (2006) folgende Methoden zur deren Ab-<br />
schätzung beschrieben:<br />
• Schwerpunktanalyse<br />
• Fehlerabschätzung<br />
• Sensitivitätsanalyse<br />
2.1.7. Auswertung<br />
In der Auswertungsphase werden die Ergebnisse der Sachbilanz und der Wirkungsabschät-<br />
zung mit den zuvor festgelegten Ziel und Untersuchungsrahmen abgeglichen, mit dem Zweck<br />
daraus Schlussfolgerungen, Einschränkungen und Empfehlungen abzuleiten (ISO 14040,<br />
2006). Die Ergebnisse sollen dabei leicht verständlich, vollständig und in sich schlüssig sein<br />
(ISO 14040, 2006).<br />
2.1.8. Kritische Prüfung<br />
Die Kritische Prüfung dient „zur Klärung ob eine <strong>Ökobilanz</strong> die Anforderungen an die Me-<br />
thodik, Daten, Auswertung und Berichterstattung erfüllt und ob sie mit den Grundsätzen ü-<br />
bereinstimmt“ (ISO 14040, 2006). Durch die Einbeziehung interessierter Kreise dient sie dem<br />
besseren Verständnis und der Glaubwürdigkeit von <strong>Ökobilanz</strong>en (ISO 14040, 2006). Die Kri-<br />
tische Prüfung kann entweder von unabhängigen Sachverständigen (intern oder extern) oder<br />
von einem Ausschuss interessierter Kreise, wie z.B. Regierungsbehörden, NGOs, Wettbewer-<br />
ber bzw. betroffene Industriezweige unter der Leitung eines Sachverständigen (extern und<br />
unabhängig) durchgeführt werden (ISO 14044, 2006).<br />
26
2.1.9. Kritik<br />
Die <strong>Ökobilanz</strong> bezieht sich „nur“ auf potentielle Umweltauswirkungen und ökonomische und<br />
soziale Aspekte werden in der Regel nicht berücksichtigt. Jedoch kann der <strong>Ökobilanz</strong>-Ansatz<br />
auch auf diese Aspekte angewandt werden (ISO 14040, 2006).<br />
Sie kann unter anderem. aufgrund des relativen Ansatzes und der inhärenten Unsicherheit bei<br />
der Modellierung von Umweltwirkungen nicht zur genauen bzw. absoluten Voraussage von<br />
Umweltwirkungen dienen. (ISO 14040, 2006).<br />
Anders als bei der <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> gibt es keine wissenschaftliche Grundlage Ergeb-<br />
nisse einer <strong>Ökobilanz</strong>ierung zu einem numerischen Einzelwert zusammenzufassen (siehe Ge-<br />
wichtung 2.1.6.6). Daher ist eine numerische Rangfolge von unterschiedlichen Varianten<br />
schwerer zu realisieren (ISO 14040, 2006).<br />
Während des gesamten Prozesses der <strong>Ökobilanz</strong>-Studie fließen subjektive Elemente, wie z.B.<br />
Auswahl, Modellierung und Beurteilung der Wirkungskategorien ein, daher ist es notwendig,<br />
alle Entscheidungen transparent darzustellen (ISO 14040, 2006).<br />
27
2.2. <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> (KNA)<br />
Die OECD (Organisation for Economic Co-Operation and Development) ist ein Forum, in<br />
dem Regierungen von 30 Staaten gemeinsam an wirtschaftlichen, sozialen und umweltpoliti-<br />
schen Herausforderungen der Globalisierung arbeiten (PEARCE et al., 2006). Im Jahr 2006<br />
veröffentlichte die OECD einen Leidfaden zur <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> „Cost-Benefit Analy-<br />
sis and the Environment“, indem sowohl die theoretischen Grundlagen als auch die praktische<br />
Anwendung der <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> (KNA) beschrieben wird. Die folgenden Ausführun-<br />
gen beziehen sich großteils auf dieses Werk von PEARCE et al. (2006). Um den Vergleich<br />
der KNA mit der <strong>Ökobilanz</strong> übersichtlicher zu gestalten wird versucht der chronologische<br />
Ablauf der LCA-Abhandlung des Punktes 2.1 beizubehalten.<br />
2.2.1. Grundlagen<br />
Die KNA ist eine Methode, die wie der Name schon sagt, <strong>Kosten</strong> und <strong>Nutzen</strong> einer Investition<br />
entgegenstellt. Im Kern ist sie vergleichbar mit der Investitionsrechnung der Betriebswirt-<br />
schaft. Dabei werden unterschiedliche Investitionsentscheidungen zwischen mehreren alterna-<br />
tiven Investitionen anhand aller anfallender monetären Auswirkungen (<strong>Kosten</strong> und Erträ-<br />
ge/<strong>Nutzen</strong>) getroffen. Die <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> wird jedoch meist für größere, öffentliche<br />
Investitionen in den Bereichen Umwelt, Verkehr oder Gesundheit angewandt. Hierbei geht es<br />
im Wesentlichen darum, dass öffentliche Gelder effizient eingesetzt werden um den Bürgern<br />
und Bürgerinnen einen optimalen <strong>Nutzen</strong> zu stiften (PEARCE et al., 2006).<br />
Die Grundaussage der <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> ist im Wesentlichen sehr einfach und nach-<br />
vollziehbar:<br />
Eine öffentliche Investition soll dann durchgeführt werden,<br />
wenn der daraus kumulierte <strong>Nutzen</strong> die kumulierten <strong>Kosten</strong> übertrifft.<br />
Rein formal ist diese Aussage in Formel 3 dargestellt.<br />
Formel 3: Basisgleichung der <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> (PEARCE et al., 2006)<br />
28
Für jede Periode t, in der die geplante Investition Auswirkungen hat werden die zu erwarten-<br />
den <strong>Kosten</strong> (Cit) vom erwarteten <strong>Nutzen</strong> (Bit) subtrahiert. Meist ist es der Fall, dass zu Beginn<br />
eher die <strong>Kosten</strong> der Investition dominieren und sich der <strong>Nutzen</strong> dann über einen längeren<br />
Zeitraum erstreckt. Da <strong>Kosten</strong> bzw. <strong>Nutzen</strong> heute in der Regel mehr Wert haben als zu einem<br />
späteren Zeitpunkt, müssen alle Nettowerte (<strong>Nutzen</strong> weniger <strong>Kosten</strong> pro Periode) auf einen<br />
gemeinsamen Zeitpunkt mit Hilfe eines Abzinsungsfaktors (1+s) -t diskontiert werden. Die<br />
Summe aller diskontierten Nettowerte wird als Kapitalwert (engl. net present value, NPV)<br />
bezeichnet. Ist dieser positiv, so schafft eine Investition mehr <strong>Nutzen</strong> als sie kostet und sollte<br />
prinzipiell durchgeführt werden (PEARCE et al., 2006).<br />
Obwohl diese Zusammenhänge auf den ersten Blick vielleicht trivial erscheinen, ist es in der<br />
Praxis oftmals schwierig die dahinter liegenden Parameter richtig zu wählen. Auf spezielle<br />
Herausforderungen, wie der monetären Bewertung von <strong>Kosten</strong> oder <strong>Nutzen</strong>, des zu verwen-<br />
denden Diskontierungssatzes bzw. der angesetzten Zeitspanne wird später im Text näher ein-<br />
gegangen. Dabei dürfen die Parameter Zinssatz und Zeitspanne nicht unterschätzt werden, da<br />
sie den Kapitalwert stark beeinflussen können (PEARCE et al., 2006).<br />
<strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong>n werden zwar meist vor der Umsetzung eines Projektes, also ex ante,<br />
durchgeführt, ex post <strong>Analyse</strong>n sind aber nicht ausgeschlossen. Diese finden Anwendung z.B.<br />
wenn die Genauigkeit einer ex ante durchgeführte KNA im Nachhinein überprüft werden soll<br />
bzw. um andere Entscheidungsregeln recht zufertigen. Im Folgenden wird der prinzipielle<br />
Ablauf einer ex ante <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> beschrieben. Diese Anleitung gilt aber sinnge-<br />
mäß auch für ex post KNAs (PEARCE et al., 2006).<br />
2.2.2. Ziele und Untersuchungsrahmen<br />
Die <strong>Analyse</strong> beginnt mit einer Darstellung von unterschiedlichen Optionen um zuvor gesteck-<br />
te Ziele zu erreichen. Oftmals werden diese Ziele von den nationalen oder supranationalen<br />
Gesetzgebern vorgegeben, wie zum Beispiel eine Verbesserung der Luftqualität. Laut EU-<br />
Richtlinie 2001/81 EG ist Österreich dazu verpflichtet bis 2010 den jährlichen Emissionen,<br />
unter anderem von Schwefeldioxid um 10% (auf 30 Kilotonnen) sowie von Stickoxiden um<br />
8% (auf 103 Kilotonnen) zu senken (EU-RICHTLINIE 2001/81/EG). In der Regel gibt es<br />
eine Vielzahl unterschiedlicher Möglichkeiten diese Vorgaben zu erreichen, aber solche die<br />
nicht durchführbar oder aufgrund mangelndem politischen Willen zum Scheitern verurteilt<br />
sind, fallen in einer Vorauswahl weg. Die übrig gebliebenen Optionen werden mit Hilfe der<br />
<strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> auf ihre Rentabilität, d.h. Kapitalwert hin analysiert. Prinzipiell soll-<br />
29
ten alle Investitionen durchgeführt werden, welche einen positiven Kapitalwert aufweisen<br />
(PEARCE et al., 2006).<br />
Eine Ausnahme bilden sich gegenseitig ausschließende Investitionen, d.h. solche deren Out-<br />
put redundant ist. Bei solchen Investitionen ist darauf zu achten, dass die beste Alternative<br />
gewählt wird. Die ist in der Regel jene, welche bei gleichen <strong>Kosten</strong> einen höheren <strong>Nutzen</strong><br />
stiftet. Bei unterschiedlichen <strong>Kosten</strong> sollte jene mit dem höchsten Kapitalwert durchgeführt<br />
werden, wenn keine Budgetrestriktionen vorherrschen (PEARCE et al., 2006).<br />
Zur Ermittlung des optimalen Umfangs der geplanten Investition wird folgende mikroökono-<br />
mische Grundregel angewandt:<br />
Im optimalen Umfang entspricht der marginale <strong>Nutzen</strong> des Projekts<br />
seinen marginalen <strong>Kosten</strong>.<br />
Dies bedeutet im Wesentlichen nichts anderes, als dass ein zusätzlich ins Projekt investierte<br />
Euro genau einen <strong>Nutzen</strong> von einem Euro stiftet. Aber solange der zusätzliche <strong>Nutzen</strong> großer<br />
(gleich) den zusätzlichen <strong>Kosten</strong> ist, sollten diese investiert werden.<br />
Verbleiben schlussendlich mehrere durchzuführende Investitionen im Portfolio und die vor-<br />
handenen Mittel sind begrenzt, sollen jene mit einem höheren <strong>Nutzen</strong> zu <strong>Kosten</strong> Verhältnis<br />
durchgeführt werden (PEARCE et al., 2006).<br />
2.2.3. Systemgrenzen<br />
Wie oben bereits erwähnt werden <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong>n im Allgemeinen für größere In-<br />
vestitionen der öffentlichen Hand angewandt. Dies bedeutet, dass in der Regel dadurch ein<br />
größerer Teil der Gesellschaft in irgendeiner Weise berührt wird. Prinzipiell können in die<br />
<strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> die Meinungen all dieser Personen einfließen und würden somit die<br />
Systemgrenze darstellen. Es gibt bezüglich der geographischen Systemgrenzen keine fixen<br />
Regeln, oftmals wird jedoch eine Nation als Einheit betrachtet. In manchen Fällen müssen die<br />
Systemgrenzen jedoch erweitert werden. Wird zum Beispiel ein Flusskraftwerk an der Lan-<br />
desgrenze errichtet, so ist davon auch das stromabwärts gelegene Land betroffen. Im Falle der<br />
Erderwärmung bzw. der Emission von Treibhausgasen ist die ganze Welt das zu betrachtende<br />
System (PEARCE et al., 2006).<br />
30
2.2.4. Funktionelle Einheit und Sachbilanz<br />
Analog zur <strong>Ökobilanz</strong> ist es auch in der <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> sinnvoll eine funktionelle<br />
Einheit zu definieren. Im Zuge der Sachbilanz werden daher ebenfalls die Input- und Output-<br />
flüsse auf diese Bezugsgröße normiert (z.B. Emissionen pro Tonne Abfall). Als Ergebnis der<br />
<strong>Analyse</strong> erhält man jedoch zum Unterschied einen monetären Wert pro funktionelle Einheit<br />
(z.B. <strong>Kosten</strong> von 15 EURO pro Tonne Abfall).<br />
So wie bei der <strong>Ökobilanz</strong> ist auch in der <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> bildet die Sachbilanz den<br />
Ausgangspunkt der quantitativen Bewertung. Werden für ein und dasselbe Produkt bzw. Pro-<br />
duktionsprozess beide Methoden angewandt ergeben sich, im Falle gleicher Ziele und Unter-<br />
suchungsrahmen, als logische Konsequenz auch die identische Sachbilanz. Aus diesem Grund<br />
kann zur näheren Beschreibung der Sachbilanz an dieser Stelle auf die obigen Ausführungen<br />
verwiesen werden (siehe 2.1.5).<br />
2.2.5. Wirkungsabschätzung / Monetäre Bewertung<br />
In starker Analogie zu den oben vorgestellten Theorien von Coase oder Clarke, können in der<br />
<strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> durch die Investition betroffene Personen auf ihre Präferenzen hin<br />
befragt werden. Der <strong>Nutzen</strong> wird gemessen als „willingness to pay“ (WTP), das ist jener Be-<br />
trag den die befragten Personen bereit wären für die Umsetzung bzw. Unterlassung des Pro-<br />
jektes zu zahlen. Besitzen manche Personen ein Eigentumsrecht (Grundstück, Recht auf sau-<br />
bere Luft), das durch das Projekt an Wert verliert, so spricht man von „willingness to accept“<br />
(WTA). Der Gesamtnutzen bzw. die Gesamtkosten entsprechen der Summe der individuellen<br />
<strong>Nutzen</strong> bzw. <strong>Kosten</strong>vorstellungen (PEARCE et al., 2006).<br />
Die Auswirkungen eines Projektes können direkt oder auch indirekt gemessen werden. Bei<br />
der direkten Methode müssen die befragten Personen das Projekt direkt bewerten, z.B. ihre<br />
WTP, WTA für eine Investition zur Verbesserung der Luftqualität angeben. Bei dem indirek-<br />
ten Verfahren müssten bei diesem Beispiel z.B. die Verbesserung des Gesundheitszustandes<br />
bewertet werden. Experten schätzen dann den kausalen Zusammenhang zwischen der Luft-<br />
qualität und dem Wohlbefinden der Bevölkerung (PEARCE et al., 2006).<br />
Vom methodischen Ansatz wäre es kein Problem, die Vorlieben / Meinungen der Bevölke-<br />
rung durch z.B. Experten- oder Politikermeinungen zu substituieren. Dies kann jedoch prob-<br />
lematisch sein, da genau dieser Personenkreis bereits die möglichen Projekte formuliert und<br />
31
die Vorauswahl trifft. Die <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> soll aber genau jene bereits getroffenen<br />
Entscheidungen auf ihren Einklang mit dem öffentlichen Interesse überprüfen.<br />
In manchen Fällen ist die breite Masse nicht in der Lage einer Veränderung bzw. nicht-<br />
Veränderung einen monetären Wert beizumessen. Dies ist vor allem dann der Fall, wenn für<br />
sie die Veränderung kaum spürbar ist, aber einen großen Einfluss auf das Ökosystem hat.<br />
Dieses Dilemma wird auch das „correspondence problem“ genannt, da wissenschaftliche In-<br />
formationen über die Veränderung des Ökosystems nicht mit den wahrgenommenen Indikato-<br />
ren der Bevölkerung korrespondieren (PEARCE et al., 2006).<br />
2.2.5.1. Konzept des Total Economic Value (TEV)<br />
Die <strong>Kosten</strong> eines Projekts gliedern sich in die drei Teile Implementierungskosten, Be-<br />
hördenkosten und Umweltkosten (v.a. externe <strong>Kosten</strong>). Die Implementierungskosten<br />
beziehen sich auf die <strong>Kosten</strong> aller benötigten Ressourcen zur Realisierung des Projek-<br />
tes. Die Behördenkosten beziehen sich auf die <strong>Kosten</strong> der Beamten, die projektbezogen<br />
anfallen. Die Umweltkosten können einen Schaden (positive <strong>Kosten</strong>) oder einen Nut-<br />
zen (negative <strong>Kosten</strong>, verhinderter oder verminderter Schaden) darstellen. Die Ein-<br />
schätzung dieser Umweltkosten ist noch immer Gegenstand wissenschaftlicher Debatte<br />
(PLOTTER, 2007) und kann unter dem Deckmantel des total economic value (TEV)<br />
abgeschätzt werden. Der TEV kann auch als Summe aller WTP und WTA eines Pro-<br />
jekts gesehen werden (PEARCE et al., 2006).<br />
Der TEV ist ein allumfassendes Werkzeug um den ökonomischen Wert (externe Kos-<br />
ten bzw. externer <strong>Nutzen</strong>) jeglichen Umwelt- bzw. Naturgutes zu ermitteln. Wie in<br />
Abbildung 8 beschrieben gliedert sich der TEV in use value (nutzungsabhängiger<br />
Wert) und non-use value (nicht-nutzungsabhängiger Wert), auch passive value ge-<br />
nannt. Der nutzungsabhängige Wert besteht aus dem actual use value (direktem Wert),<br />
der Wert der tatsächlichen Nutzung des Gutes (z.B. Besuch des Nationalparks) und<br />
dem option value (Optionswert), der Wert dem der Erhaltung des Gutes zur eventuellen<br />
späteren Nutzug beigemessen wird. Der nicht-nutzungsabhängige Wert ist etwas abs-<br />
trakter und beschreibt den Wert, den man bereit ist für den Erhalt eines Gutes zu bezah-<br />
len, obwohl es von der Person momentan und auch in Zukunft nicht genutzt wird. Er<br />
gliedert sich in existence value (Existenzwert), bequest value (Vermächtniswert) und<br />
altruism value (Uneigennützigkeitswert). Der Existenzwert bezieht sich auf Güter, die<br />
von niemandem momentan oder in Zukunft genutzt werden kann, denen aber dennoch<br />
ein Wert beigemessen wird (z.B. Schutz bedrohter Tierarten). Der Uneigennützig-<br />
32
keitswert bzw. Vermächtniswert bezieht sich auf den Wert, den eine Person einem Gut<br />
beimisst um dieses Gut auch andern Personen der gleichen bzw. nachfolgenden Gene-<br />
rationen zugänglich zu machen (PEARCE et al., 2006).<br />
Abbildung 8: Total Economic Value (PEARCE et al., 2006)<br />
2.2.5.2. Methoden zur monetären Bewertung des TEV<br />
Alle Komponenten des total economic values (siehe Abbildung 8) sind nicht marktfä-<br />
hig, d.h. es gibt keinen Markt auf dem diese Werte gehandelt werden können. Folglich<br />
gibt es für sie auch keinen leicht zu ermittelnden Marktpreis. Dennoch besteht die<br />
Möglichkeit diesen subjektiven Werten einen monetären Wert beizumessen (PEARCE<br />
et al., 2006).<br />
Dabei unterscheidet man prinzipiell zwischen nachfrageabhängigen und nachfrageu-<br />
nabhängigen Methoden. Zur Gruppe der nachfrageabhängigen Methoden zähen die<br />
Stated-Preference Methoden, die Revealed-Preference Methoden sowie der Dosis-<br />
Wirkung Ansatz (EC, 2000). Dabei können nicht-nutzungsabhängige Werte am Besten<br />
durch Stated-Preference Methoden, wie z.B. dem Wahl-Modell oder der Kontingenz-<br />
Beurteilung, gemessen werden (PEARCE et al., 2006). All diese Methoden beruhen<br />
auf Befragungen, bei denen die WTP bzw. WTA direkt oder indirekt gemessen werden<br />
kann.<br />
Für nutzungsabhängige Werte besteht die Möglichkeit den monetären Wert mithilfe<br />
von Marktinformationen und/oder Marktverhalten der betroffenen Personen abzuschät-<br />
zen. Zu diesen, im Folgendem näher beschriebenen, Revealed-Preference Methoden<br />
gehören unter anderem die Reisekostenmethode, das Hedonische Preiskonzept, Kon-<br />
33
zept der Unterlassungskosten sowie der Krankheitskostenansatz (PEARCE et al.,<br />
2006).<br />
Weitere Möglichkeiten externe Effekte (v.a. von Emissionen) ist Methode der Auf-<br />
räum- bzw. Vermeidungskosten, die zu den nachfrageunabhängigen Verfahren zählen<br />
(EC, 2000).<br />
Sind bereits analoge externe <strong>Nutzen</strong> bzw. <strong>Kosten</strong> in einer anderen KNA ermittelt wor-<br />
den, so können diese in folgenden KNA übernommen werden. Dies ist eine valide<br />
Vorgehensweise, die Zeit und Ressourcen spart.<br />
Kontingenz-Beurteilung<br />
Bei der Kontingenz-Beurteilung werden mittels Marktforschung Personen direkt nach<br />
ihrer willingness-to-pay für eine Qualitätsverbesserung der Umwelt bzw. für das Ver-<br />
hindern von Umweltschäden befragt (EC, 2000). Obwohl diese Methode direkt auf die<br />
volkswirtschaftliche Bewertung von Umweltveränderungen abzielt, müssen einige Ein-<br />
schränkungen beachtet werden. So sind die Antworten stark von der konkreten Frage-<br />
stellung und von der genauen Beschreibung der Umweltauswirkung abhängig sowie<br />
von der Tatsache, ob die Umweltveränderung bereits eingetreten ist (Unterschied WTP<br />
<strong>vs</strong>. WTA, siehe oben). Weiters spielt die Art und Weise wie für die z.B. Umweltver-<br />
besserung bezahlt werden soll eine große Rolle (EC, 2000). In Verbindung mit Müll-<br />
deponien bzw. Müllverbrennungsanlagen könnte die Kontingenz-Beurteilungsmethode<br />
angewandt um einzelne Unannehmlichkeiten wie Geruch, Lärm oder visuelle Belästi-<br />
gung beurteilen zu können (EC, 2000).<br />
Hedonisches Preiskonzept<br />
Der Ansatz des Hedonischen Preiskonzepts beruht auf der Tatsache, dass marktfähige<br />
Güter als Funktion von nicht marktfähigen Gütern dargestellt werden (Hedonische<br />
Preisfunktion). Nicht marktfähige Güter können somit indirekt durch marktfähige Gü-<br />
ter gehandelt werden. Zum Beispiel ist der Kaufpreis eines Hauses eine Funktion von<br />
u.a. ruhiger Nachbarschaft, Qualität der nahe gelegenen Infrastruktur, Sicherheit und<br />
Verschmutzungsgrad des Wohngebietes (PEARCE et al., 2006). Durch statistische<br />
Auswertung von vielen Güterpreisen und Ermittlung der für den Preis ausschlagenden<br />
Charakteristika, kann ähnlich der Conjoint-<strong>Analyse</strong>, jeder Produkteigenschaft ein mo-<br />
netärer Wert, entsprechend der WTP, zugewiesen werden.<br />
34
Die Conjoint-<strong>Analyse</strong> ist ein Verfahren, dass häufig im Marketing Anwendung findet.<br />
Dabei müssen Probanten ähnliche Produkte mit unterschiedlichen Produkteigenschaf-<br />
ten nach ihrer Präferenz reihen. Wenn zum Beispiel eine Person einen Glasflasche<br />
Milch um 1,05 EURO für gleich gut befindet als dieselbe Mich in einem Tetra-Pack<br />
Gebinde für 0,95 EURO, so kann daraus geschlossen werden, dass die Glasflasche für<br />
den Kunde einen Wert von 0,10 EURO besitzt.<br />
Das Hedonische Preiskonzept findet vor allem im Immobilienbereich sowie zur Be-<br />
stimmung lohnabhängiger Variablen Anwendung. Nicht marktfähige Güter wie z.B.<br />
Verkehrslärm, Luftverschmutzung, <strong>Wasser</strong>qualität oder visuelle Belästigung (z.B.<br />
durch Nähe zu Mülldeponien) können somit quantifiziert werden (PEARCE et al.,<br />
2006).<br />
Reisekostenmethode<br />
Die Reisekostenmethode wird vor allem angewandt um den Wert von (Nah-) Erho-<br />
lungsgebieten zu bewerten. Dazu gehören Parks, Wälder, Seen, Strände usw. Der indi-<br />
viduelle Erholungswert ist abhängig vom Naherholungsgebiet selbst, aber auch von<br />
den Anreisekosten und eventuellen Übernachtungskosten. Dabei wird der Anreise und<br />
dem Erholungsgebiet Komplementarität unterstellt, d.h. durch Ermittlung der marktfä-<br />
higen Reisekosten kann der nicht marktfähige Wert des Erholungsgebietes bestimmt<br />
werden. Die Reisekosten werden weiters unterteilt in monetäre <strong>Kosten</strong> (z.B. Zugticket,<br />
Benzin) und „vergeudete“ Zeit der Anreise. Die <strong>Kosten</strong> der Reisezeit können durch den<br />
individuellen Stundenlohn berechnet werden. Allerdings dürfen nicht 100% der äqui-<br />
valenten Lohnkosten angesetzt werden, da in der Regel eine Stunde Reisekosten nicht<br />
einer Stunde Verdienstendgang entspricht. Der Grund ist, dass durch die meist fixen<br />
Arbeitszeiten, nicht zu jeder Zeit beliebig viel gearbeitet werden kann. In der Wissen-<br />
schaft wird daher meist ein Drittel bis die Hälfte des Lohns der Reisezeit angerechnet<br />
(PEARCE et al., 2006).<br />
Konzept der Unterlassungskosten / Verteidigungskosten<br />
Wird durch ein Projekt die Lebensqualität von Personen in Mitleidenschaft gezogen<br />
(generell: nicht marktfähige Verschlechterung), so entstehen daraus <strong>Kosten</strong>, die mit<br />
dem Konzept der Unterlassung bzw. Verteidigung abgeschätzt werden können. Auf die<br />
Verschlechterung kann die Bevölkerung unterschiedlich reagieren (PEARCE et al.,<br />
2006).<br />
35
Zum einen ist es denkbar, dass sie dadurch für eine gewisse Tätigkeit länger benötigen<br />
oder gar nicht mehr ausführen können. Daraus ergeben sich naturgemäß Opportunitäts-<br />
kosten, in diesem Fall Unterlassungskosten genannt. Ein Beispiel wäre, dass durch er-<br />
höhte Luftverschmutzung weniger Zeit im Freien genossen werden kann. Jedoch ist die<br />
im Gebäude verbrachte Zeit nicht notwendigerweise vergeudet, sondern kann eventuell<br />
produktiv eingesetzt oder anderweitig genossen werden (PEARCE et al., 2006).<br />
Zum anderen kann man sich gegen manche Verschlechterungen schützen, indem<br />
marktfähige Güter gekauft werden (Verteidigungskosten). Ein Beispiel wäre der Ein-<br />
bau von Doppelglasfenster gegen erhöhten Verkehrslärm. Jedoch muss beachtet wer-<br />
den, dass Verteidigungskosten nur einen Teil bzw. eine niedrige Einschätzung des<br />
Wertes der Verschlechterung darstellt. Durch das oben erwähnte Doppelglasfenster<br />
kann zwar der Lärm im Gebäude reduziert werden, der Lärm z.B. im Garten bleibt da-<br />
durch aber unverändert (PEARCE et al., 2006).<br />
Der Krankheitskostenansatz<br />
Der Krankheitskostenansatz (engl. cost of illness, COI) ist mit der weiter unten be-<br />
schriebenen Dosis-Wirkung Ansatz verwandt und kann auch als Teilaspekt des Dosis-<br />
Wirkung Ansatzes betrachtet werden. Er berücksichtigt alle Ausgaben für medizinische<br />
Leistungen und Produkte für gesundheitliche Schäden in Folge von nicht marktfähigen<br />
Schäden und ist somit dem Verteidigungskostenansatz ähnlich. Im Unterschied zu den<br />
Verteidigungskosten fließen in die Krankheitskosten private und öffentliche Ausgaben<br />
ein. Während angenommen werden kann, dass die privaten Ausgaben tatsächlich pro-<br />
portional dem gesundheitlichen Schaden ist, ist das bei öffentlichen Ausgaben für das<br />
Gesundheitswesen nicht der Fall. Vermehrte öffentliche Ausgaben in das Gesund-<br />
heitswesen stehen in keinem kausalen Zusammenhang mit negativen Umwelteinflüs-<br />
sen, da z.B. auch eine Verbesserung des Gesundheitszustandes der Bevölkerung be-<br />
zweckt werden kann (PEARCE et al., 2006).<br />
Die Grundlage dieses Ansatzes bilden die Belastungs-Resonanz Zusammenhänge. Für<br />
das obige Beispiel müssten im Vorfeld eine quantifizierbare Verbindung zwischen der<br />
Luftverschmutzung und dem Gesundheitszustand der Bevölkerung hergestellt werden.<br />
Dies ist oftmals kein leichtes Unterfangen, da z.B. ein und dieselbe Krankheit oftmals<br />
mehrere Auslöser haben kann (PEARCE et al., 2006).<br />
36
Methode des Verlorenen Outputs<br />
Bei der Verlorenen Output Methode, die ebenfalls mit dem Dosis-Wirkung Ansatz<br />
verwandt ist, wird der durch die Umweltbeeinträchtigung zu verzeichnende Produktivi-<br />
tätsrückgang ermittelt. Zum Beispiel verursacht die Luftverschmutzung einen geringe-<br />
ren landwirtschaftlichen Ertrag. Die Ernte hat einen Marktwert und somit können Um-<br />
weltschäden auch monetär bewertet werden.<br />
Wie bei dem Krankenkostenansatz sind auch hier Belastungs-Resonanz Zusammen-<br />
hänge die Voraussetzung um quantifizierbare Verbindungen (in diesem Fall zwischen<br />
der Luftverschmutzung und Ernteertrag) hergestellt zu können (PEARCE et al., 2006).<br />
Dosis-Wirkung Ansatz<br />
Der Dosis-Wirkung Ansatz schätzt die physikalische Auswirkung von Rezeptoren<br />
(Wirkung) durch Umweltveränderung (Dosis) ab (EC, 2000). Beispiele sind Gesund-<br />
heitsauswirkungen und Korrosionsschäden verursacht durch Luftverschmutzungen o-<br />
der Ernteverluste durch sauren Regen. Der Dosis-Wirkung Ansatz ist der geradlinigste<br />
Weg um Emissionen zu bewerten, da er die dadurch bedingten Wertänderungen von<br />
beeinflussten Güter oder Services abschätzt. Er gliedert sich in 4 Stufen (EC, 2000).<br />
• Abschätzung der entstehenden Emissionen. (z.B. 10 Tonnen SO2 pro Jahr)<br />
• Quantifizierung der zeitlichen Exposition von durch die Emission betroffener Re-<br />
zeptoren. (z.B. Felder sind vermehrt saurem Regen ausgesetzt)<br />
• Quantifizierung der Auswirkung betroffener Rezeptoren. (z.B. verringerter Output,<br />
höhere Krebsrate)<br />
• Ökonomische Bewertung der Auswirkungen. (z.B. Ernteschäden von 20 Mio.€)<br />
Die große Schwierigkeit dieses Ansatzes ist die Abschätzung der Exposition der ein-<br />
zelnen Rezeptoren sowie der Link zwischen Dosis und Wirkung (EC, 2000). Daher<br />
könne in der Praxis nicht alle denkbar möglichen Auswirkungen von Emissionen ab-<br />
geschätzt werden. Jedoch hat die Dosis-Wirkung Ansatz im Gegensatz zur Aufräum-<br />
bzw. Vermeidungskosten Methode den Vorteil auch positive Effekte der Umweltver-<br />
änderung zu bewerten (EC, 2000).<br />
37
Methode der Aufräum- und Vermeidungskosten<br />
Die Methode der Aufräumkosten und die der Vermeidungskosten basieren nicht auf<br />
der ökonomischen Wohlfahrtstheorie der willingness-to-pay und können daher nur als<br />
grobe Abschätzung herangezogen werden (EC, 2000). Wie der Name schon andeutet,<br />
werden bei der ersten Methode die <strong>Kosten</strong> abgeschätzt die entstehen um die Umwelt<br />
wieder in den ursprünglichen Zustand (vor der Verschmutzung) zu versetzen. Bei der<br />
zweiten handelt es sich um die Abschätzung der <strong>Kosten</strong> die entstehen, wenn gänzlich<br />
auf die Verschmutzung verzichtet wird. Beide Ansätze stellen extreme dar, da in der<br />
Praxis das soziale Optimum oftmals in der Mitte, Verringerung statt kompletter Ver-<br />
meidung oder Wiederherstellung liegt. Weiters spiegeln beide <strong>Kosten</strong>ansätze nicht die<br />
tatsächlich durch die Umweltbeeinträchtigung entstandenen <strong>Kosten</strong> der Schäden wie-<br />
der (EC, 2000).<br />
2.2.5.3. Zeitabhängige Variablen<br />
Zeitspanne<br />
In die <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> gehen alle <strong>Kosten</strong> und <strong>Nutzen</strong> ein, unabhängig vom<br />
Zeitpunkt der Entstehung. Der NPV ist daher eine mehrperiodige Größe, wobei die<br />
einzelnen Perioden unterschiedlich gewichtet werden (siehe Diskontierungsfaktor).<br />
Prinzipiell sollten alle Perioden, in der das untersuchte Projekt Auswirkungen auf die<br />
Bevölkerung hat, berücksichtigt werden (PEARCE et al., 2006). Die Zukunft aber birgt<br />
immer eine gewisse Unsicherheit. Ist es daher noch seriös mögliche Auswirkungen in<br />
z.B. 500 Jahren zu schätzen und in die Berechnung mit einfließen zu lassen? Daher<br />
muss die für die <strong>Analyse</strong> herangezogene Zeitspanne im Vorfeld festgelegt werden.<br />
Inflation<br />
<strong>Kosten</strong> als auch <strong>Nutzen</strong> werden in der KNA als monetäre Werte betrachtet. Für die Be-<br />
rechnung des NPV müssen diese Werte zuvor von der Inflation bereinigt werden, da im<br />
Zinssatz des Diskontierungsfaktors die Inflation in der Regel nicht berücksichtigt wird<br />
(PEARCE et al., 2006).<br />
Eine oft angewandte Möglichkeit den Einfluss der Inflation methodisch auszuschließen<br />
ist die in der Investitionsrechnung übliche Annahme, alle zukünftigen anfallenden Kos-<br />
ten bzw. Erlöse (<strong>Nutzen</strong>) ohne die jährliche Inflation zu berechnen (KRUSCHWITZ,<br />
2003). Die würde zum Beispiel bedeuten, dass Krankenhauskosten, die in 10 Jahren<br />
anfallen mit den heutigen Krankenhauskostensätze gewertet werden. Dabei unterstellt<br />
38
man, dass die <strong>Kosten</strong> bzw. Erlöse im Gleichklang mit der Inflationsrate steigen. Somit<br />
werden die prognostizierten monetären Werte per se ohne etwaige inflationäre Effekte<br />
angegeben und es ist daher lediglich die zeitliche Geldentwertung (Gewichtung) mit<br />
Hilfe eines angemessenen Diskontierungsfaktors zu berücksichtigen.<br />
Diskontierungsfaktor<br />
Der Diskontierungsfaktor DF gibt an wie zukünftige <strong>Kosten</strong> und <strong>Nutzen</strong> gewichtet<br />
werden. D.h. ein DF von 1 würde bedeuten, dass die zukünftigen <strong>Kosten</strong> und <strong>Nutzen</strong><br />
gleich bedeutend sind als die momentanen. Umgekehrt würde ein DF von 0 bedeuten,<br />
dass die zukünftigen Effekte nicht in die Berechnung mit einfließen. Der Diskontie-<br />
rungsfaktor ist eine dimensionslose Größe, die sich aus den Zinssatz s und dem jewei-<br />
ligen Zeitwert t berechnet (siehe Formel 4).<br />
Formel 4: Diskontierungsfaktor (PEARCE et al., 2006)<br />
Bei Projekten zur Umweltverbesserung ist es meist der Fall, dass die Investitionskosten<br />
in der Gegenwart anfallen und der daraus resultierende <strong>Nutzen</strong> sich über einen längeren<br />
Zeitraum erstreckt. Je näher der DF bei eins ist, desto mehr wird der zukünftige <strong>Nutzen</strong><br />
z.B. einer sauberen Umwelt gewichtet und desto eher sollten von der jetzigen Genera-<br />
tion Investitionen in die Verbesserung der Umwelt getätigt werden (PEARCE et al.,<br />
2006). Da Diskontierungsfaktoren von eins (Zinssatz ist null) bzw. von eins (Zinssatz<br />
ist unendlich groß) eher unrealistische Annahmen sind, stellt sich das Problem der<br />
Auswahl eines geeigneten Wertes.<br />
Eine Möglichkeit wäre den Grundgedanke der KNA, die individuell empfundenen<br />
<strong>Nutzen</strong> bzw. Präferenzen, heranzuziehen. Es müsste folglich ermittelt werden, welchen<br />
Stellenwert die Zukunft für die Bevölkerung hat, d.h. wie sie die Zukunft diskontiert.<br />
Die ursprüngliche Annahme eines über die Zeit konstanten Zinssatzes wurde durch<br />
empirische Studien widerlegt und durch einen dynamischen Zinssatz ersetzt (FRED-<br />
ERICK, 2002). Dynamisch bedeutet in diesem Fall, dass der subjektiv empfundene<br />
Zinssatz mit der Zeit abnimmt, d.h. dass <strong>Nutzen</strong> die weiter in der Zukunft liegen stär-<br />
ker gewichtet werden als bei konstantem Zinssatz. Daraus folgt, dass der Diskontie-<br />
rungsfaktor im Laufe der Zeit langsamer abnimmt. Anstatt einer exponentiellen Funk-<br />
39
tion, wie es bei konstanten Zinssätzen der Fall ist, nimmt der DF analog einer hyperbo-<br />
lischen Funktion ab. Allerdings wird auch das Heranziehen eines hyperbolisch abneh-<br />
menden DF kritisiert (RUBINSTEIN, 2003).<br />
Weitere Ansätze zur Ermittlung von angemessenen Zinssätzen bzw. Diskontierungs-<br />
faktoren liefern WEIZMANN (1999) und GOLLIER (2002). Beide Ansätze sind im<br />
Gegensatz zur oben beschriebenen empirischen Ermittlung theoretisch begründet. Das<br />
grundlegende Resultat, mit der Zeit abnehmenden Zinssätzen, ist jedoch ident. Die Ba-<br />
sis der <strong>Analyse</strong> von WEIZMANN (1999) ist die Unsicherheit zukünftiger Zinssätze<br />
und die von GOLLIER (2002) die Unsicherheit der zukünftigen wirtschaftlichen Lage<br />
im Allgemeinen.<br />
In der aktuellen Literatur wird, wahrscheinlich wegen der großen Komplexität sich<br />
verändernder Zinssätze, mit zeitlich konstanten gerechnet. Wobei gängige Zinssätze<br />
sich zwischen ein und fünf Prozent befinden (ESHET et al., 2005).<br />
2.2.6. Auswertung<br />
Die theoretische Vorgehensweise der Berechnung der <strong>Kosten</strong> bzw. <strong>Nutzen</strong> des untersuchten<br />
Systems ist im Abschnitt 2.2.5 beschrieben. Die bloße Darstellung des Kapitalwerts gibt zwar<br />
Aufschluss über die relative Vorteilhaftigkeit, aber keinen Anhaltspunkt über die einzelnen<br />
Ursachen, d.h. die Zusammensetzung, des Kapitalwerts. Durch die Sensitivitätsanalyse kann<br />
der individuelle Beitrag der einzelnen Emissionen an den Gesamtkosten bzw. –nutzen be-<br />
stimmt werden. In der <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> kann man diesen prozentualen Anteil der ein-<br />
zelnen Emissionen direkt am monetären Anteil vom Gesamtkapitalwert darstellen.<br />
Natürlich empfiehlt es sich auch die Ergebnisse leicht verständlich, vollständig und in sich<br />
schlüssig darzustellen.<br />
40
2.2.7. Kritische Prüfung<br />
Eine Kritische Prüfung wie bei der Ökoblilanz ist bei der <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> keine not-<br />
wendige Voraussetzung für die „Gültigkeit“ der <strong>Analyse</strong> (PEARCE et al., 2006). Dies bedeu-<br />
tet aber auf keinen Fall, dass aufgrund der fehlenden teilweise externen Kontrolle, ungenau,<br />
unübersichtlich oder fehlerhaft gearbeitet werden soll und darf. Meiner Meinung nach ist es<br />
vor allem für die Glaubwürdigkeit und Akzeptanz der Untersuchung wichtig, sie in Anleh-<br />
nung an die <strong>Ökobilanz</strong>norm eine kritische Prüfung zu unterziehen. Jedoch kann dieser erheb-<br />
liche Mehraufwand schon rein aus budgetären Gründen nicht bei allen KNAs durchgeführt<br />
werden. Eine diesbezügliche Investition wäre jedoch vor allem bei größeren Projekten, die<br />
letztendlich auch realisiert werden sollen, zu empfehlen.<br />
2.2.8. Kritik<br />
Laut neoklassischer Lehre sollte eine Gesellschaft einen pareto-optimalen Zustand anstreben.<br />
Das Pareto-Optimum ist definiert als ein effizienter Zustand in dem jegliche Veränderung<br />
mindestens eine Person schlechter stellt (GOWDY, 2004). Das Erreichen eines Pareto-<br />
Optimums ist also eine win-win Situation. In der Realität jedoch gibt es solche win-win Situa-<br />
tionen, in der durch eine Politik / Investition alle Beteiligten „gewinnen“, nur selten. Dieses<br />
Dilemma wird versucht mit dem Kaldor-Hicks Kriterium, basierend auf Potential Pareto Im-<br />
provement (PPI), zu umgehen. Allerdings wird kritisiert, dass sich ein Pareto-Optimum deut-<br />
lich von einer PPI unterscheidet und somit wird das Kaldor-Hicks Kriterium als politische<br />
Entscheidungsgrundlage in Frage gestellt (GOWDY, 2004). Ein anderer Kritikpunkt liegt in<br />
der einfachen Summenbildung der individuellen Werteinschätzungen aller betroffenen Perso-<br />
nen zur Ermittlung der sozialen Wohlfahrtsfunktion. Das Pareto-Prinzip hingegen geht von<br />
der Unvergleichbarkeit des individuellen <strong>Nutzen</strong>s aus (PEARCE et al., 2006).<br />
Ein weiterer Kritikpunkt betrifft die Werteinschätzung per se mittels individueller Präferen-<br />
zen. Hier geht es um die Frage, ob die Präferenzen der betroffenen Personen als Entschei-<br />
dungsgrundlage zulässig sind. Dies gilt jedoch nicht pauschal für alle beschriebenen Bewer-<br />
tungsverfahren, sondern nur für jene, bei der die WTP mittels Umfragen erhoben wurde. Ein<br />
Beispiel wäre die schon oben beschriebene Annahme, dass die Bevölkerung über die Umwelt-<br />
schäden und deren Auswirkung nicht ausreichend informiert ist und daher ihre Einschätzun-<br />
gen falsch wären. Ein anders Beispiel wäre das intrinsische Recht anderer Spezies auf Leben.<br />
Gibt es solch ein Recht, dann ist die KNA zur Entscheidungsfindung in diesen Belangen nicht<br />
geeignet (PEARCE et al., 2006).<br />
41
Kapitel C: Fallstudie<br />
3. Ziel und Untersuchungsrahmen<br />
Ziel dieser Fallstudie ist der methodische Vergleich der <strong>Ökobilanz</strong> mit der <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong><br />
<strong>Analyse</strong>, im Speziellen deren unterschiedliche Bewertung von Umweltauswirkungen. Es soll<br />
ermittelt werden, ob beide Verfahren zur gleichen relativen Vorteilhaftigkeit eines Projektes<br />
(Fallbeispiel) gelangen. Die Datengrundlage (Sachbilanzdaten) dafür wurden großteils von<br />
der AVN Machbarkeitsstudie übernommen (AVN NOE, 1995).<br />
Im Detail sollen die relevanten Umweltauswirkungen zweier Abfallbehandlungsanlagen un-<br />
tersucht und bewertet werden, um anschließend eine Reihung vornehmen zu können. Wobei<br />
Emissionen die Auswirkungen auf Mensch, Tier und Natur verursachen als relevant eingestuft<br />
werden. Bei den beiden alternativen Anlagen (Szenarien) handelt es sich um eine Müll-<br />
verbrennungsanlage (MVA; Szenario „Müllverbrennung“) und um eine mechanisch-<br />
biologische Abfallbehandlungsanlage (MBA) mit anschließender Verbrennung der heizwert-<br />
reichen Fraktion (Szenario „MBA“). Dabei sollen die beiden unterschiedlichen Bewertungs-<br />
verfahren parallel durchgeführt werden.<br />
Der Untersuchungsrahmen, d.h. die funktionelle Einheit, die Systemgrenzen und auch der<br />
Inventare (Inputs und Outputs der Sachbilanz) sind für beide Bewertungsverfahren identisch.<br />
Der wesentliche Unterschied liegt in der unterschiedlichen Bewertung der Umweltauswirkun-<br />
gen beider Szenarien, die einerseits über monetäre Äquivalente (KNA) und andererseits über<br />
Charakterisierungsmodelle (<strong>Ökobilanz</strong>) erfolgt (PEARCE et al., 2006; ISO14044, 2006). Um<br />
auch beim <strong>Ökobilanz</strong>-Modell eine Reihung der Szenarien zu ermöglichen werden die quanti-<br />
fizierten Wirkungsindikatorwerte mit Hilfe des Eco-Indikators´99 1 aggregiert und zu einem<br />
„single score“ zusammen gefasst.<br />
3.1. Funktionelle Einheit<br />
Die funktionelle Einheit, auf das sich die <strong>Ökobilanz</strong> als auch die KNA beziehen, ist eine Ton-<br />
ne Abfall bestehend aus Restmüll, Restabfälle aus Sperr- bzw. Gewerbemüll, Klärschlamm<br />
und Baustellenabfälle gemäß der prognostizierten Zusammensetzung für Niederösterreich im<br />
Jahr 2015 (siehe Tabelle 2). Die Behandlung von Klärschlamm bzw. Baustellenabfälle in ei-<br />
1 Für eine Erläuterung des Eco-Indikators siehe 5.1<br />
42
ner MVA oder MBA wird heutzutage nicht durchgeführt, jedoch werden in die AVN Mach-<br />
barkeitsstudie (AVN NOE, 1995) diese Abfallarten auch dem MVA bzw. MBA Behand-<br />
lungsprozess zugeführt (siehe Systemgrenzen Abbildung 9 und Abbildung 10). Diese etwas<br />
unrealistische Annahme wurde für diese Fallstudie nicht verändert, da aus den Daten der<br />
AVN NOE (1995) die Emissionswerte für die einzelnen Abfallarten nicht separat aufgelistet<br />
sind und somit eine „Bereinigung“ des Inventars nicht möglich ist.<br />
3.2. Systemgrenzen<br />
Die Systemgrenzen umschließen die Technosphäre, das bedeutet, dass alle relevanten Stoff-<br />
ströme zwischen der Technosphäre und der Umwelt erfasst werden müssen (RENNER und<br />
KLÖPFFER, 2005). Die Systemgrenzen (siehe Abbildung 9 und Abbildung 10) umschließen<br />
somit den Transport des Abfalls, die Abfallbehandlung sowie die Deponierung der behandel-<br />
ten Abfälle. Dabei fallen Emissionen in Luft und <strong>Wasser</strong> an. Weiters wird Grund für Depo-<br />
nien und Anlagen als auch Erdgas und Aktivkohle für den Betrieb der MVA verbraucht.<br />
Die Verwertung der gewonnenen Energie sowie der abgetrennten Altstoffe wird aus der Sys-<br />
tembetrachtung abgetrennt. Da diese Outputs jedoch ein Primärerzeugen derselben substituie-<br />
ren, werden dafür Emissionsgutschriften berücksichtigt. Da bei der thermischen Verwertung<br />
im Wirbelschichtkessel nahezu dieselben Emissionen pro Abfallmenge als bei der Rostfeue-<br />
rung entstehen (SALHOFER, 2004 und AVN NOE, 1995), können beide Verfahren als emis-<br />
sionstechnisch identisch betrachtet werden. Die verwendeten Emissionswerte (für beide Ver-<br />
fahren) entsprechen daher analog der AVN NOE (1995) den Bescheidwerten der AVA Wels<br />
(Rostfeuerung).<br />
Alle Expositionen innerhalb der Systemgrenzen (z.B. Erkrankung von Mitarbeitern) werden<br />
ebenfalls aus der Betrachtung ausgeschlossen (vgl. RENNER und KLÖPFFER, 2005).<br />
Da es sich laut Untersuchungsrahmen um eine vergleichende <strong>Analyse</strong> handelt, werden alle<br />
redundanten Prozessmodule, wie z.B. die Verwertung der abgetrennten Eisenmetalle, aus der<br />
<strong>Analyse</strong> ausgeschlossen.<br />
Für die beiden Szenarien „Müllverbrennung“ und „MBA“ ergeben sich somit folgende Sys-<br />
temgrenzen (siehe Abbildung 9 und Abbildung 10).<br />
43
Abbildung 9: Systemgrenzen Szenario „Müllverbrennung“<br />
Abbildung 10: Systemgrenzen Szenario „MBA“<br />
Beide Szenarien bestehen aus den Prozessmodulen Transport, MVA sowie Deponie. Beim<br />
Szenario „MBA“ kommen zusätzliche MBA Modul (mechanisch-biologische Abfallbehand-<br />
lung) hinzu, um ein dezentrales Abfallbehandlungskonzept zu realisieren. All diese Prozess-<br />
module verursachen relevante Umweltauswirkung in Form von Luftemission, <strong>Wasser</strong>emissi-<br />
on oder Flächenverbrauch. Dem können Emissionsgutschriften für gewonnene Energie oder<br />
recycelte Altstoffe entgegengestellt werden.<br />
44
4. Sachbilanz<br />
4.1. Abfallarten<br />
Für diese Fallstudie werden in Anlehnung an die AVN Machbarkeitsstudie folgende Abfallar-<br />
ten in Betracht gezogen (AVN NOE, 1995).<br />
4.1.1. Restmüll<br />
Restmüll ist der nach getrennter Sammlung von Altstoffen, Verpackungen und kompostierba-<br />
ren Abfällen verbleibender Müll aus privaten Haushalten. Weiters wird der von Betrieben und<br />
Einrichtungen mit einem in Menge und Zusammensetzung mit privaten Haushalten ver-<br />
gleichbaren Abfall als Restmüll eingestuft. (AVN NOE, 1995).<br />
4.1.2. Sperrmüll<br />
Sperrmüll ist nicht gefährlicher Siedlungsabfall, der wegen seiner äußeren Beschaffenheit<br />
(Größe oder Masse) nicht durch ein ortsübliches Müllerfassungssystem erfasst werden kann<br />
(z.B. Möbel, Öfen, Fahrräder) (NÖ AWG, 1992).<br />
Sperrmüll wird daher nicht gemeinsam mit Restmüll, sondern im Zuge der Sperrmüllabfuhr<br />
erfasst (AVN NOE, 1995).<br />
4.1.3. Gewerbemüll<br />
Gewerbemüll sind Abfälle aus gewerblichen Betrieben mit zumeist inhomogener Zusammen-<br />
setzung. Größere Mengen an spezifischen Abfällen aus Industriebetrieben werden unter In-<br />
dustrieabfälle subsumiert. Für die ist meist eine eigene Entsorgung möglich, die in dieser Fall-<br />
studie jedoch nicht betrachtet wird (AVN NOE, 1995).<br />
4.1.4. Klärschlamm<br />
Klärschlamm wird aus kommunalen, betrieblichen und industriellen Abwasserreinigungsan-<br />
lagen gewonnen. Als Vergleichsgröße dient Klärschlamm mit einer Trockensubstanz von<br />
35% (AVN NOE, 1995).<br />
45
4.1.5. Baustellenabfälle<br />
Baustellenabfälle sind nicht verwertbare Reststoffe aus Bautätigkeit bzw. aus der Aufberei-<br />
tung von gemischtem Bauschutt bestehend aus Kunststoffen, Papier, Pappe, Holz, Textilien,<br />
Metallen sowie mineralischen Anteilen (AVN NOE, 1995).<br />
4.2. Abfallmengen<br />
Die für die Fallstudie herangezogenen Abfallmengen entsprechen einer Prognose des Abfall-<br />
aufkommens des Landes Niederösterreich im Jahr 2015 (AVN NOE, 1995).<br />
Abfallart Menge [t/Jahr] Anteil<br />
Restmüll 150.000 51,5%<br />
Restabfälle aus Sperrmüll 26.000 8,9%<br />
Restabfälle aus Gewerbemüll 70.000 24,1%<br />
Klärschlamm (35% TM) 20.000 6,9%<br />
Baustellenabfälle 25.000 8,6%<br />
Summe 291.000 100,0%<br />
Tabelle 2: Prognose der Abfallmengen 2015<br />
In Sperrmüll und Gewerbemüll sind ungefähr 40% Altstoffe enthalten, die durch einer Sortie-<br />
rung gewonnen werden können. Diese Sortierung ist für beide Szenarien ident und wird daher<br />
aus der <strong>Analyse</strong> ausgeschlossen. In die weitere Betrachtung gehen daher nur die 60% Restab-<br />
fälle aus Sperrmüll und Gewerbemüll ein (siehe Tabelle 2).<br />
Ca. 5% des Restmülls sind Metalle (AVN NOE, 1995), die sowohl im Szenario „Müll-<br />
verbrennung“ als auch „MBA“ abgetrennt werden können und somit ebenfalls von der weite-<br />
ren <strong>Analyse</strong> ausgegrenzt werden.<br />
46
4.3. Szenario „Müllverbrennung“<br />
4.3.1. Allgemeine Beschreibung von Müllverbrennungsanlagen<br />
Die Müllverbrennung (MV) wird für die Behandlung einer großen Bandbreite von Abfällen<br />
verwendet, ist aber oftmals nur ein Teil eines komplexen Abfallbehandlungssystems (z.B.<br />
Restmüll-Splitting) (EC, 2006). Das Ziel der MV ist die Reduktion des Abfallvolumens, die<br />
Zerstörung potenziell gefährlicher Substanzen sowie die Herstellung inerter Abfälle (EC,<br />
2006).<br />
Der Großteil der Müllverbrennungsanlagen (MVA) produziert mehr Energie in Form von<br />
Elektrizität und Wärme als selbst Verbraucht wird (EC, 2006). Wobei der Energieinput vor<br />
allem aus Abfall, Hilfsbrennmaterialien (z.B. Erdgas, Diesel) und Elektrizität besteht.<br />
Die Hauptbestandteile einer MVA bilden der Feuerraum, der <strong>Wasser</strong>-Dampf Kreislauf sowie<br />
die Reinigung des Rauchgases und des Abwassers (STUBENVOLL et al., 2002).<br />
Im Wesentlichen gibt es drei unterschiedliche Feuerungstechniken (Rostfeuerung, Drehrohr-<br />
ofen und Wirbelschichtofen), die jeweils für gewisse Anwendungen bzw. Müllzusammenset-<br />
zug Vorteile bieten (STUBENVOLL et al., 2002).<br />
Der Verbrennungsprozess im Feuerraum kann bei allen drei Verfahren in drei, zeitlich ver-<br />
setzten aber überlappenden Phasen eingeteilt werden (EC, 2006):<br />
1. Trocknung und Entgasung<br />
Bei Temperaturen zwischen 100 und 300°C werden flüchtige Stoffe freigesetzt (z.B.<br />
Kohlenwasserstoffe, <strong>Wasser</strong>). Dieser Schritt benötigt keinen Sauerstoff, sondern ledig-<br />
lich zugeführte Wärme.<br />
2. Pyrolyse und Vergasung<br />
Unter Pyrolyse versteht man den weiteren Abbau organischer Substanzen in Abwe-<br />
senheit von Sauerstoff bei Temperaturen zwischen 250 und 700°C.<br />
Vergasung ist der Transport von kohlenstoffhältigen Materialien in die Gasphase mit<br />
Hilfe von <strong>Wasser</strong>dampf und CO2 bei Temperaturen zwischen 500 und 1000°C.<br />
47
3. Oxidation<br />
Alle brennbaren Gase, die in den Schritten 1 und 2 entstanden sind, werden oxidiert.<br />
D.h. der eigentliche Verbrennungsprozess findet in der Gasphase statt. Es entsteht<br />
Rauchgas von Temperaturen zwischen 800 und 1450°C, welches den Großteil des im<br />
Abfall befindlichen Energiegehalts in Form von Wärme trägt.<br />
Der Energiegehalt des Rauchgases wird im Abhitzekessel über Heizflächen an den <strong>Wasser</strong>-<br />
Dampf-Kreislauf übertragen. Der <strong>Wasser</strong>-Dampf-Kreislauf einer MVA unterscheidet sich<br />
vom prinzipiellen Aufbau nicht von dem herkömmlicher Kraftwerke. Er besteht aus <strong>Wasser</strong>-<br />
aufbereitungsanlage, Kondensatsystem, Turbine mit dazugehörigem Kühlsystem und Kühl-<br />
oder Wärmeauskopplung (STUBENVOLL et al., 2006).<br />
Die Reinigung des Rauchgases ist generell vom vorgeschalteten Feuerungssystem unabhän-<br />
gig, somit ist diese Technik universell einsetzbar (STUBENVOLL et al., 2006). Dabei werden<br />
in der Regel Luftschadstoffe wie Staub, schwer- und leichtflüchtige Schwermetalle, SOx,<br />
NOx, HCl, HF und organische Verbindungen abgeschieden (STUBENVOLL et al., 2006). Es<br />
werden drei Verfahren, das Trocken-Verfahren, das Halbtrocken-Verfahren und das Nass-<br />
Verfahren unterschieden. Diese Verfahren werden in der Praxis oft in Kombination verwen-<br />
det. Zum Beispiel ist es möglich durch ein Trocken-Verfahren (Gewebefilter) zu entstauben<br />
und weiter hinten im Fließschema die SOx Emission durch ein Nass-Verfahren (Nasswäscher)<br />
zu reduzieren. In der Regel als letzt geschaltetes Reinigungsverfahren wird die NOx Emission<br />
durch das Einbringen von Ammoniak reduziert (DeNOx-Verfahren) (STUBENVOLL et al.,<br />
2006).<br />
Ein Anlagenschema, allerdings ohne den <strong>Wasser</strong>kreislauf mit Turbine und Generator, ist in<br />
Abbildung 11 dargestellt.<br />
48
Abbildung 11: Anlagenschema einer MVA in Anlehnung an AVN ANLAGENSCHEMA (2008).<br />
1: Müllbunker; 2: Rostfeuerung; 3: Kessel mit Fallrohren; 4: Gewebefilter; 5: Nasswäscher;<br />
6: DeNOx – Anlage<br />
4.3.2. Szenarienbeschreibung<br />
Das Szenario „Müllverbrennung“ basiert auf der Variante 1 der Machbarkeitsstudie zur ther-<br />
mischen Abfallverwertung in Niederösterreich (AVN NOE, 1995). Dabei werden die Abfälle<br />
zentral mittels einer Rostofenanlage (siehe oben) behandelt. Bei der Verbrennung fallen ze-<br />
mentverfestigte Reststoffe (0,427 Tonnen je Tonne Restabfall Input; 30% <strong>Wasser</strong>gehalt; 10%<br />
Zement beigefügt) sowie gefährliche Abfälle an. Wobei die zementverfestigten Reststoffe<br />
(Schlacke, Asche und Rückstände aus der Abwasserreinigung) auf einer Reststoffdeponie<br />
endgelagert werden dürfen, die gefährlichen Abfälle (Salze, Aschefilterkuchen und Filterku-<br />
chen der Abwasserreinigung) jedoch müssen untertags deponiert werden. Die <strong>Wasser</strong>emission<br />
entspricht der Schadstofffracht des Abwassers nach Verbrennung und Abwasserreinigung.<br />
Im Anhang wird das Inventar dieses Szenarios, d.h. alle relevanten Inputs und Outputs der<br />
Prozessmodule Transport, Müllverbrennung sowie Deponie betrachtet. Als Inputs (Tabelle<br />
46) sind die in Niederösterreich im Jahr 2015 voraussichtlich anfallenden Abfallmengen so-<br />
wie der Flächen- und Energiebedarf angeführt. Als Outputs (Tabelle 50 bis Tabelle 54) wer-<br />
den Luft- und <strong>Wasser</strong>emissionen sowie die produzierte Energiemenge mit entsprechender<br />
Emissionsgutschrift ausgewiesen.<br />
49
4.4. Szenario „MBA“<br />
4.4.1. Allgemeine Beschreibung der<br />
Mechanisch-Biologischen Abfallbehandlung (MBA)<br />
Seit der Deponieverordnung (BGBl. Nr. 49/2004) ist das Verfahren der MBA mit dem Ver-<br />
fahren der thermischen Abfallbehandlung gleichberechtigt (NEUBAUER und ÖHLINGER,<br />
2006). Ähnlich wie bei den Müllverbrennungsanlagen ist das primäre Ziel der MBA-Anlagen<br />
die Herstellung stabilisierter Abfälle zur Deponierung (NEUBAUER und ÖHLINGER, 2006).<br />
Dabei werden die biologischen Abbauprozesse, die ohne Behandlung in der Deponie mehr<br />
oder weniger unkontrolliert ablaufen würden, unter definierten und kontrollierten Bedingun-<br />
gen schon vorweg durchgeführt (AVN NOE, 1995).<br />
Durch die mechanische Behandlung wird die heizwertreiche Fraktion (Leichtfraktion) zur<br />
energetische Nutzung (14 von 16 Anlagen in Österreich) abgetrennt, sowie eventuell noch<br />
vorhandene Alt- und Problemstoffe aussortiert und Metalle abgeschieden (NEUBAUER und<br />
ÖHLINGER).<br />
Der übrige Anteil des Abfalls wird als Schwerfraktion bezeichnet und durch die biologische<br />
Behandlung stabilisiert. Diese biologische Behandlung kann prinzipiell unter aeroben Bedin-<br />
gungen (Verrottung) oder anaeroben Bedingungen (Vergärung) mit anschließender aerober<br />
Nachbehandlung erfolgen (AVN NOE, 1995). Da in Österreich in der Praxis nur das aerobe<br />
Rotteverfahren angewandt wird (NEUBAUER und ÖHLINGER, 2006), wird im Folgenden<br />
kurz näher darauf eingegangen.<br />
Die im Abfall vorhandene biologisch verfügbare, organische Substanz wird unter Luftzufuhr<br />
durch aerobe Mikroorganismen abgebaut und zu langfristig stabilen organischen Verbindun-<br />
gen (v.a. Huminstoffen) umgewandelt (NEUBAUER und ÖHLINGER, 2006). Dies erfolgt in<br />
zwei Stufen, der Intensivrotte und der Nachrotte.<br />
Je nach Art der Umschließung des Rotteprozesses wird zwischen geschlossenen, umhausten,<br />
überdachten sowie offenen Systemen unterschieden. Dabei werden in unterschiedlichen Pro-<br />
zessschritten (Intensivrotte: geschlossenes System; Nachrotte: nicht-geschlossenens System)<br />
unterschiedliche Systeme angewandt. Wobei eine Abgabe der Abluftströme aus der Intensiv-<br />
rotte ins Freie ohne vorherige Reinigung nicht mehr dem Stand der Technik entspricht<br />
(NEUBAUER und ÖHLINGER, 2006). Zur Reduktion von Abluftemissionen aus mechani-<br />
scher Aufbereitung werden hauptsächlich Staubfilter, für jene der biologischen Behandlung<br />
vor allem Kombinationen aus Nasswäscher und Biofilter eingesetzt (NEUBAUER und ÖH-<br />
LINGER, 2006).<br />
50
Der prinzipielle Verfahrensablauf der mechanisch-biologischen Abfallbehandlung ist in<br />
Abbildung 12 dargestellt.<br />
Abbildung 12: Verfahrensprinzip der mechanisch-biologischen Abfallbehandlung (FRITZ et al., 2005)<br />
In Anhängigkeit von der Zusammensetzung der Restabfälle ergibt sich ungefähr folgende<br />
Anteile von Leicht- und Schwerfraktion:<br />
Abfallart<br />
Leichtfraktion<br />
[w/w]<br />
51<br />
Schwerfraktion<br />
(Rotte) [w/w]<br />
Restmüll 40% 60%<br />
Restabfälle aus Sperrmüll 25% 75%<br />
Restabfälle aus Gewerbemüll 55% 45%<br />
Tabelle 3: Leicht- und Schwerfraktion von Restabfälle (AVN NOE, 1995)<br />
Durch den weiteren Rotteprozess der Schwerfraktion kommt es zu einer Reduktion der Rotte-<br />
fraktion von 30 bis 40% bezogen auf die Trockensubstanz bzw. von 35 bis 55% bezogen auf<br />
die Feuchtsubstanz (AVN NOE, 1995).
4.4.2. Szenarienbeschreibung<br />
Das Szenario „MBA“ basiert auf der Variante 4 der Machbarkeitsstudie zur thermischen Ab-<br />
fallverwertung in Niederösterreich (AVN NOE, 1995). Bei einer dezentralen mechanisch-<br />
biologische Behandlung der Restabfälle (7 unterschiedliche MBAs) werden die thermisch<br />
verwertbare Leichtfraktionen und Eisen- sowie Nichteisenmetalle von der Schwerfraktion<br />
getrennt. In der „mechanischen Aufbereitung“ werden Eisenmetalle mit Hilfe von Überband-<br />
magnetabscheider abgetrennt (vgl. MBA-Anlage St. Pölten In STUBENVOLL et al., 2002).<br />
Die heizwertreiche Fraktion wird an verschiedenen Stellen des Prozesses mittels manueller<br />
Sortierung, Windsichtung und Sieben abgetrennt. Die zu deponierenden Abfälle und Anteile<br />
der später abgetrennten Leichtfraktion werden durch die aerob-biologische Behandlung (Rot-<br />
teprozess) stabilisiert um den Anforderungen der Deponieverordnung zu genügen.<br />
Die Leichtfraktion wird anschließend einer zentralen thermischen Verwertung, die Altstoffe<br />
einer Wiederverwertung zugeführt und die stabilisierten Schwerfraktionen werden auf Mas-<br />
senabfalldeponien zur Deponieabdeckung benutzt. Die anfallenden Baustellenabfälle werden<br />
nicht mechanisch-biologisch behandelt, sondern direkt (gemeinsam mit der Leichtfraktion)<br />
der thermischen Verwertung zugeführt.<br />
Im Anhang wird das Inventar dieses Szenarios, d.h. alle relevanten Inputs und Outputs der<br />
Prozessmodule Transport, MBA, Müllverbrennung sowie Deponie betrachtet. Als Inputs<br />
(Tabelle 46) sind die in Niederösterreich im Jahr 2015 voraussichtlich anfallenden Abfall-<br />
mengen sowie der Flächen- und Energiebedarf angeführt. Als Outputs (Tabelle 50 bis Tabelle<br />
54) werden soweit vorhanden Luft- und <strong>Wasser</strong>emissionen sowie die produzierte Energie-<br />
menge mit entsprechender Emissionsgutschrift ausgewiesen.<br />
52
5. Bewertung<br />
5.1. Aggregierte Inventare der Szenarien<br />
In den Punkten 4.3.2 und 4.4.2 wurden die relevanten Umweltauswirkungen der einzelnen<br />
Szenarien anhand der jeweiligen Prozessmodule aufgegliedert. Dabei wurde zwischen Luft-<br />
emissionen, <strong>Wasser</strong>emissionen, Ressourcenverbrauch und Flächenbedarf unterschieden. Im<br />
folgenden werden die Umweltauswirkungen der Szenarien aggregiert dargestellt, d.h. die<br />
Werte der einzelnen Prozessmodule werden summiert bzw. die Emissionswerte der Energie-<br />
gutschrift wird subtrahiert.<br />
Bei der Bewertung der Emissionsgutschriften werden Emissionen, welche durch die alternati-<br />
ve Energiegewinnung mittels Erdgas, Erdöl, Kohle, <strong>Wasser</strong>kraft,… entstehen würden berück-<br />
sichtigt. Dabei wird eine vollständige Verstromung der in der MVA gewonnenen Wärme an-<br />
genommen. Wenn die Emissionsgutschrift die tatsächliche Emissionsmenge übersteigt sind<br />
die dargestellten Daten negativ. Dies entspricht einem fiktiven Erlös. In den anderen Fällen<br />
werden die Emissionsmengen und somit auch die resultierenden <strong>Kosten</strong> gesenkt.<br />
Die Emissionsgutschriften wurden in erster Line der EcoInvent Datenbank entnommen (E-<br />
COINVENT, 2008a). Diese Datenbank soll als zentrales und umfassendes Werkzeug dienen,<br />
dass gewährleistet, dass alle <strong>Ökobilanz</strong>daten nach denselben Qualitätsrichtlinien erfasst wer-<br />
den. Die EcoInvent Datenbank kann als Quelle für Sachbilanz-Rohdaten, Sachbilanz-<br />
Ergebnisse oder Bewertungsmethoden dienen (ECOINVENT, 2008B). So liefert die Daten-<br />
bank für fast alle Staaten Westeuropas für die Erzeugung von Strom ein umfangreiches Inven-<br />
tar an Emissionen, Ressourcen, Metallen, Chemikalien, ect. Dabei wird der unterschiedliche<br />
Energiemix der einzelnen Staaten berücksichtigt. Für das Basisszenario der Fallstudie wurden<br />
die Inventare für eine KWh (supply, electricity, high voltage, at grid, Österreich) verwendet.<br />
Die Emissionsgutschriften aus der AVN-SUP (Machbarkeitsstudie zur thermischen Abfall-<br />
verwertung in Niederösterreich) basieren auf dem gleichen Prinzip der Substitution. Jedoch<br />
sind die Daten bereits über 10 Jahre alt und die Emissionswerte als auch der Energiemix ent-<br />
spricht nicht dem heutigen Stand. Daher wurde in weitere Folge auf die Darstellung dieser<br />
Werte verzichtet, jedoch wurden sie in die Sensitivitätsanalyse mit einbezogen.<br />
53
Die benötigte Menge an Aktivkohle wurde nicht in die Berechnung mit einbezogen, da sie als<br />
Filtermaterial in der Abluftreinigung eingesetzt wird und im Sinne fossiler Rohstoffe nicht<br />
„verbraucht“ wird. Theoretisch kann die beladene Aktivkohle verheizt werden und müsste in<br />
diesem anschließenden Prozess mitberücksichtigt werden.<br />
„Müllverbrennung“<br />
Luftemissionen<br />
Gutschrift lt. EcoInvent<br />
Menge<br />
[t/Jahr]<br />
54<br />
Menge<br />
[t/t Abfall]<br />
Benzol -3,25E-01 -1,12E-06<br />
Chlorbenzol 4,16E-05 1,43E-10<br />
Chlorphenol 3,20E-05 1,10E-10<br />
PCB 4,80E-06 1,65E-11<br />
PAK -2,09E-03 -7,19E-09<br />
Partikel -1,43E+01 -4,92E-05<br />
HCl 1,06E+01 3,64E-05<br />
HF 1,29E-01 4,44E-07<br />
SO2 -1,70E+01 -5,84E-05<br />
NOX 1,21E+02 4,16E-04<br />
CO2 2,34E+05 8,04E-01<br />
CO 8,24E+01 2,83E-04<br />
VOC 7,17E+00 2,46E-05<br />
Cd 7,99E-02 2,74E-07<br />
Hg 7,93E-02 2,73E-07<br />
TCDD-Äqu. 1,57E-07 5,39E-13<br />
Verkehrslärm [Mo. t-km] 3,38E+01 1,16E-04<br />
CH4 -8,67E+01 -2,98E-04<br />
<strong>Wasser</strong>emissionen<br />
Menge<br />
[t/Jahr]<br />
Menge<br />
[t/t Abfall]<br />
Cl - 1,25E+03 4,29E-03<br />
2-<br />
SO4<br />
5,54E+01 1,90E-04<br />
Ca 2+ 7,28E+02 2,50E-03<br />
CaSO4 3,70E+01 1,27E-04<br />
Flächenbedarf m 2 / Jahr<br />
Grünfläche_Anlage 1.500<br />
Grünfläche_Reststoffdeponie 3.114<br />
Ressourcenverbrauch<br />
Gas [Nm 3 ] 448.000<br />
Aktivkohle [t] 464<br />
Tabelle 4: Aggregierte Inventare Szenario „Müllverbrennung“
„MBA“<br />
Luftemissionen<br />
Gutschrift lt. EcoInvent<br />
Menge<br />
[ t/Jahr]<br />
55<br />
Menge<br />
[t/t Abfall]<br />
Benzol -2,20E-01 -7,55E-07<br />
Chlorbenzol 1,36E-04 4,67E-10<br />
Chlorphenol 4,40E-05 1,51E-10<br />
PCB 1,42E-05 4,86E-11<br />
PAK -8,01E-05 -2,75E-10<br />
Partikel -1,03E+01 -3,54E-05<br />
HCl -4,34E-01 -1,49E-06<br />
HF -2,59E-01 -8,91E-07<br />
SO2 -1,19E+01 -4,09E-05<br />
NOX 8,14E+01 2,80E-04<br />
CO2 2,46E+05 8,45E-01<br />
CO 5,23E+01 1,80E-04<br />
VOC 8,58E+00 2,95E-05<br />
Cd 8,00E-02 2,75E-07<br />
Hg 6,05E-02 2,08E-07<br />
TCDD-Äqu. 1,15E-07 3,97E-13<br />
Verkehrslärm [Mo. t-km] 1,51E+01 5,20E-05<br />
CH4 5,21E+01 1,79E-04<br />
H2S -1,53E+00 -5,26E-06<br />
<strong>Wasser</strong>emissionen<br />
Menge<br />
[ t/Jahr]<br />
Menge<br />
[t/t Abfall]<br />
Cl - 8,87E+02 3,05E-03<br />
2-<br />
SO4<br />
4,19E+01 1,44E-04<br />
Ca 2+ 5,21E+02 1,79E-03<br />
CaSO4 2,64E+01 9,07E-05<br />
NH3-N 2,74E+01 9,42E-05<br />
BSB5 3,50E+00 1,20E-05<br />
CSB 1,70E+01 5,84E-05<br />
TOC als C 5,00E+00 1,72E-05<br />
AOX 6,00E-03 2,06E-08<br />
VOC 5,50E-03 1,89E-08<br />
Pb 2,00E-04 6,87E-10<br />
Cd 2,00E-05 6,87E-11<br />
Hg 1,00E-06 3,44E-12<br />
Flächenbedarf m 2 / Jahr<br />
Grünfläche_Anlagen 3.975<br />
Grünfläche_Reststoffdeponie 1.390<br />
Ressourcenverbrauch<br />
Gas [Nm 3 ] 200.137<br />
Aktivkohle [t] 207<br />
Tabelle 5: Aggregierte Inventare Szenario „MBA“
5.2. <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong><br />
5.2.1. Rahmenbedingungen<br />
Das Ziel der Fallstudie, in Bezug auf die <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong>, ist die monetäre Bewertung<br />
der relevanten Umweltauswirkungen verursacht durch die jährliche Abfallbehandlung in den<br />
beider Szenarien. Der Errichtungsprozess der entsprechenden Anlagen, mit Ausnahme des<br />
Flächenbedarfs, ist daher außerhalb des Untersuchungsrahmens und wird nicht in die <strong>Analyse</strong><br />
miteinbezogen. Es wird weiters angenommen, dass die pro Jahr anfallenden Emissionen kon-<br />
stant sind und sich im Zeitverlauf nicht ändern. Daher werden alle relevanten Umweltauswir-<br />
kungen für ein „Repräsentationsjahr“ ermittelt. Die <strong>Kosten</strong> bzw. <strong>Nutzen</strong> des Repräsentations-<br />
jahres der beiden Szenarien dienen als Ergebnis zur Beurteilung der relativen Vorteilhaftig-<br />
keit. Vorteil dieser Variante ist, dass der signifikante Einfluss des gewählten Diskontierungs-<br />
faktors ausgeschaltet und der Rechenaufwand reduziert wird. Dies darf aber nicht verwechselt<br />
werden mit der Diskontierung der Umweltauswirkung per se, die zur Ermittlung der <strong>Kosten</strong><br />
pro Einheit Emission herangezogen wird. Hier werden langfristige Auswirkungen der Emissi-<br />
onen auf die z.B. Gesundheit untersucht (vgl. 2.2.5.2).<br />
Um den einmalig anfallenden Flächenbedarf der Müllverbrennungsanlage sowie der MBA-<br />
Anlagen in Berechnung mit einfließen zu lassen, wurde für alle Anlagen eine Nutzungsdauer<br />
von 40 Jahren angenommen (vgl. Spittelau, Baujahr 1971) und somit ein fiktiver jährlicher<br />
Flächenbedarf ermittelt. Dies stellt jedoch nur eine Nährung dar, da eventuelle Grundpreis-<br />
steigerungen nicht berücksichtigt werden.<br />
Seit nunmehr mehreren Jahrzehnten werden Studien durchgeführt um für spezifische Um-<br />
welteinflüsse (v.a. Emissionen) monetäre Werte zu bewerten (ESHET et al., 2005). ESHET et<br />
al. (2005) bietet einen guten Überblick über Studien zur Bewertung von Emissionen von<br />
Müllverbrennungsanlagen sowie Mülldeponien. Die jeweiligen Schätzungen jedoch weichen<br />
teilweise signifikant voneinander ab. Bei der Durchführung einer <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong><br />
kann zwar auf bereits vorhandenen Daten zurückgegriffen werden, diese müssen aber auf ihre<br />
Anwendbarkeit überprüft werden. Dabei ist es wichtig zu hinterfragen welche Bewertungsme-<br />
thode angewandt wurde. Idealerweise sollten Methoden die in Einklang mit der ökonomi-<br />
schen Wohlfahrttheorie sind (alle nachfrageabhängigen Verfahren) als Grundlage dienen (EC,<br />
2000). Daraus folgt, dass insbesondere Werte, die mit der Methode der Aufräum- bzw. Ver-<br />
meidungskosten bestimmt wurden, so weit als möglich nicht verwendet werden. Die direkte<br />
Befragung findet in der Praxis aber aus verschiedensten Gründen (z.B. Abhängigkeit der wil-<br />
56
lingness-to-pay vom jeweiligen Vermögen; schlechtes Wissen der Befragten) selten Anwen-<br />
dung. In Tabelle 6 sind in der Praxis weit verbreitete Bewertungsmethoden mit ihren bevor-<br />
zugten Anwendungsgebieten aufgelistet (EC, 2000):<br />
Luft-, <strong>Wasser</strong>- und<br />
Bodenemissionen<br />
Unannehmlichkeiten<br />
Anwendungsgebiet<br />
Gesundheitsauswirkungen<br />
Umweltauswirkungen<br />
Korrosionsschäden<br />
Ernteausfälle<br />
Geruch<br />
Lärm<br />
visuelle Belästigung<br />
Tabelle 6: Bevorzugte Anwendungsgebiete diverser Bewertungsverfahren<br />
57<br />
Bevorzugte<br />
Bewertungsmethode<br />
Dosis-Wirkung Ansatz<br />
Hedonisches Preiskonzept<br />
Kontingenz-Beurteilung<br />
Da die Erhebung neuer Daten mit erheblichen <strong>Kosten</strong> verbunden ist, werden für neue Studien<br />
oftmals bereits vorhandene Daten zugrunde gelegt (ESHET et al., 2005). Drei von vier in den<br />
Jahren 2000 bis 2005 entstandenen Studien zur ökonomischen Bewertung von Emissionen aus<br />
MVA und Deponien (AEA, 2002; DJIKGRAAF und VOLLEBERGH, 2003; EUNOMIA,<br />
2002) verwendeten als Grundlage Daten, die im Jahr 2000 von der Europäischen Kommission<br />
veröffentlicht wurden (EC, 2000). Diese Studie erhebt jedoch selbst keine originären Daten,<br />
sondern fasst bis dato bestandene Studien zusammen und bewertet deren Güte. Neuere Erhe-<br />
bungen werden von der Europäischen Kommission im Rahmen der ExternE-Plattform<br />
(www.externe.info) durchgeführt und basieren auf der 2005 publizierten ExternE-Methodik<br />
(EXTERNE, 2005).<br />
Für die Auswahl der in dieser Arbeit herangezogenen monetären Werte wurde neben dem<br />
Erscheinungsdatum der primären Studie, auch die Bewertungsmethodik sowie die Studienre-<br />
gion in Betracht gezogen. Die Region in der Studien durchgeführt werden ist aufgrund von<br />
z.B. Haushaltseinkommen, Bevölkerungsdichte, ect. von entscheidender Bedeutung. Daher<br />
sollte im Idealfall immer für eine Region erhobene Daten nur in strukturell ähnlichen Gebie-<br />
ten angewandt werden.<br />
Weiters müssen die unterschiedlichen Preisniveaus in den jeweiligen Jahren berücksichtigt<br />
werden, indem die ermittelten <strong>Kosten</strong> mit der Inflation der vergangenen Jahre auf den<br />
1.1.2008 aufgezinst werden.
Für Österreich wurden somit folgende monetären Werte für Umweltauswirkungen recher-<br />
chiert:<br />
Luftemission<br />
EURO/kg<br />
Basisjahr 2<br />
58<br />
EURO/kg<br />
1.1.2008 3<br />
Studie<br />
PAK 3.684,000 4.199,865 ECON (1995)<br />
Partikel 12,045 14,354 EC (1996a)<br />
HCl 6,100 6,954 ECON (1995)<br />
HF 2.210,000 2.519,463 ECON (1995)<br />
SO2 4,600 4,701 METHODEX (2007)<br />
NOX 2,600 2,657 METHODEX (2007)<br />
CO2 0,019 0,019 METHODEX (2007)<br />
CO 0,007 0,008 EC (1996a)<br />
VOC 0,890 0,910 METHODEX (2007)<br />
Cd 54,000 55,189 METHODEX (2007)<br />
Hg 6.000,000 6.132,123 METHODEX (2007)<br />
TCDD-Äqu. 37.000.000,000 37.814.756,234 METHODEX (2007)<br />
Verkehrslärm<br />
[EURO / t-km]<br />
3,000 0,031 PIRA (2003)<br />
CH4 0,086 0,102 EC (1996a)<br />
H2S 200,514 204,929 PIRA (2003)<br />
Tabelle 7: Monetäre Werte für diverse Luftemissionen.<br />
Partikel stellen eine häufig untersuchte Emission dar, die auch weit abseits der Abfallwirt-<br />
schaft Bedeutung hat. Die für die Berechnung zugrunde liegenden Daten (AVN NOE, 1995)<br />
weisen lediglich eine übergeordnete Partikelemission aus, die nicht weiter in PM 2,5 oder PM<br />
10 unterteilt ist. Fast alle neueren Studien unterscheiden die beiden Emissionen. Der herange-<br />
zogene Zahlenwert stammt zwar aus dem Jahr 1996, jedoch sprechen zwei Gründe für diese<br />
Wahl. Zum einen wurde damals, so wie auch in der AVN NOE (1995), die Partikel noch nicht<br />
in PM2,5 und PM10 unterteilt und zum anderen stammen diese Referenzwerte aus einer deut-<br />
schen Studie und sind daher für Österreich sehr repräsentativ. Die CO und die CH4-<br />
Emissionen wurden ebenfalls aus dieser Studie entnommen, da diese Studie in Bewertungs-<br />
methodik und Erscheinungsort den anderen Studien überlegen ist.<br />
2<br />
Werte von 1996 sind in ECU (European Currency Unit) angegeben.<br />
3<br />
Berücksichtigung des generellen Preisanstieges auf Basis des harmonisierten Verbraucherpreisindexes (HVPI)<br />
veröffentlicht von der Statistik-Austria:<br />
http://www.statistik.at/web_de/statistiken/preise/verbraucherpreisindex_vpi_hvpi/022837.html<br />
(Zugriff: 01.06.2008)
Die Emissionen von HCl sowie HF sind hingegen viel seltener untersucht und auch online in<br />
METHODEX (2007) nicht enthalten.<br />
<strong>Wasser</strong>emission EURO/kg<br />
Basisjahr 4<br />
59<br />
EURO/kg<br />
1.1.2008 5<br />
Studie<br />
Pb 178 182 ECON (1995)<br />
Cd 622 636 ECON (1995)<br />
Hg 1.022 1.045 ECON (1995)<br />
Tabelle 8: Monetäre Werte für einige <strong>Wasser</strong>emissionen.<br />
Die <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> im oben dargestellten Sinn beschränkt sich auf die Bewertung<br />
von externen Effekten, bei denen es in der Regel keinen direkten Marktpreis gib. Flächen-<br />
und Ressourcenverbrauch (fossile Rohstoffe) stellen zwar interne <strong>Kosten</strong> dar, haben aber ei-<br />
nen umweltrelevanten Charakter und werden auch in der <strong>Ökobilanz</strong> erfasst. Aus diesem<br />
Grund und zur besseren Vergleichbarkeit der Resultate werden diesen Inventaren Marktpreise<br />
zugeordnet.<br />
Flächenverbrauch<br />
EURO/m 2<br />
1.1.2008<br />
Quelle<br />
Ungewidmetes Grünland (NÖ) 3 HIERMAIER (2008)<br />
Ressourcenverbrauch<br />
EURO<br />
1.1.2008<br />
Studie<br />
Aktivkohle [t] 2.000 SAHIN (2008)<br />
Erdgas [KWh] 0,028 E-CONTROL (2008)<br />
Tabelle 9: Monetäre Werte für Flächen- und Ressourcenverbrauch<br />
Die umweltrelevanten Inventare beider Szenarien sind in Punkt 5.1 und die aktuellen monetä-<br />
ren Literaturwerte in Tabelle 7 bis Tabelle 9 aufgelistet. Jedoch sind nicht für alle<br />
Emissionen passende Bewertungen vorhanden. Somit konnten die Luftemissionen Benzol,<br />
Chlorbenzol, Chlorphenol und Polyzyklische Biphenyle (PCB) nicht mitberücksichtigt wer-<br />
den. Ebenfalls sind Bewertungsdaten von Salzeinträgen ins <strong>Wasser</strong> (z.B. Sulfat, Chlor, Kalzi-<br />
um) und unspezifische <strong>Analyse</strong>daten wie AOX, TOC, BSB, CSB in der Literatur nicht vor-<br />
handen.<br />
4<br />
Werte von 1996 sind in ECU (European Currency Unit) angegeben.<br />
5<br />
Berücksichtigung des generellen Preisanstieges auf Basis des harmonisierten Verbraucherpreisindexes (HVPI)<br />
veröffentlicht von der Statistik-Austria:<br />
http://www.statistik.at/web_de/statistiken/preise/verbraucherpreisindex_vpi_hvpi/022837.html<br />
(Zugriff: 01.06.2008)
Unannehmlichkeiten wie Geruch und visuelle Belästigung resultierend aus der Deponierung<br />
bereits vorbehandelten Abfalls, ist in der aktuellen Literatur nicht diskutiert. Da in allen re-<br />
cherchierten Studien die Art der deponierten Abfälle nicht näher definiert wird, ist davon aus-<br />
zugehen, dass es sich hierbei um unbehandelte Abfälle handelt. EXTERNE (1995) bewertet<br />
bei einer italienischen Deponie die Unannehmlichkeiten nach dem Hedonischen Preiskonzept<br />
mit 16 Cent pro kg deponiertem Abfall. Nach BRISSON und (1998) sind die Unannehmlich-<br />
keiten pro Anlage (Müllverbrennung bzw. Deponie) hingegen fix. Es wird begründet dass die<br />
Unannehmlichkeiten hauptsächlich von der bloßen Existenz der Anlage abhängen und dass<br />
die Menge der behandelnden Abfälle keinen wesentlichen Einfluss hat. Dieser Ansatz er-<br />
scheint schlüssig, wenn man annimmt, dass lediglich die von der Abfallbehandlung verur-<br />
sachten Emissionen proportional zur Abfallmenge sind. Die Größe der Anlage ist natürlich für<br />
den Techniker auch eine Funktion der Abfallmenge, jedoch für die Anrainer dürften die Un-<br />
annehmlichkeiten wie visuelle Belästigung bzw. Geruch bis zu einem gewissen Ausmaß<br />
mengenentkoppelt sein. Die mengenabhängigen Emissionen sind hauptsächlich Luftemissio-<br />
nen, die oft global bzw. regional wirken und keine lokalen Unannehmlichkeiten verursachen.<br />
Die beste monetäre Abschätzung ist laut BRISSON und PEARCE (1998) 1 Mio. € pro Jahr<br />
und Deponie bzw. 1,5 Mio. € pro Jahr und Müllverbrennungsanlage. EC (2000) bewertet die<br />
Unannehmlichkeiten, ähnlich wie EXTERNE (1995), mit einer Reduktion der Immobilien-<br />
preise in Abhängigkeit von deren Entfernung zur Deponie (Hedonisches Konzept). Ab einer<br />
Entfernung von 3,4 km ist demnach mit keiner Reduktion mehr zu rechnen, d.h. die Unan-<br />
nehmlichkeiten sind gleich Null (EC, 2000).<br />
Im Basisszenario der vorliegenden Fallstudie wurde aufgrund fehlender Daten für bereits vor-<br />
behandelte Abfälle auf eine konkrete Bewertung der Unannehmlichkeiten verzichtet. Da je-<br />
doch in beiden Szenarien jeweils eine Müllverbrennung bzw. die gleichen Deponiearten benö-<br />
tig werden, sind die anfallenden <strong>Kosten</strong>, nach BRISSON und PEARCE (1998), identisch.<br />
Jedoch werden alle Unannehmlichkeiten, resultierend aus den 7 MBA-Anlagen des Szenarios<br />
„MBA“ nicht aufgewogen. Wenn angenommen wird, dass die MBA-Anlagen in gewisser<br />
Entfernung zu bewohnten Gebieten errichtet werden, so reduzieren sich die externen <strong>Kosten</strong><br />
nach EC (2000). Wobei bei umschlossenen MBA-Anlagen nach dem Stand der Technik mit<br />
geringeren Unannehmlichkeiten als bei einer Deponie für unbehandelten Abfall zu rechnen ist<br />
und somit die „Reichweite“ der Unannehmlichkeiten wahrscheinlich unter 3,4 km liegt.<br />
60
Aufgrund fehlender Literaturdaten zur monetären Bewertung von Schwefelwasserstoff (H2S),<br />
wurde die H2S Emission in SO2-Äquivalente umgerechnet (PIRA, 2003: 1 H2S = 43,59 SO2<br />
Äquivalent). Die SO2-Äqivalente wurden anschließend mit den Werten für SO2 bewertet.<br />
Um den Erdgasverbrauch berechnen zu können wurden die, von der MVA benötigten Norm-<br />
kubikmeter in KWh umgerechnet 6 (1 Nm 3 = 11,07 KWh).<br />
5.2.2. Ergebnisse<br />
5.2.2.1. Basisszenario<br />
Im Folgenden sind die relevanten Umwelteffekte der beiden Basisszenarien (siehe<br />
Tabelle 4 und Tabelle 5) monetär bewertet. Die Gesamtkosten aus Luftemission, Was-<br />
seremission, Flächenbedarf und Ressourcenverbrauch belaufen sich demnach bei dem<br />
Szenario „MVA“ auf 19,4 und bei dem Szenario „MBA“ auf 14,8 Euro pro Tonne Ab-<br />
fall. Von diesen Werten sind die Emissionsgutschriften („MVA“: 8,2 bzw. „MBA“:<br />
6,9 Euro pro Tonne) bereits abgezogen.<br />
Bemerkenswert jedoch ist, dass nur sechs der 16 bewerteten Faktoren im „MVA“ Sze-<br />
nario einen relativen Einfluss von über einem Prozent bezogen auf die Gesamtkosten<br />
(HCl-, HF-, NOx-, CO2-, Hg-Emissionen und Erdgas). Im „MVA“ Szenario wird e-<br />
benfalls der Großteil der <strong>Kosten</strong> durch wenige Faktoren bestimmt. Mehr als einen<br />
Prozent der Gesamtkosten verursachen lediglich vier der 20 untersuchen Parameter<br />
(NOx-, CO2-, Hg-Emissionen und Erdgas).<br />
Über einer Schwellgrenze für signifikante Einflussgrößen von vier Prozent kommen<br />
beim „MVA“ Szenario vier Luftemissionen (HF-, NOx-, CO2-, Hg) und bei dem<br />
„MBA“ Szenario lediglich drei (NOx-, CO2-, Hg).<br />
Mit über 97% tragen die Luftemissionen den Großteil an den Gesamtkosten beider<br />
Szenarien (siehe Tabelle 11 und Tabelle 13). Allerdings konnte von den anfallenden<br />
<strong>Wasser</strong>emissionen aufgrund mangelnder Literaturdaten nur der Blei-, Quecksilber-<br />
und Cadmiumeintrag bewertet werden (siehe Tabelle 8).<br />
6 http://www.investor.evn.at/gb/gb2004/Glossar.asp<br />
61
„Müllverbrennung“ Monetäre Bewertung<br />
Luftemissionen<br />
Menge<br />
[t/t Abfall]<br />
<strong>Kosten</strong> / Erlös<br />
[EURO / t Abfall]<br />
62<br />
% <strong>Kosten</strong> % Erlös<br />
Benzol -1,12E-06 - - -<br />
Chlorbenzol 1,43E-10 - - -<br />
Chlorphenol 1,10E-10 - - -<br />
PCB 1,65E-11 - - -<br />
PAK -7,19E-09 -3,02E-02 0,00% 2,99%<br />
Partikel -4,92E-05 -7,06E-01 0,00% 69,87%<br />
HCl 3,64E-05 2,53E-01 1,28% 0,00%<br />
HF 4,44E-07 1,12E+00 5,64% 0,00%<br />
SO2 -5,84E-05 -2,74E-01 0,00% 27,14%<br />
NOX 4,16E-04 1,11E+00 5,58% 0,00%<br />
CO2 8,04E-01 1,56E+01 78,76% 0,00%<br />
CO 2,83E-04 2,36E-03 0,01% 0,00%<br />
VOC 2,46E-05 2,24E-02 0,11% 0,00%<br />
Cd 2,74E-07 1,51E-02 0,08% 0,00%<br />
Hg 2,73E-07 1,67E+00 8,43% 0,00%<br />
TCDD-Äqu. 5,39E-13 2,04E-02 0,10% 0,00%<br />
Verkehrslärm [Mo. t-km] 1,16E-04 3,63E-03 0,02% 0,00%<br />
CH4 -2,98E-04 -3,05E-05 0,00% 0,00%<br />
Σ <strong>Kosten</strong> / Erlöse<br />
Gesamt_Luftemission 1,88E+01<br />
Anteil Gesamtkosten 97,21%<br />
Tabelle 10: Monetäre Bewertung des Szenarios "MVA" (1)<br />
100,00% 100,00%<br />
1,98E+01<br />
EURO / t<br />
1,01E+00<br />
EURO / t<br />
Die monetäre Bewertung der Luftemissionen zeigt deutlich den starken Einfluss der Emissi-<br />
onsgutschriften. Bei allen negativen Emissionswerten übersteigt die Menge der gutgeschrie-<br />
benen die der verursachten Emission.
<strong>Wasser</strong>emissionen<br />
Menge<br />
[t/t Abfall]<br />
63<br />
<strong>Kosten</strong> / Erlös<br />
[EURO / t Abfall]<br />
Anteil<br />
Gesamtkosten<br />
Cl - 3,05E-03 - -<br />
2-<br />
SO4<br />
1,44E-04 - -<br />
Ca 2+ 1,79E-03 - -<br />
CaSO4 9,07E-05 - -<br />
Gesamt_<strong>Wasser</strong>emission - -<br />
Flächenbedarf<br />
Menge<br />
[m 2 /t Abfall]<br />
<strong>Kosten</strong> / Erlös<br />
[EURO / t Abfall]<br />
Anteil<br />
Gesamtkosten<br />
Grünfläche 1,59E-02 4,76E-02 0,25%<br />
Gesamt_Flächenbedarf 4,76E-02 0,25%<br />
Ressourcenverbrauch<br />
Menge<br />
[KWh/t Abfall]<br />
<strong>Kosten</strong> / Erlös<br />
[EURO / t Abfall]<br />
Anteil<br />
Gesamtkosten<br />
Erdgas 1,70E+01 4,93E-01 2,54%<br />
Gesamt_Ressourcenverbrauch 4,93E-01 2,54%<br />
Gesamtkosten Szenario „MVA“ 1,94E+01<br />
Tabelle 11: Monetäre Bewertung des Szenarios "Müllverbrennung" (2)<br />
Der Flächenbedarf und der Ressourcenverbrauch verursachen jeweils 0,25% bzw. 2,54% der<br />
Gesamtkosten des „MVA“ Szenarios. Wie schon oben erwähnt können die <strong>Wasser</strong>emissionen<br />
aufgrund fehlender <strong>Kosten</strong>abschätzungen in der Literatur nicht durchgeführt werden.
Luftemissionen<br />
„MBA“ Monetäre Bewertung<br />
Menge<br />
[t/t Abfall]<br />
64<br />
<strong>Kosten</strong> / Erlös<br />
[EURO / t Abfall]<br />
% <strong>Kosten</strong> % Erlös<br />
Benzol -7,55E-07 - -<br />
Chlorbenzol 4,67E-10 - -<br />
Chlorphenol 1,51E-10 - -<br />
PCB 4,86E-11 - -<br />
PAK -2,75E-10 -1,16E-03 0,00% 0,03%<br />
Partikel -3,54E-05 -5,08E-01 0,00% 12,63%<br />
HCl -1,49E-06 -3,56E-08 0,00% 0,00%<br />
HF -8,91E-07 -2,24E+00 0,00% 55,78%<br />
SO2 -4,09E-05 -1,92E-01 0,00% 4,78%<br />
NOX 2,80E-04 7,43E-01 4,01% 0,00%<br />
CO2 8,45E-01 1,64E+01 88,68% 0,00%<br />
CO 1,80E-04 1,50E-03 0,01% 0,00%<br />
VOC 2,95E-05 2,68E-02 0,14% 0,00%<br />
Cd 2,75E-07 1,52E-02 0,08% 0,00%<br />
Hg 2,08E-07 1,28E+00 6,89% 0,00%<br />
TCDD-Äqu. 3,97E-13 1,50E-02 0,08% 0,00%<br />
Verkehrslärm [Mo. t-km] 5,20E-05 1,62E-03 0,01% 0,00%<br />
CH4 1,79E-04 1,83E-02 0,10% 0,00%<br />
H2S -5,26E-06 -1,08E+00 0,00% 26,78%<br />
Σ <strong>Kosten</strong> / Σ Erlöse<br />
Gesamt_Luftemission 1,45E+01<br />
Anteil Gesamtkosten 98,13%<br />
Tabelle 12: Monetäre Bewertung des Szenarios "MBA" (1)<br />
100% 100%<br />
1,85E+01<br />
EURO / t<br />
4,02E+00<br />
EURO / t<br />
Die monetäre Bewertung der Luftemissionen zeigt analog dem „MVA“ Szenario den<br />
starken Einfluss der Emissionsgutschriften. Jedoch sind aufgrund der geringeren Ener-<br />
gieausbeute des „MBA“ Szenarios die durch die Gutschriften verursachten Erlöse ge-<br />
ringer. Bei allen negativen Emissionswerten übersteigt die Menge der gutgeschriebe-<br />
nen die der verursachten Emission. Anders als beim „MVA“ Szenario ist in diesem<br />
Fall der „Gutschriftenüberhang“ nicht ausschließlich bei den Partikel und Schwefeldi-<br />
oxid Emission, sondern zusätzlich bei den Fluor- und Schwefelwasserstoffemissionen,<br />
von Bedeutung.
<strong>Wasser</strong>emissionen<br />
Menge<br />
[t/t Abfall]<br />
65<br />
<strong>Kosten</strong> / Erlös<br />
[EURO / t Abfall]<br />
Anteil<br />
Gesamtkosten<br />
Cl - 3,05E-03 - -<br />
2-<br />
SO4<br />
1,44E-04 - -<br />
Ca 2+ 1,79E-03 - -<br />
CaSO4 9,07E-05 - -<br />
NH3-N 9,42E-05 - -<br />
BSB5 1,20E-05 - -<br />
CSB 5,84E-05 - -<br />
TOC als C 1,72E-05 - -<br />
AOX 2,06E-08 - -<br />
VOC 1,89E-08 - -<br />
Pb 6,87E-10 1,25E-04 0,00%<br />
Cd 6,87E-11 4,37E-05 0,00%<br />
Hg 3,44E-12 3,59E-06 0,00%<br />
Gesamt_<strong>Wasser</strong>emission 1,72E-04 0,00%<br />
Flächenbedarf<br />
Menge<br />
[m 2 /t Abfall]<br />
<strong>Kosten</strong> / Erlös<br />
[EURO / t Abfall]<br />
Anteil<br />
Gesamtkosten<br />
Grünfläche 1,84E-02 5,53E-02 0,37%<br />
Gesamt_Flächenbedarf 5,53E-02 0,37%<br />
Ressourcenverbrauch<br />
Menge<br />
[KWh/t Abfall]<br />
<strong>Kosten</strong> / Erlös<br />
[EURO / t Abfall]<br />
Anteil<br />
Gesamtkosten<br />
Erdgas 7,61E+00 2,20E-01 1,49%<br />
Gesamt_Ressourcenverbrauch 2,20E-01 1,49%<br />
Gesamtkosten Szenario „MBA“ 1,48E+01 100%<br />
Tabelle 13: Monetäre Bewertung des Szenarios "MBA" (2)<br />
Analog zum „MVA“ Szenario verursachten der Flächenbedarf und der Ressourcen-<br />
verbrauch weit geringere <strong>Kosten</strong> (0,25% bzw. 2,54%) als die Luftemissionen. Wie<br />
schon oben erwähnt kann die Bewertung des Großteils der <strong>Wasser</strong>emissionen auf-<br />
grund fehlender <strong>Kosten</strong>abschätzungen in der Literatur nicht durchgeführt werden. Die<br />
drei <strong>Wasser</strong>emissionen (Pb, Cd, Hg), für die passende Daten verfügbar sind, haben je-<br />
doch einen verschwindend geringen Anteil (jeweils kleiner als 0,00%) and den Ge-<br />
samtkosten.
Teilt man die <strong>Kosten</strong> / Erlöse des Hauptkostenfaktors, der Luftemission auf die ein-<br />
zelnen Prozessmodule auf, so kann deren Ursprung ermittelt werden.<br />
„Müllverbrennung“<br />
Luftemissionen<br />
<strong>Kosten</strong> / Erlös (-)<br />
[EURO / Jahr]<br />
66<br />
<strong>Kosten</strong> / Erlös (-)<br />
[EURO / t Abfall]<br />
Verbrennung 7,77E+06 2,67E+01<br />
Transport 7,25E+04 2,49E-01<br />
Emissionsgutschrift -2,38E+06 -8,17E+00<br />
Gesamt 5,48E+06 1,88E+01<br />
Tabelle 14: Monetäre Bewertung der Prozessmodule des Szenarios "MVA"<br />
Über 99% der <strong>Kosten</strong> des Szenarios „MVA“ werden von der Müllverbrennungsanlage<br />
direkt verursacht, die Transportkosten betragen nur ca. 1% und sind daher vernachläs-<br />
sigbar klein. Wie schon oben angedeutet ist der Erlöse der Emissionsgutschrift be-<br />
trächtlich und „neutralisiert“ ca. ein Drittel (29,9%) der <strong>Kosten</strong> des Prozessmoduls<br />
Verbrennung.<br />
„MBA“<br />
Luftemissionen<br />
<strong>Kosten</strong> / Erlös (-)<br />
[EURO/Jahr]<br />
<strong>Kosten</strong> / Erlös (-)<br />
[EURO / t Abfall]<br />
MBA 1,08E+06 3,72E+00<br />
Verbrennung 5,10E+06 1,75E+01<br />
Deponie 1,30E+06 1,73E-02<br />
Transport 3,24E+04 1,11E-01<br />
Emissionsgutschrift 2,00E+06 -6,88E+00<br />
Gesamt 4,22E+06 1,45E+01<br />
Tabelle 15: Monetäre Bewertung der Prozessmodule des Szenarios "MBA"<br />
Bei der genaueren Betrachtung der Luftemissionen des „MBA“ Szenarios wird er-<br />
sichtlich, dass die mechanisch-biologischen Behandlungsanlagen (17%) sowie die<br />
Müllverbrennungsanlage (82%) die wesentlichen Faktoren der Gesamtkosten sind.<br />
Ebenso wie beim „MVA“ Szenario werden durch den Erlös der Emissionsgutschrift<br />
ca. ein Drittel (32,2%) der restlichen <strong>Kosten</strong> aufgewogen.<br />
Der Vergleich der von beiden Szenarien verursachte Gesamtschaden zeigt deutlich,<br />
dass aus Sicht der <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> das „MBA“ Szenario besser zu werten ist.<br />
Dieses weist um 31,1% geringere <strong>Kosten</strong> aus oder anders ausgedrückt ist die Abfall-<br />
behandlung um 4,6 Euro pro Tonne günstiger als beim „MVA“ Szenario.
5.2.2.2. Sensitivitätsanalyse<br />
Der relative Einfluss der Einzelemissionen am Gesamtschaden kann direkt aus den an-<br />
teiligen Emissionskosten an den Reinkosten ermittelt werden (siehe Tabelle 16). Mit<br />
Reinkosten werden die tatsächlich verursachten Schäden durch ein Szenario beurteilt,<br />
d.h. die Emissionsgutschriften sind nicht abgezogen.<br />
67<br />
Einfluss der Emission<br />
Szenario Partikel HF SO2 NOx CO2 Hg<br />
„MVA“ 2,37% 15,88% 1,92% 5,63% 66,62% 6,25%<br />
„MBA“ 2,10% 0,02% 1,73% 4,84% 84,63% 6,02%<br />
Tabelle 16: Einflusses der Einzelemission am Gesamtschaden<br />
Die sieben in Tabelle 16 dargestellten Emissionen verursachen über 98% der <strong>Kosten</strong><br />
aus Luftemissionen. Berücksichtigt man, dass die Luftemissionen für 97,21%<br />
(„MVA“) und 98,13% („MBA“) der Umweltauswirkungen verantwortlich sind, so<br />
werden über 96% des Gesamtschadens (der Gesamtkosten) von diesen sieben Emissi-<br />
onen getragen. Dabei ist Kohlendioxid mit 66,62% („MVA“) bzw. 84,63% („MBA“)<br />
der mit Abstand größte Posten in der Bilanz. Auffallend ist außerdem der beträchtliche<br />
Einfluss der Flusssäureemissionen des Szenarios „MVA“ mit über 15%. Verglichen<br />
mit dem „MBA“ Szenario (0,02%). Daraus lässt sich schließen, dass im Zuge der me-<br />
chanisch-biologischen Abfallbehandlung Stoffe abgetrennt oder abgebaut werden<br />
können, die, wenn sie in unbehandelter Form verbrannt werden, erhebliche Mengen an<br />
HF-Emissionen verursachen.<br />
Weitere wichtige Parameter, wie die Berechnung der Emissionsgutschrift, die Aus-<br />
wahl des Kohlendioxid – <strong>Kosten</strong>faktors und die eventuelle Mitberücksichtigung von<br />
Unannehmlichkeiten werden in den folgenden drei Sensitivitätsszenarien genauer ana-<br />
lysiert. Bei der Durchführung der Sensitivitätsanalyse wurde jeweils das Basisszenario<br />
variiert. Dabei wurden bei den Emissionsgutschriften statt der Inventarliste lt. EcoIn-<br />
vent jene der AVN-SUP verwendet (1. Sensitivitätsszenario). Weiters wurden die an-<br />
gesetzten CO2 <strong>Kosten</strong> durch den Börsepreis vom 08.07.2008 ersetzt (2. Sensitivitäts-<br />
szenario). Die Unannehmlichkeiten der Massenabfalldeponie-Abdeckung Schwerfrak-<br />
tion der MBA wurde nach EXTERNE (1995) berücksichtigt (3. Sensitivitätsszenario).
„MVA“ Basisszenario 1.<br />
Gutschrift lt.<br />
AVN-SUP<br />
68<br />
Sensitivitätsszenarien<br />
2.<br />
CO2 - Preise lt.<br />
Emissionshandel<br />
<strong>Kosten</strong> [EURO/t Abfall]<br />
3.<br />
Unannehmlichkeiten<br />
berücksichtigt<br />
Luftemission 1,88E+01 1,78E+01 2,49E+01 1,88E+01<br />
<strong>Wasser</strong>emission - - - -<br />
Flächenbedarf 4,76E-02 4,76E-02 4,76E-02 4,76E-02<br />
Ressourcenverbrauch 4,93E-01 4,93E-01 4,93E-01 4,93E-01<br />
Gesamt 1,94E+01 1,83E+01 2,54E+01 1,94E+01<br />
∆ Basisszenario -5,38% 31,29% 0,00%<br />
∆ „MBA“ 21,17% 20,28% 0,72%<br />
Tabelle 17: Sensitivitätsszenarien 1 bis 3 des Szenarios „Müllverbrennung“<br />
„MBA“ Basisszenario<br />
1.<br />
Gutschrift lt.<br />
AVN-SUP<br />
Sensitivitätsszenarien<br />
2.<br />
CO2 - Preise lt.<br />
Emissionshandel<br />
<strong>Kosten</strong> [EURO/t Abfall]<br />
3.<br />
Unannehmlichkeiten<br />
berücksichtigt<br />
Luftemission 1,45E+01 1,48E+01 2,09E+01 1,89E+01<br />
<strong>Wasser</strong>emission 1,72E-04 1,72E-04 1,72E-04 1,72E-04<br />
Flächenbedarf 5,53E-02 5,53E-02 5,53E-02 5,53E-02<br />
Ressourcenverbrauch 2,20E-01 2,20E-01 2,20E-01 2,20E-01<br />
Gesamt 1,48E+01 1,51E+01 2,11E+01 1,92E+01<br />
∆ Basisszenario 2,38% 43,12% 30,18%<br />
Tabelle 18: Sensitivitätsszenarien 1 bis 3 des Szenarios „MBA“<br />
Durch den Vergleich der Gesamtkosten der drei Sensitivitätsszenarien mit den Ge-<br />
samtkosten des Basisszenarios kann Einfluss des jeweiligen Parameters abgeschätzt<br />
werden.<br />
So zeigt sich zum Beispiel, dass die Emissionsgutschrift der bereits über 10 Jahre alten<br />
Machbarkeitsstudie der AVN Niederösterreich (AVN NOE, 1995) nicht allzu sehr von<br />
den aktuellen Daten von EcoInvent abweichen (Sensitivitätsszenario 1: -5,37% bei<br />
„MVA“ und +2,38% bei „MBA“).<br />
Das 2. Sensitivitätsszenario zeigt, dass ein Steigerung des CO2-Preises auf 27 Euro pro<br />
Tonne (Marktwert an der Börse vom 08.07.2008) eine proportional große Auswirkung
auf die Gesamtkosten der beiden Projekte hat (+31,29% bei „MVA“ und +43,12% bei<br />
„MBA“).<br />
Bei allen sieben Sensitivitätsszenarien sind die verursachten <strong>Kosten</strong> pro Tonne Abfall<br />
der „Müllverbrennung“ größer als die der „MBA“. Der <strong>Kosten</strong>vorteil von über 20%<br />
schrumpft allerdings im 3. Sensitivitätsszenario auf 0,72%. Damit wird unter der Be-<br />
rücksichtigung der Unannehmlichkeiten der <strong>Kosten</strong>vorteil der „MBA“ nahezu elimi-<br />
niert wird. Wie schon oben erläutert sind die monetären Werte dieser Deponie-<br />
Unannehmlichkeiten wahrscheinlich zu hoch, da es sich in dieser Fallstudie um be-<br />
handelte Abfälle (Schwerfraktion) handelt. Allerdings wurden die Unannehmlichkei-<br />
ten der MBA-Anlagen nicht berücksichtigt und diese könnten das Ergebnis eventuell<br />
noch zugunsten der „Müllverbrennung“ verändern.<br />
69
5.3. <strong>Ökobilanz</strong>ierung (LCA)<br />
Die Bewertung der Umweltauswirkung beider Szenarien („Müllverbrennung“ und „MBA“)<br />
mittels LCA und anschließender Gewichtung nach dem Prinzip des Eco-Indikators´99<br />
(GOEDKOOP und SPRIENSMA, 2001a) umfasst folgende Schritte:<br />
• Auswahl von Wirkungskategorien, Wirkungsindikatoren und Charakterisierungsmo-<br />
delle<br />
• Klassifizierung der in Punkt 5.1 aufgelisteten Inventare<br />
• Charakterisierung der Inventare und Berechnung der Wirkungsindikatorwerte<br />
• Übertragung der Wirkungsindikatorwerte in das System des Eco-Indikator´99<br />
• Normierung und Ermittlung der Überkategoriewerte<br />
• Gewichtung mittels Eco-Indikator´99<br />
5.3.1. Auswahl von Wirkungskategorien, Wirkungsindikatoren und<br />
Charakterisierungsmodelle<br />
In Anlehnung an PIRA (2003a) und PIRA (2003b) wurden folgende Wirkungskategorien und<br />
Wirkungsindikatoren ausgewählt.<br />
Wirkungskategorie Wirkungsindikatoren<br />
Ressourcenverbrauch KWh – Äquivalent<br />
Klimaänderung CO2 – Äquivalent<br />
Stratosphärischer Ozonabbau FCKW 11 - Äquivalent<br />
Versauerung H + - Äquivalent<br />
Humantoxizität (Kanzerogenität) Cd – Äquivalent<br />
Eutrophierung P – Äquivalent<br />
Ökotoxizität Cu - Äquivalent<br />
Tabelle 19: LCA, Wirkungskategorien und Wirkungsindikatoren<br />
70
5.3.2. Klassifizierung sowie Charakterisierung der Inventare und<br />
Berechnung der Wirkungsindikatorwerte<br />
Die Zuordnung (Klassifizierung) und der Beitrag (Charakterisierung) einzelner Emissionen zu<br />
den jeweiligen Wirkungskategorien wurden von der PIRA-Studie (2003b) übernommen. E-<br />
missionen ohne Zahlenwert haben keinen Beitrag zur entsprechenden Wirkungskategorie.<br />
Tabelle 20: Klassifizierung und Charakterisierung des Inventars<br />
Durch Multiplikation der Emissionswerte der Szenarien „Müllverbrennung“ sowie „MBA“<br />
mit den jeweiligen Multiplikatoren der Wirkungskategorie werden die aggregierten Wir-<br />
kungsindikatorwerte erhalten (siehe Tabelle 21).<br />
Wirkungskategorie Wirkungsindikatorwerte pro Jahr<br />
71<br />
„Müllverbrennung“ „MBA“<br />
Ressourcenverbrauch KWh – Äquivalent 4,96E+06 2,22E+06<br />
Klimaänderung t CO2 – Äquivalent 2,34E+05 2,47E+05<br />
Stratosphärischer Ozonabbau t FCKW 11 - Äquivalent 1,10E-05 2,72E-05<br />
Versauerung t H + - Äquivalent 1,61E+00 8,85E-01<br />
Humantoxizität (Kanzerogenität) t Cd – Äquivalent 1,05E-01 9,95E-02<br />
Eutrophierung t P – Äquivalent 1,33E+01 1,28E+01<br />
Ökotoxizität t Cu - Äquivalent 5,72E-01 5,62E-01<br />
Tabelle 21: Aggregierte Wirkungsindikatorwerte
Auf den ersten Blick erscheint das Szenario „MBA“ vorteilhafter, da dieses in nur zwei Wir-<br />
kungskategorien (Klimaänderung und stratosphärischer Ozonabbau) schlechter gereiht ist,<br />
d.h. höhere Werte als das Szenario „Müllverbrennung aufweist. Dies ist aber nur eine qualita-<br />
tive Aussage und kann als solches für keinerlei Entscheidungsgrundlage dienen. Es wäre du-<br />
rchaus möglich, dass die Wirkungskategorie Klimaänderung bei dem „MBA“ Szenario ver-<br />
glichen mit dem „MVA“ Szenario um so vieles schlechter ist, dass es die anderen Kategorien,<br />
in denen die „MBA“ besser ist, wieder „ausgleicht“ oder gar die „MVA“ als vorteilhafter er-<br />
scheinen lässt. Das Problem des multidimensionalen Entscheidungsraums könnte an dieser<br />
Stelle der <strong>Analyse</strong> nur dann gelöst werden, wenn eine Variante in allen Kategorien einer<br />
zweiten überlegen ist. Da dies in der vorliegenden Fallstudie nicht der F ist sind weitere Un-<br />
tersuchungen notwendig.<br />
Es wäre theoretisch möglich die Wirkungsindikatorwerte selbst im Zuge der ISO 14044 zu<br />
normieren (siehe 2.1.6.4). Diese normierten Werte würden zwar dem besseren Verständnis<br />
dienen, da diese relative Größenordnung dargestellt würde. Das Problem des multidimensio-<br />
nalen Entscheidungsraumes kann damit aber nicht gelöst werden. Dies bedeutet, dass eine<br />
eineindeutige Beantwortung der übergeordneten Frage nach der „Höhe“ des umweltrelevanten<br />
Schadens, verursacht durch beide Szenarien, damit nicht beantwortet werden kann.<br />
Durch die folgende Überleitung der Werte in die „Welt“ des Eco-Indikators, mit anschließen-<br />
der Normierung und Gewichtung, wird ein einzelner single-score Wert (Eco-Indikatorwert)<br />
generiert, der einen direkten Vergleich beider Szenarien deutlicher ermöglicht.<br />
5.3.3. Übertragung der Wirkungsindikatorwerte in das System des<br />
Eco-Indikator´99<br />
Der Eco-Indikator stellt auf der einen Seite eine dimensionslose Kennzahl dar, die versucht<br />
alle Umweltauswirkungen eines Projekts, Lebenszyklus oder Produktes abzubilden. Auf der<br />
anderen Seite wird aber auch die Methode zur Erstellung dieses Indikatorwertes als Eco-<br />
Indikator, im vorliegenden Fall Eco-Indikator`99, bezeichnet.<br />
Das Prinzip des Eco-Indikators beruht darauf, dass alle Umwelteinwirkungen in drei Überka-<br />
tegorien eingeteilt werden können. Diese sind Schädigung des Menschen, Schädigung des<br />
Ökosystems und Schädigung fossiler Rohstoffe (GOEDKOOP und SPRIENSMA, 2001a).<br />
Diese Überkategorien besitzen jeweils spezielle Einheiten (verlorene Lebensjahre DALY,<br />
72
Prozent verlorener Spezies in einem bestimmten Gebiet PDFm2*yr, marginale Förderenergie<br />
MJ) 7 und bestehen wiederum aus Unterkategorien mit dieselbe Einheit (siehe Abbildung 13).<br />
Abbildung 13: Hierarchischer Aufbau des Eco-Indikators (GOEDKOOP und SPRIENSMA, 2001a)<br />
Diese Unterkategorien sind zum Teil mit den Wirkungskategorien der <strong>Ökobilanz</strong> identisch,<br />
jedoch fehlt der Kategorie „Beeinträchtigung der Atemwege“ (engl. „respiratory effects“) ein<br />
LCA-Pendant. Daher wurde dieser Wert mit Hilfe der Daten von GOEDKOOP und<br />
SPRIENSMA (2001b) direkt aus den einzelnen Emissionen neu berechnet.<br />
Auch die Kategorie „Versauerung / Eutrophierung“ mussten neu berechnet werden, da die<br />
Referenzemission der LCA (H + bzw. P – Emissionsäquivalent) nicht in dem Emissionskatalog<br />
des Eco-Indikators´99 (GOEDKOOP und SPRIENSMA, 2001b) vorhanden ist (z.B. Versaue-<br />
rung im EI´99 nur SO2, NOx und NH3 Emissionen berücksichtigt). Weiters ist Versauerung<br />
und Eutrophierung im Gegensatz zur LCA in eine Kategorie zusammengefasst.<br />
Eine vergleichende Gegenüberstellung der Wirkungskategorien der <strong>Ökobilanz</strong> mit den Unter-<br />
kategorien des Eco-Indikators ist in Tabelle 22 zu sehen. Dabei fällt auf, dass es für nahezu<br />
jede Kategorie ein Pendant gibt, einzig die Unterkategorie ionische Radioaktivität stellt eine<br />
Ausnahme dar. Dies ist aber nicht weiter von belangen, da die Sachbilanz keine ionische Ra-<br />
dioaktivität verursachende Emissionen (GOEDKOOP und SPRIENSMA, 2001b) enthält.<br />
7 Auf die Einheiten wird nicht näher eingegangen. Interessierte sind auf GOEDKOOP und SPRIENSMA<br />
(2001b) verwiesen.<br />
73
Wirkungskategorie<br />
<strong>Ökobilanz</strong><br />
Unterkategorie<br />
Eco-Indikator´99<br />
Klimaänderung Klimaänderung ja<br />
Stratosphärischer Ozonabbau Ozonabbau ja<br />
Humantoxizität (krebserregend) Kanzerogenität ja<br />
Ökotoxizität Ökotoxizität ja<br />
Versauerung - ja<br />
Eutrophierung - ja<br />
- Versauerung / Eutrophierung ja<br />
Flächenverbrauch<br />
regionale und lokale Gefährdung<br />
von vom aussterben<br />
bedrohte Pflanzen<br />
Ressourcenverbrauch Marginale Förderenergie ja<br />
- Ionische Radioaktivität nein<br />
74<br />
Pendant<br />
LCA – EI´99 vorhanden?<br />
Tabelle 22: Gegenüberstellung Wirkungskategorien der <strong>Ökobilanz</strong> und Unterkategorien des EI´99<br />
Bei den Wirkungsindikatorwerten, die direkt in die Unterkategorien des EI´99 übersetzt wer-<br />
den konnten, wurde die Transformation durch einfache Multiplikation der jeweiligen Tonnen-<br />
Äquivalente mit dem Schadensfaktor durchgeführt (siehe Tabelle 23 bis Tabelle 28). Um Mo-<br />
dellunsicherheiten der Wirkungsdauer von Emissionen entgegenzuwirken werden drei unter-<br />
schiedliche Schadenmodelle unterschieden (GOEDKOOP und SPRIENSMA, 2001b):<br />
Egalitarian (Langzeitperspektive): Selbst der kleinste Beweis über möglichen Schäden ist<br />
ausreichend um diese in die <strong>Analyse</strong> zu inkludieren.<br />
Individualist (Kurzzeitperspektive): Nur wissenschaftlich eindeutig fundamentierte Effekte<br />
werden in der <strong>Analyse</strong> berücksichtigt.<br />
Hierarchist (ausgeglichene Perspektive): Der wissenschaftliche Konsens ist ausschlaggebend<br />
für die Einbeziehung in die <strong>Analyse</strong>.<br />
Der Hierachist-Ansatz wird von (GOEDKOOP und SPRIENSMA, 2001b) als Standard be-<br />
zeichnet und daher beziehen sich die folgenden Ausführungen ausschließlich auf diesen An-<br />
satz.<br />
Kanzerogenität Schadensfaktor<br />
[DALY / kg Cd]<br />
Wirkungsindikatorwert<br />
[t Cd-Äquivalent / Jahr]<br />
ja<br />
Unterkategoriewert<br />
[DALY /Jahr]<br />
„MVA“ „MBA“ „MVA“ „MBA“<br />
Hierarchist 1,35E-01 1,05E-01 9,95E-02 1,42E+01 1,34E+01<br />
Tabelle 23: Übertragung des Wirkungsindikatorwertes „Kanzerogenität“ in das System des EI´99
Klimawandel<br />
Schadensfaktor<br />
[DALY / t CO2]<br />
Wirkungsindikatorwert<br />
[t CO2-Äquivalent / Jahr]<br />
75<br />
Unterkategoriewert<br />
[DALY /Jahr]<br />
„MVA“ „MBA“ „MVA“ „MBA“<br />
Hierarchist 2,10E-04 2,34E+05 2,47E+05 4,92E+01 5,19E+01<br />
Tabelle 24: Übertragung des Wirkungsindikatorwertes „Klimawandel“ in das System des EI´99<br />
Ozonabbau<br />
Schadensfaktor<br />
[DALY /<br />
kg FCKW 11]<br />
Wirkungsindikatorwert<br />
[t FCKW 11-Äquivalent /<br />
Jahr]<br />
Unterkategoriewert<br />
[DALY /Jahr]<br />
„MVA“ „MBA“ „MVA“ „MBA“<br />
Hierarchist 1,05E-03 1,10E-05 2,72E-05 1,15E-05 2,85E-05<br />
Tabelle 25: Übertragung des Wirkungsindikatorwertes „Ozonabbau“ in das System des EI´99<br />
Ökotoxizität<br />
Schadensfaktor<br />
[PDF*m2*Jahr /<br />
Wirkungsindikatorwert<br />
[t Cu-Äquivalent / Jahr]<br />
Unterkategoriewert<br />
[PDF*m2*Jahr /Jahr]<br />
kg Cu] „MVA“ „MBA“ „MVA“ „MBA“<br />
Hierarchist 1,47E+02 5,72E-01 5,62E-01 8,41E+04 8,27E+04<br />
Tabelle 26: Übertragung des Wirkungsindikatorwertes „Ökotoxizität“ in das System des EI´99<br />
Gefährdung<br />
von vom aussterben<br />
bedrohter<br />
Pflanzen<br />
Schadensfaktor<br />
[PDF*Jahr]<br />
Wirkungsindikatorwert<br />
[m 2 / Jahr]<br />
Unterkategoriewert<br />
[PDF*m2*Jahr /Jahr]<br />
„MVA“ „MBA“ „MVA“ „MBA“<br />
Hierarchist 1,15 4,61E+03 5,37E+03 5,31E+03 6,17E+03<br />
Tabelle 27: Berechnung des Kategoriewerts „Schädigung fossiler Rohstoffe“ des EI´99<br />
Schädigung<br />
fossiler<br />
Rohstoffe<br />
Schadensfaktor<br />
marginale<br />
Förderenergie<br />
Wirkungsindikatorwert<br />
[MJ / Jahr]<br />
Unterkategoriewert<br />
[MJ /Jahr]<br />
[MJ / MJ] „MVA“ „MBA“ „MVA“ „MBA“<br />
Hierarchist 1,50E-01 1,79E+07 7,98E+06 2,68E+06 1,20E+06<br />
Tabelle 28: Berechnung des Kategoriewerts „Schädigung fossiler Rohstoffe“ des EI´99<br />
Die beiden Kategoriewerte „Beeinträchtigung der Atemwege“ sowie „Versauerung und<br />
Eutrophierung“ wurde analog zu den in Werten aus Tabelle 23 bis Tabelle 28 ermittelt. Je-<br />
doch wurde anstatt dem Schadensausmaß des Wirkungsindikatorwertes der der einzelnen E-<br />
missionen bestimmt und anschließend addiert. Daraus resultieren folgende Kategoriewerte:<br />
Beeinträchtigung der Atemwege<br />
[DALY /Jahr]<br />
Versauerung und Eutrophierung<br />
[PDF*m2*Jahr /Jahr]<br />
„MVA“ „MBA“ „MVA“ „MBA“<br />
Hierarchist 1,64E-01 1,16E-01 6,91E+05 4,65E+05<br />
Tabelle 29: Kategoriewerte „Beeinträchtigung der Atemwege“ und “Versauerung und Eutrophierung“<br />
des EI´99
5.3.4. Normierung und Ermittlung der Überkategoriewerte<br />
Durch eine Normierung werden die Unterkategoriewerte auf das jeweilige europäische Pen-<br />
dant bezogen. Für die Kategorie Klimawandel wird dafür zum Beispiel die DALY pro Jahr<br />
(verursacht durch CO2-Äquivalente) des jeweiligen Szenarios auf die gesamte europäische<br />
DALY pro Jahr (aus dem gesamten europäischen CO2-Emission) bezogen (siehe Tabelle 30<br />
bis Tabelle 32). Das Resultat ist eine dimensionslose Zahl, die auch als Anteil an der gesamt-<br />
europäischen Emission bzw. deren Schaden gesehen werden kann. Für die beiden Unterkate-<br />
gorien ohne LCA-Pendant wurden die einzelnen Emissionen und nicht die aggregierten Äqui-<br />
valente normiert und anschließend addiert.<br />
Schädigung des Menschen<br />
76<br />
Hierarchist<br />
„MVA“ „MBA“<br />
Kanzerogenität [DALY / Jahr] von Cd-Äquivalent 1,42E+01 1,34E+01<br />
Europa [DALY / Jahr] Cd 2,63E+04<br />
Kanzerogenität [dimensionslos] 5,41E-04 5,11E-04<br />
Beeinträchtigung der Atemwege [DALY / Jahr] 1,64E-01 1,16E-01<br />
Beeinträchtigung der Atemwege [dimensionslos] 9,94E-06 9,21E-06<br />
Klimawandel [DALY / Jahr] von CO2-Äquivalent 4,92E+01 5,19E+01<br />
Europa [DALY / Jahr] CO2<br />
6,93E+05<br />
Klimawandel [dimensionslos] 7,09E-05 7,49E-05<br />
Ozonabbau [DALY / Jahr] von FCKW 11-Äquivalent 1,15E-05 2,85E-05<br />
Europa [DALY / Jahr] FCKW 11 8,08E+03<br />
Ozonabbau [dimensionslos] 1,43E-09 3,53E-09<br />
Überkategoriewert [dimensionslos] 6,22E-04 5,95E-04<br />
Tabelle 30: Berechnung des Überkategoriewerts „Schädigung des Menschen“ des EI´99
Schädigung des Ökosystems<br />
77<br />
Hierarchist<br />
„MVA“ „MBA“<br />
Ökotoxizität [PDF*m2*Jahr /Jahr] von Cu-Äquivalent 8,41E+04 8,27E+04<br />
Europa [PDF*m2*Jahr /Jahr] Cu 2,14E+08<br />
Ökotoxizität [dimensionslos] 3,93E-04 3,86E-04<br />
Versauerung und Eutrophierung [PDF*m2*Jahr /Jahr] 6,91E+05 4,65E+05<br />
Versauerung und Eutrophierung [dimensionslos] 9,38E-06 6,30E-06<br />
Gefährdung von vom aussterben bedrohter Pflanzen<br />
[PDF*m2*Jahr /Jahr]<br />
5,31E+03 6,17E+03<br />
Europa [PDF*m2*Jahr /Jahr] Grünfläche 5,71E+11<br />
Gefährdung von vom aussterben bedrohter Pflanzen<br />
[dimensionslos]<br />
9,29E-09 1,08E-08<br />
Überkategoriewert [dimensionslos] 4,03E-04 3,93E-04<br />
Tabelle 31: Berechnung des Überkategoriewerts „Schädigung des Ökosystems“ des EI´99<br />
Schädigung fossiler Rohstoffe<br />
Hierarchist<br />
„MVA“ „MBA“<br />
Marginale Förderenergie [MJ /Jahr] von Erdgas 2,68E+06 1,20E+06<br />
Europa [MJ /Jahr] Erdgas 1,34E+12<br />
Marginale Förderenergie [dimensionslos] 2,00E-06 8,93E-07<br />
Überkategoriewert [dimensionslos] 2,00E-06 8,93E-07<br />
Tabelle 32: Berechnung des Überkategoriewerts „Schädigung fossiler Rohstoffe“ des EI´99<br />
Die Tabelle 30 bis Tabelle 32 zeigen, dass das „MBA“ Szenario in allen drei Überkategorien<br />
einen geringeren Wert ausweist. Somit kann das Ergebnis vorweg genommen werden, da jeg-<br />
liche positive lineare Kombination bzw. Gewichtung dieser Werte zu keinem anderen relati-<br />
ven Ergebnis kommen kann. Daher ist die „MBA“ Variante, in Bezug auf die verursachten<br />
Umweltauswirkungen, der „MVA“ Variante vorzuziehen.<br />
Um zum endgültigen Eco-Indikatorwert zu gelangen werden als letzter Schritt die drei dimen-<br />
sionslosen Überkategoriewerte aggregiert. Nach GOEDKOOP und SPRIENSMA (2000a)<br />
würden sich für die unterschiedlichen Typen (Egalitarian, Hierarchist, Individualist) verschie-<br />
dene Gewichtungen ergeben (siehe Tabelle 33). Jedoch ist für diese Auswertung, wie oben<br />
beschrieben, lediglich der Hierarchist Ansatz von Relevanz. Der Eco-Indikatorwert entspricht<br />
schlussendlich der Summe der gewichteten Überkategoriewerte (siehe Tabelle 34).
Egalitarian Hierarchist Individualist<br />
Schädigung des Menschen 30% 30% 55%<br />
Schädigung des Ökosystems 50% 40% 25%<br />
Schädigung fossiler Rohstoffe 20% 30% 20%<br />
Tabelle 33: Gewichtungsfaktoren des EI´99<br />
78<br />
Hierarchist<br />
„MVA“ „MBA“<br />
Schädigung des Menschen (gewichtet) 1,87E-04 1,78E-04<br />
Schädigung des Ökosystems (gewichtet) 1,61E-04 1,57E-04<br />
Schädigung fossiler Rohstoffe (gewichtet) 6,00E-07 2,68E-07<br />
Eco-Indikatorwert 3,48E-04 3,36E-04<br />
Tabelle 34: Berechnung des Eco-Indikatorwerts<br />
Das Szenario „MBA“ besitzt, wie oben bereits angedeutet, in allen drei Kategorien einen ge-<br />
ringeren gewichteten Wert und hat somit natürlich auch einen niedrigeren Eco-Indikatorwert<br />
(siehe Tabelle 34).<br />
Betrachtet man die Zusammensetzung des Eco-Indikatorwerts, so fällt auf, dass dieser fast<br />
ausschließlich aus den Überkategorien „Schädigung des Menschen“ (engl. „damage to human<br />
health“) und „Schädigung des Ökosystems“ (engl. „damage to the ecosystem“) besteht. Die<br />
„Schädigung fossiler Rohstoffe“ (engl. „damage to fossil ressources“) hat wenn, dann nur<br />
einen marginalen Einfluss von etwa 0,1%.<br />
Um die beiden wichtigsten Überkategorien genauer zu betrachtet, werden deren einzelne Be-<br />
standteile (Unterkategorien) vor und nach der Normierung im dargestellt (siehe Abbildung 14<br />
und Abbildung 15).
DALY / Jahr<br />
6,0E+01<br />
5,0E+01<br />
4,0E+01<br />
3,0E+01<br />
2,0E+01<br />
1,0E+01<br />
0,0E+00<br />
DALY / Jahr<br />
1,2E+02<br />
1,0E+02<br />
8,0E+01<br />
6,0E+01<br />
4,0E+01<br />
2,0E+01<br />
0,0E+00<br />
Kanzerogenität Beeinträchtigung<br />
Atemwege<br />
Schädigung des Menschen<br />
MVA<br />
vor Normierung nach Normierung<br />
Schädigung des Menschen<br />
MBA<br />
Abbildung 14: Bestandteile der Überkategorie „Schädigung des Menschen“<br />
79<br />
Klimawandel Ozonabbau<br />
Kanzerogenität Beeinträchtigung<br />
Atemwege<br />
Klimawandel Ozonabbau<br />
vor Normierung nach Normierung<br />
Normiert auf Europa<br />
(dimensionslos)<br />
6,0E-04<br />
5,0E-04<br />
4,0E-04<br />
3,0E-04<br />
2,0E-04<br />
1,0E-04<br />
0,0E+00<br />
Normiert auf Europa<br />
(dimensionslos)<br />
6,0E-04<br />
5,0E-04<br />
4,0E-04<br />
3,0E-04<br />
2,0E-04<br />
1,0E-04<br />
0,0E+00
PDF*m2*Jahr<br />
/ Jahr<br />
8,0E+05<br />
7,0E+05<br />
6,0E+05<br />
5,0E+05<br />
4,0E+05<br />
3,0E+05<br />
2,0E+05<br />
1,0E+05<br />
0,0E+00<br />
PDF*m2*Jahr<br />
/ Jahr<br />
1,2E+06<br />
1,0E+06<br />
8,0E+05<br />
6,0E+05<br />
4,0E+05<br />
2,0E+05<br />
0,0E+00<br />
Schädigung des Ökosystems<br />
MVA<br />
Ökotoxizität Versauerung und<br />
Eutropierung<br />
vor Normierung nach Normierung<br />
Schädigung des Ökosystems<br />
MBA<br />
Ökotoxizität Versauerung und<br />
Eutropierung<br />
vor Normierung nach Normierung<br />
Abbildung 15: Bestandteile der Überkategorie „Schädigung des Ökosystems“<br />
Wie in Abbildung 14 und Abbildung 15 deutlich ersichtlich, hat die Normierung einen we-<br />
sentlichen Einfluss auf die <strong>Analyse</strong>. Vor der Normierung waren die beiden Kategorien „Kli-<br />
mawandel“ und „Versauerung und Eutrophierung“ dominierend, während danach die Katego-<br />
rien „Kanzerogenität“ und „Ökotoxizität“ für den Eco-Indikatorwert hauptverantwortlich wa-<br />
ren. Dies bedeutet, dass durch die Abfallbehandlung relativ zur europäischen Gesamtemission<br />
mehr kanzerogene und ökotoxische Emissionen verursacht werden. Genau umgekehrt verhält<br />
es sich für die Kategorien „Klimawandel“ und „Versauerung und Eutrophierung“. Die beiden<br />
Kategorien „Beeinträchtigung der Atemwege“ und „Landverbrauch“ spielen nur eine unter-<br />
geordnete Rolle und beeinflussen den Eco-Indikatorwert nur kaum.<br />
80<br />
Landverbrauch<br />
Landverbrauch<br />
Normiert auf<br />
Europa<br />
(dimensionslo<br />
s)<br />
6E-04<br />
5E-04<br />
4E-04<br />
3E-04<br />
2E-04<br />
1E-04<br />
0E+00<br />
Normiert auf<br />
Europa<br />
(dimensionslos)<br />
6E-04<br />
5E-04<br />
4E-04<br />
3E-04<br />
2E-04<br />
1E-04<br />
0E+00
5.3.5. Sensitivitätsanalyse<br />
Mit Hilfe der Sensitivitätsanalyse 1 soll analog zur <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> der Einfluss un-<br />
terschiedlicher Emissionsgutschriften untersucht werden. Daher wurden die Gutschriften nach<br />
EcoInvent durch jene der AVN Machbarkeitsstudie (AVN NOE, 1995) ersetzt.<br />
Weiters soll der Anteil der einzelnen Emissionen am „Gesamtschaden“ der beiden Varianten<br />
„MVA“ und „MBA“ ermittelt werden. Dies erfolgt in den Sensitivitätsszenarien vier bis sie-<br />
ben. Dabei wurde die zu untersuchende Emission aus der Inventarliste gestrichen. Die resul-<br />
tierende Reduktion des Eco-Indikatorwertes spiegelt dann den relativen Einfluss der jeweili-<br />
gen Emission an der gesamten Umweltauswirkung wieder. Da diese <strong>Analyse</strong> die Umweltaus-<br />
wirkungen (Schaden) untersucht muss als Referenzszenario und gleichzeitig als Ausgangs-<br />
szenario für die Sensitivitätsanalyse das Basisszenario ohne Emissionsgutschriften dienen.<br />
Nummer zwei und drei (siehe KNA) wurden jedoch nicht durchgeführt, da es sich hierbei<br />
lediglich um Variationen in den monetären Bewertungssystemen handelt, die die LCA nicht<br />
beeinflussen.<br />
81
„MVA“ Basisszenario<br />
Ausgangsszenario<br />
(Basisszenario<br />
ohne Emissionen)<br />
82<br />
1. Sensitivitätsszenario<br />
Gutschrift lt. AVN-SUP<br />
Eco-Indikator 3,48E-04 3,59E-04 3,44E-04<br />
∆ Basisszenario<br />
(Einfluss Gutschrift)<br />
- -4,30% -1,30%<br />
∆ „MBA“ 3,73% 4,00% 2,79%<br />
Tabelle 35: Ausgangsszenario und 1. Sensitivitätsszenario, „MVA“<br />
„MVA“<br />
4.<br />
ohne HF-<br />
Emission<br />
Sensitivitätsszenarien<br />
5.<br />
ohne Hg-<br />
Emission<br />
6<br />
ohne NOx-<br />
Emission<br />
7.<br />
ohne CO2-<br />
Emission<br />
Eco-Indikator 3,59E-04 3,07E-04 3,50E-04 3,35E-04<br />
∆ Ausgangsszenario<br />
(Einfluss Emission)<br />
-0,02% -14,49% -2,53% -6,83%<br />
∆ „MBA“ 3,99% 0,47% 3,22% 4,35%<br />
Tabelle 36: Sensitivitätsszenarien 4, 5, 6 und 7, „MVA“<br />
„MBA“ Basisszenario<br />
Ausgangsszenario<br />
(Basisszenario<br />
ohne Emissionen)<br />
1. Sensitivitätsszenario<br />
Gutschrift lt. AVN-SUP<br />
Eco-Indikator 3,36E-04 3,45E-04 3,34E-04<br />
∆ Basisszenario<br />
(Einfluss Gutschrift)<br />
- -3,17% -0,40%<br />
Tabelle 37: Ausgangsszenario und 1. Sensitivitätsszenario, „MBA“<br />
„MBA“<br />
4.<br />
ohne HF-<br />
Emission<br />
Sensitivitätsszenarien<br />
5.<br />
ohne Hg-<br />
Emission<br />
6<br />
ohne NOx-<br />
Emission<br />
7.<br />
ohne CO2-<br />
Emission<br />
Eco-Indikator 3,45E-04 3,06E-04 3,39E-04 3,21E-04<br />
∆ Ausgangsszenario<br />
(Einfluss Emission)<br />
Tabelle 38: Sensitivitätsszenarien 4, 5, 6 und 7 des Szenarios „MBA“<br />
-0,01% -11,48% -1,79% -7,14%<br />
Bei allen fünf Sensitivitätsszenarien ist der Eco-Indikator der „Müllverbrennung“ größer als<br />
der der „MBA“ (siehe Tabelle 35 bis Tabelle 38). Das Szenario „MBA“ verursacht daher in<br />
allen Varianten geringere Umweltauswirkungen nach dem Eco-Indikator`99 und ist somit<br />
unter allen gewählten Rahmendbedingungen als wohlfahrtstheoretisch bevorzugtes Abfallbe-<br />
handlungskonzept anzusehen.
Wenn auch kein Sensitivitätsszenario die relative Vorteilhaftigkeit der „MBA“ umkehrt, so ist<br />
der Vorsprung des „MBA“ Szenarios mit 0,47% bis 4,35% eher gering. Weiters decken die<br />
vier ausgewählten Emissionen der Sensitivitätsszenarien vier bis sieben in Summe nicht ein-<br />
mal 30% des gesamten umweltrelevanten Schadens (Anteil des Eco-Indikators) ab (siehe<br />
Tabelle 35 und Tabelle 38). Aus diesem Grund wurden weitere Emissionen mit Hilfe von<br />
Sensitivitätsszenarien untersucht um die entscheidenden Einflussfaktoren des Eco-Indikators<br />
zu identifizieren (siehe Tabelle 39 und Tabelle 40).<br />
„MVA“<br />
83<br />
Sensitivitätsszenarien<br />
8: ohne toxische Schadstoffe 8 9: ohne Cd-Emission<br />
Eco-Indikator 3,58E-04 9,08E-05<br />
∆ Ausgangsszenario<br />
(Einfluss Emission)<br />
-0,23% -74,72%<br />
∆ „MBA“ 4,25% 18,22%<br />
Tabelle 39: Sensitivitätsszenarien 8 und 9 des Szenarios „Müllverbrennung“<br />
„MBA“<br />
Sensitivitätsszenarien<br />
8: ohne Emissionentoxischer Schadstoffe 9 9: ohne Cd-Emission<br />
Eco-Indikator 3,44E-04 7,68E-05<br />
∆ Ausgangsszenario<br />
(Einfluss Emission)<br />
Tabelle 40: Sensitivitätsszenarien 8 und 9 des Szenarios „MBA“<br />
-0,47% -77,76%<br />
Die relative Vorteilhaftigkeit des „MBA“ Szenarios bleibt auch in den zusätzlichen Sensitivi-<br />
tätsszenarien aufrecht. Die emittierten toxischen Schadstoffe haben jedoch nur wenig Einfluss<br />
auf das Ergebnis (0,23% bzw. 0,47%), währenddessen die Cadmium Emissionen den Haupt-<br />
bestandteil des Schadens, nämlich über 74%, bei beiden Szenarien verursachen (siehe Tabelle<br />
39 und Tabelle 40).<br />
Nach dem Prinzip des Eco-Indikators sind somit lediglich drei Emissionen (Hg, CO2, Cd) für<br />
über 95% des umweltrelevanten Schadens verantwortlich.<br />
8 Darunter fallen Benzol, Chlorbenzol, Chorphenol, PCB, PAK, VOC, Dioxine (TCDD-Äqu.)<br />
9 Darunter fallen Benzol, Chlorbenzol, Chorphenol, PCB, PAK, VOC, Dioxine (TCDD-Äqu.)
6. Resümee der Fallstudie<br />
Kapitel D: Ergebnisse<br />
Ziel der Fallstudie war es folgende Hypothese zu überprüfen:<br />
„Bei der Bewertung der relevanten Umweltemissionen von alternativen Projekten mittels der<br />
<strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> sowie der <strong>Ökobilanz</strong>ierung wird dasselbe relative Ergebnis erhalten.“<br />
Da beide Bewertungsmethoden für das Basisszenario als auch allen Sensitivitätsszenarien die<br />
„MBA“ Variante besser eingestuft haben als die „MVA“ Variante, hält die Hypothese und<br />
wird beibehalten. Aus wohlfahrstheoretischer Sicht entscheiden sich beide Bewertungsverfah-<br />
ren für das „MBA“ Projekt, bei dem die untersuchten Umweltemissionen der Bevölkerung in<br />
Summe einen geringeren Schaden zufügen.<br />
Bei genauerer Betrachtung der <strong>Analyse</strong>ergebnisse zeigt sich aber, dass der Einfluss einzelner<br />
Emissionen zum Teil sehr unterschiedlich bewertet wird (siehe Tabelle 41 und Tabelle 42).<br />
Einfluss von<br />
Emissionen [%]<br />
84<br />
Emission<br />
HF Hg NOx<br />
MVA MBA MVA MBA MVA MBA<br />
„KNA“ 15,88% 0,02% 6,25% 6,02% 5,63% 4,84%<br />
„LCA“ 0,02% 0,01% 14,49% 11,48% 2,53% 1,79%<br />
Tabelle 41: Vergleich des Einflusses der Emissionen_1<br />
Einfluss von<br />
Emissionen [%]<br />
Emission<br />
CO2 toxische Schadstoffe Cd<br />
MVA MBA MVA MBA MVA MBA<br />
„KNA“ 66,62% 84,63% 2,91% 0,03% 0,08% 0,08%<br />
„LCA“ 6,83% 7,14% 0,23% 0,47% 74,72% 77,76%<br />
Tabelle 42: Vergleich des Einflusses der Emissionen_2
Da sich die Bewertung einzelner Emissionen sehr stark unterscheiden, können die <strong>Kosten</strong>-<br />
<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> und die <strong>Ökobilanz</strong> mit anschließender Eco-Indikator Gewichtung nicht als<br />
gleichwertig und substituierbar angesehen werden. Besonders auffällig ist der unterschiedli-<br />
che Einfluss der CO2 und Cadmium Emissionen. Während bei der KNA die Kohlendioxid-<br />
emissionen für über 66% des Schadens (<strong>Kosten</strong>) verantwortlich sind, sind es bei der LCA<br />
lediglich 6 bis 8%. Auf der anderen Seite bewertet die LCA die Cadmium Emission als viel<br />
schwerwiegender und macht sie für ca. 75% des Schadens verantwortlich (vgl. KNA: 0,08%).<br />
Meiner Meinung nach liegt die Hauptursache dieses Unterschieds darin, dass im Anschluss an<br />
die <strong>Ökobilanz</strong>methode auf die in Europa anfallenden Emissionen bzw. den Schaden daraus<br />
normiert wird. Dadurch wird aus dem absoluten Schaden, den ein Projekt verursacht (z.B.<br />
DALY / Jahr) ein relativer Schaden (Anteil am europäischen Schaden). Daher wirken sich<br />
Emissionen, die in Europa nicht so häufig auftreten überproportional auf den Eco-<br />
Indikatorwert aus, wohingegen „gängige“ Emissionen unterrepräsentiert werden.<br />
85
7. Vergleich: <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> <strong>vs</strong>. <strong>Ökobilanz</strong><br />
7.1. Methodischer Vergleich<br />
7.1.1. Ziele und bewertbare Effekte<br />
Die Methode der <strong>Ökobilanz</strong> ist in der Norm ISO 14044 beschrieben. Demnach sind die Ziele,<br />
inklusive die beabsichtigte Anwendung und die Gründe für die Durchführung einer Ökobi-<br />
lanz, schriftlich festzuhalten.<br />
Dabei werden primär potentielle Umweltauswirkungen während des gesamten Lebensweges<br />
eines Produktes bzw. Prozesses, sozusagen von der „Wiege bis zur Bahre“, untersucht. Jedoch<br />
liegen ökonomische und soziale Aspekte und Wirkungen in der Regel außerhalb des Untersu-<br />
chungsrahmes der <strong>Ökobilanz</strong> (ISO 14044, 2006).<br />
Das Verfahren der <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> ist nicht normiert und somit ergeben sich keine<br />
verbindlichen Standards. Anwender können sich an international anerkannte Empfehlungen,<br />
wie das von der OECD herausgegebene Werk „Cost-Benefit Analysis and the Environment“<br />
(PEARCE et al., 2006), halten. Diese Empfehlung bietet einerseits eine Hilfestellung bei der<br />
praktischen Durchführung der <strong>Analyse</strong> und andererseits kann sie als theoretische Argumenta-<br />
tionsgrundlage zur Durchführung per se dienen. Obwohl nach PEARCE et al. (2006) zu Be-<br />
ginn der KNA konkrete Ziele definiert werden sollen, gibt er keinen näheren Einblick, welche<br />
Punkte die Zielsetzung beinhalten soll. Werden, so wie in der oben dargestellten Fallstudie,<br />
für ein und dasselbe Szenario LCA als auch KNA durchgeführt ist es deshalb nahe liegend die<br />
LCA Zielsetzung auch für die KNA zu übertragen.<br />
Mit Hilfe der <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> können externe sowie interne Effekte von Produkten<br />
oder Prozessen monetär bewertet werden. Dies erweitert den Blickwinkel der <strong>Ökobilanz</strong>, da<br />
zusätzlich zu reinen Umweltauswirkungen nahezu alle Belange der Menschheit untersucht<br />
werden können. Dies gilt insbesondere für Unannehmlichkeiten wie Geruch, Lärm und visuel-<br />
le Belästigung.<br />
86
Tabelle 43 zeigt eine Gegenüberstellung von Effekten, die mit der <strong>Ökobilanz</strong> bzw. der Kos-<br />
ten-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> bewertet werden können. Dabei spiegelt sich wider, dass die LCA nach<br />
der Norm Umweltauswirkungen (Emissionen sowie Flächen- und Ressourcenverbrauch) ab-<br />
deckt und die KNA zusätzlich Unannehmlichkeiten. Allerdings hat PIRA (2003a) bereits für<br />
Müllverbrennungsanlagen und Deponien versucht, Unannehmlichkeiten wie Verkehrslärm in<br />
die <strong>Ökobilanz</strong> zu integrieren.<br />
Effekt<br />
<strong>Ökobilanz</strong> nach<br />
ISO 14044<br />
87<br />
<strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong><br />
Luftemission ja begrenzt (theoretisch ja)<br />
<strong>Wasser</strong>emission ja begrenzt (theoretisch ja)<br />
Bodenemission ja begrenzt (theoretisch ja)<br />
Flächenverbrauch ja ja<br />
Ressourcenverbrauch ja ja<br />
Unannehmlichkeiten<br />
[z.B. visuelle Belästigung]<br />
nein begrenzt (theoretisch ja)<br />
Tabelle 43: Gegenüberstellung der durch LCA bzw. KNA messbaren Effekte.<br />
Bei der <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> fehlen jedoch für das Anwendungsgebiet der Abfallwirtschaft<br />
teilweise entscheidende Literaturdaten zur Bewertung von Emissionen und Unannehmlichkei-<br />
ten. Konkret wird darauf in den Punkten 7.1.2 „Datengrundlage“ und 7.1.3 „Datenunsicher-<br />
heit“ näher eingegangen.<br />
7.1.2. Datengrundlage<br />
Aufgrund der heterogenen Zusammensetzung des Abfalls entstehen bei dessen Behandlung<br />
viele unterschiedliche Emissionen in Luft, <strong>Wasser</strong> und Boden. In der wissenschaftlichen Lite-<br />
ratur mangelt es an Daten zur Bewertung einer Vielzahl dieser Emissionen.<br />
Dies trifft speziell auf die <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> zu, da dieses Verfahren hauptsächlich zur<br />
Bewertung von externen Effekten (Emissionen) in der Energieerzeugung eingesetzt und auch<br />
von der Europäischen Union im Energiesektor gefördert wird (EXTERNE, 1995 und EX-<br />
TERNE, 2005). Kraftwerke, die mit fossilen Brennstoffen betrieben werden (Kohle, Eröl und<br />
Erdgas) sind in der internationalen Energiewirtschaft die dominierenden Verursacher von<br />
Emissionen. Diese sind im Vergleich zur Müllverbrennung sehr homogen. Daher fehlen für<br />
etliche Emissionen, die in der Abfallwirtschaft von Bedeutung sind, Literaturwerte. Beispiele
dafür im Bereich der Luftemissionen sind Benzol, Chlorbenzol, Chlorphenol sowie PCB und<br />
im Bereich der <strong>Wasser</strong>emissionen fehlen Werte für den Salzeintrag in Gewässer (Cl - , SO4 2- ,<br />
Ca 2+ ) und für aggregierte Belastungsindikatoren (z.B. BSB5, CSB, TOC, AOX). Obwohl mit-<br />
tels der KNA Verkehrslärm sowie die Unannehmlichkeiten einer MVA abgeschätzt werden<br />
können, fehlten Literaturwerte zur Abschätzung von <strong>Kosten</strong> bzw. sozialen Schäden, verur-<br />
sacht durch Deponien von bereits behandelten (biologisch oder thermisch) Abfällen.<br />
Ein Großteil der Daten für die Durchführung der <strong>Ökobilanz</strong> (Wirkungsindikatorwerte) wird<br />
mittels CML Methode der Universität Leiden (Niederlanden) generiert. Verglichen mit der<br />
KNA sind für weit mehr Emissionstypen Daten vorhanden und der Umfang ist meiner Mei-<br />
nung nach für abfallwirtschaftliche <strong>Analyse</strong>n (siehe Fallbeispiel) ausreichend. Jedoch muss<br />
einem bei der Durchführung bewusst sein, dass jegliche Art von Unannehmlichkeiten, verur-<br />
sacht durch das Produkt oder den Prozess, nicht Gegenstand der <strong>Analyse</strong> sind.<br />
7.1.3. Datenunsicherheit<br />
Die Sachbilanzdaten ergeben sich aus der <strong>Analyse</strong> bereits vorhandener Systeme (z.B. in der<br />
Fallstudie: Bescheidwerte AVE Wels). Diese als „Referenzwerte“ angenommenen Parameter<br />
(z.B. NOx Emission pro Tonne thermisch verwerteten Abfalls) können sich im Laufe der Zeit,<br />
z.B. durch technischen Fortschritt, verändern. Daraus ergibt sich die Gefahr, dass diese „Refe-<br />
renzwerte“ schon während der Durchführung einer LCA oder KNA bzw. in 5 bis 10 Jahren,<br />
wann das Projekt realisiert ist, nicht mehr dem neuesten Stand entsprechen. Dieses Problem<br />
der Ungenauigkeit des Inventars betrifft beide Bewertungsmethoden in gleichem Maße und ist<br />
für den reinen methodischen Vergleich, wie er im Rahmen des Fallbeispiels durchgeführt<br />
wurde, weniger von Bedeutung. Um diesem Problem bei realen Projekten entgegen zu wirken<br />
kann der zukünftige technische Fortschritt prognostiziert werden. Ein möglicher Ansatz ist die<br />
Ermittlung einer Art Lernkurve der abfallwirtschaftlichen Verbesserungen (Emissionsredukti-<br />
on pro Abfallmenge) aus Vergangenheitsdaten. Mit der könnten die in Zukunft verursachten<br />
Emissionen prognostiziert werden und somit wären zukünftige Verbesserungen bereits heuti-<br />
gen Berechnungen unterstellt. Dieser Ansatz bedarf jedoch noch weiterer theoretischer und<br />
wissenschaftlicher Untersuchung.<br />
Da es sich bei der <strong>Ökobilanz</strong> um ein Norm handelt (ISO 14040, 2006), ist das Verfahren als<br />
solches international akzeptiert. Dies bedeutet aber auch, dass die <strong>Ökobilanz</strong> den allgemeinen<br />
Problemen internationaler Normen ausgesetzt ist. Normen stellten oftmals nur den kleinsten<br />
88
gemeinsamen Nenner dar bzw. werden Neuerungen nur langsam implementiert. Die der Öko-<br />
bilanz zugrunde liegende Daten (aus CML Methode) sind jedoch weitgehend anerkannt.<br />
Die für die <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> notwendigen monetären Daten hingegen sind sehr inho-<br />
mogen und unterschiedliche Quellen können um mehrere 100% variieren (vgl. ESHET et al.,<br />
2005). Aus diesem Grund ist es auch nicht möglich einen generellen „besten“ Wert für z.B.<br />
eine bestimmte Emission festzulegen. Viel mehr müssen die unterschiedlichen Daten der Stu-<br />
dien auf ihre Anwendbarkeit im aktuellen Problem überprüft werden. Dabei sind Faktoren wie<br />
Art der Ermittlung des Geldwertes, Alter der Studie und vor allem auch Region, in der die<br />
Studie durchgeführt wurde, ausschlaggebend. Ein und derselben Schaden, verursacht durch<br />
Emissionen, wird in Europa und Afrika von Bevölkerung wahrscheinlich sehr unterschiedlich<br />
monetär bewertet. Hier spielen makroökonomische Faktoren wie zum Beispiel Lebensstan-<br />
dard, Haushaltseinkommen und Wechselkurs eine große Rolle.<br />
7.1.4. Systemgrenzen, funktionelle Einheit und Sachbilanz<br />
Um die Vergleichbarkeit beider Bewertungsverfahren zu garantieren, sind die funktionelle<br />
Einheit, die Systemgrenzen und auch der Inventare (Inputs und Outputs der Sachbilanz) sind<br />
für beide Bewertungsverfahren identisch.<br />
Im Unterschied zur LCA könnten bei der <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> die Systemgrenzen variab-<br />
ler definiert werden und müssen nicht den Prozess von der „Wiege bis zur Bahre“ betrachten.<br />
Die einzige Notwendigkeit ist, dass die Stoffe, die die Systemgrenzen passieren, monetär be-<br />
wertbar sind. Die Definition einer funktionellen Einheit ist bei der KNA weiters keine not-<br />
wendige Voraussetzung (PEARCE et al., 2006). Es könnten auch die Gesamtkosten (Gesamt-<br />
nutzen) unterschiedlicher Varianten miteinander verglichen werden.<br />
89
7.1.5. Wirkungsabschätzung<br />
Die Abschätzung der Wirkung bzw. des Schaden von Umweltauswirkungen ist zentraler Be-<br />
standteil sowohl in der <strong>Ökobilanz</strong> als auch der <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong>.<br />
In der KNA erfolgt dies im Rahmen des Total Economic Values (TEV) (siehe 2.2.5.2), mit<br />
dem wichtigsten Vertreter dem Dosis-Wirkung Ansatz (EC, 1996a; EC 1996b; ECON, 1995;<br />
METHODEX, 2007). Damit kann der Emission direkt ein monetärer Schaden beigemessen<br />
werden. Die wesentlichen Bestandteile des Dosis-Wirkung Ansatzes sind in den folgenden<br />
Punkten nochmals zusammen gefasst:<br />
a. Quantifizierung der zeitlichen Exposition von durch die Emission betroffener<br />
Rezeptoren. (z.B. Felder sind vermehrt saurem Regen ausgesetzt)<br />
b. Quantifizierung der Auswirkung auf betroffene Rezeptoren. (z.B. verringerter<br />
Output, höhere Krebsrate)<br />
c. Ökonomische Bewertung der Auswirkungen. (z.B. Ernteschäden von 20<br />
Mio.€)<br />
Die Wirkungsabschätzung ist in der <strong>Ökobilanz</strong> ein mehrstufiger Prozess bestehend aus der<br />
Auswahl von Wirkungskategorien, der Klassifizierung und Charakterisierung von Emissionen<br />
(genauer siehe Kapitel B 2.1.6). Die Schadensabschätzung (Quantifizierung des Schadens)<br />
findet im Schritt „Charakterisierung“ anhand von Charakterisierungsmodellen statt. Diese<br />
Modelle werden anhand folgenden Prinzips, bestehend aus den vier Säulen, erstellt:<br />
a. „fate analysis“ (<strong>Analyse</strong> des Verbleibs der Emission): Anhand der Emission<br />
wird die veränderte Konzentration bestimmt.<br />
b. „exposure analysis“ (Expositionsanalyse): Verbindet die temporäre Konzentra-<br />
tion mit einer Dosis.<br />
c. „effect analysis“ (Effektanalyse): Verbindet die Dosis mit einer Vielzahl von<br />
Effekten (z.B. Gesundheit von Mensch und Tier)<br />
d. „damage analysis“ (Schadensanalyse): Umrechnung des verursachten Schadens<br />
auf eine Referenzeinheit (z.B. CO2 Äquivalente)<br />
Die Punkte a) und b) des Dosis-Wirkung Ansatzes entsprechen ziemlich genau den Punkten a)<br />
bis c) der Charakterisierung der Emissionen der LCA. Der wesentliche Unterschied der Wir-<br />
kungsabschätzung beider Methoden ist, dass bei der KNA der Schaden direkt in Geldwerte<br />
ausgedrückt wird (Punkt c), wohingegen bei der LCA der Schaden als Schadensäquivalente<br />
der entsprechenden Wirkungskategorie definiert wird.<br />
90
7.1.6. Aussage<br />
Die <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> liefert als Endergebnis einen Geldwert. Dieser kann positiv oder<br />
negativ sein, je nachdem ob die <strong>Kosten</strong> oder die <strong>Nutzen</strong> des untersuchten Produkts oder Pro-<br />
zesses überwiegen. In der durchgeführten Fallstudie sind die verursachten <strong>Kosten</strong> der Emissi-<br />
onen dominant, da sie den <strong>Nutzen</strong> aus der Emissionsgutschrift übertreffen. Die beste Variante<br />
ist daher diejenige, die die geringsten <strong>Kosten</strong> verursacht.<br />
Bei der <strong>Ökobilanz</strong> erhält man eine Reihe von Wirkungsindikatorwerte, einen multivariaten<br />
Datensatz. Dadurch wird das Resultat in einem breiteren Spektrum dargestellt, da eine Aggre-<br />
gation von Daten immer auch mit einem Informationsverlust verbunden ist. Jedoch ist eine<br />
eindeutige Aussage bezüglich der relativen Vorteilhaftigkeit eines Szenarios nicht möglich.<br />
Indirekt kann ein Projekt bevorzugt werden, wenn es in allen Wirkungskategorien besser ge-<br />
reiht ist. Denn jegliche lineare Aggregation dieser Wirkungsindikatorwerte würde dieselbe<br />
relative Vorteilhaftigkeit ermitteln.<br />
Der oben beschriebenen multivariaten Einschränkung kann durch die Umwandlung der Wir-<br />
kungsindikatorwerte in einen einzigen „single score“ wie z.B. dem Eco-Indikator Abhilfe<br />
geschaffen werden. Allerdings kann dies zu Verzerrungen bei der Bewertung des Scha-<br />
densausmaßes führen, da der absolute Schaden der jeweiligen Wirkungskategorien mit einem<br />
Referenzwert in einen relative Schaden (Anteil am Referenzwert) umgewandelt wird (genauer<br />
siehe Kapitel C 5.3.4 und Kapitel D 6). Bei der dafür notwendigen Umwandlung der unter-<br />
schiedlichen Wirkungsindikatorwerte in den Eco-Indikatorwert gibt es wissenschaftliche Lü-<br />
cken zu schließen, da es für manche LCA-Wirkungskategorien keine äquivalente EI´99-<br />
Unterkategorie gibt (siehe Kapitel C 5.3.3).<br />
7.2. Verwendbarkeit aus Sicht des Entscheiders<br />
Entscheider sind meist Politiker oder Top-Manager, die über die Auswahl eines Projekts, sei<br />
es in der Abfallbehandlung oder der Produktion, verantwortlich sind. Als Auswahlkriterium<br />
bzw. als Grundlage für die Entscheidung für oder gegen ein Projekt, können, zumindest aus<br />
umweltrelevanter Sicht, die beiden Bewertungsverfahren <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> und Ökobi-<br />
lanzierung dienen. Um jedoch auch tatsächlich in die Entscheidungsfindung einfließen zu<br />
können, sollten die Bewertungsverfahren transparent dargestellt werden um dementsprechend<br />
bei den Entscheidern Akzeptanz zu finden. In weiterer Folge sind für die Verantwortlichen<br />
vor allem die Manipulierbarkeit und der Arbeitsaufwand als Maß für das Bewertungsverfah-<br />
rens von großem Interesse.<br />
91
7.2.1. Transparenz der Bewertungsverfahren<br />
Da der Begriff Transparenz unterschiedlich aufgefasst werden kann, soll er an dieser Stelle<br />
näher definiert werden. Es wird im Folgenden zwischen objektiver und subjektiver Transpa-<br />
renz unterschieden, wobei unter objektive Transparenz Nachvollziehbarkeit verstanden wird,<br />
d.h. der Ablauf des Verfahrens von der Definition der Zielsetzung bis zur Interpretation der<br />
Ergebnisse muss logisch nachvollzogen werden können.<br />
Vom methodischen Ablauf erscheinen die <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> als auch die <strong>Ökobilanz</strong> auf<br />
den ersten Blick als durchwegs nachvollziehbar. Ein Indiz dafür ist auch die Tatsache, dass<br />
beide Verfahren in der Praxis angewandt werden. Bei genauerer Betrachtung fällt auf, dass<br />
nicht alle Elemente auch (natur-)wissenschaftlich fundamentiert sind. Dies betrifft vor allem<br />
den zentralen Bereich der Wirkungsabschätzung.<br />
Bei der <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> kann der TEV mittels Befragungen (z.B. willingness to pay)<br />
ermittelt werden. Die Entstehung dieser Werte kann für einen Außenstehenden oftmals nicht<br />
näher untersucht werden und somit sind diese Daten nicht eindeutig nachvollziehbar. Ein zu-<br />
sätzliches Problem stellt die unterschiedlichen Berechnungsverfahren des TEV dar. Nicht nur<br />
die Berechnung, sondern auch die Kriterien der Auswahl von Literaturwerten ist nicht immer<br />
100%ig nachzuvollziehen. Die daraus resultierenden Bewertungsunterschiede können gravie-<br />
rend sein. So wird zum Beispiel ein Kilogramm Stickoxide zwischen 0,9 EURO (EYRE,<br />
1998) und 18,05 EURO (RABL et al., 1998) bewertet.<br />
Für beide Methoden gilt in gleichen Maße das Problem, dass Ursachen-<br />
Wirkungszusammenhänge diverser Emissionen noch nicht bzw. unzureichend geklärt sind<br />
(EC, 2000). So ist man sich bewusst, dass zum Beispiel emittierte Dioxine einen Effekt auf<br />
das Ökosystem haben, ist jedoch nicht in der Lage diesen zu messen. In solchen Situationen<br />
stellt sich die Frage, ob der Effekt ignoriert bzw. (nicht wissenschaftlich fundamentiert) abge-<br />
schätzt werden soll.<br />
Durch Abwägung aller oben genannten Punkte ist meiner Meinung nach die <strong>Ökobilanz</strong> objek-<br />
tiv transparenter als die <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong>.<br />
Unter subjektiver Transparenz werden im Folgenden die Verständlichkeit und Komplexität<br />
der einzelnen Methoden verstanden. Dies bedeutet je leichter (schneller) die theoretischen<br />
Annahmen, die Durchführung und die Interpretation der Ergebnisse für den Anwender zu<br />
verstehen (erlernen) sind, desto größer ist die subjektive Transparenz des Verfahrens.<br />
Die subjektiv wahrgenommene Transparenz hängt jedoch stark von dem Vorwissen der Per-<br />
sonen ab, d.h. ein Politiker ohne jeglichen Vorkenntnissen, ein Techniker oder Betriebswirt<br />
92
würden diese Frage wahrscheinlich unterschiedlich beantworten. Daher kann hier nur die sub-<br />
jektive Transparenz beider Verfahren für den Autor beschrieben werden.<br />
Die Prinzipien der KNA basieren eher auf betriebswirtschaftlichen und die der <strong>Ökobilanz</strong> auf<br />
(umwelt-)technischen Überlegungen. Personen mit dem jeweiligen fachspezifischen Hinter-<br />
grundwissen können sich wahrscheinlich schneller mit der fachnahen Methode vertraut ma-<br />
chen. Daher möchte ich bezüglich der theoretischen Annahmen kein Verfahren als subjektiv<br />
transparenter als das andere einstufen.<br />
Wird als Maß für die subjektive Transparenz der praktischen Durchführung der <strong>Analyse</strong>n die<br />
Anzahl an Rechenschritten zugrunde gelegt, so ist die <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> vorteilhafter.<br />
Sie ermittelt ohne einen einzigen Zwischenschritt direkter von den Effekten (Emissionen) die<br />
davon verursachten <strong>Kosten</strong> bzw. <strong>Nutzen</strong>. Im Zuge der <strong>Ökobilanz</strong> entstehen durch die vielen<br />
Rechenschritte enorme Datenmengen, die für einen Außenstehenden nur schwer nachvoll-<br />
ziehbar sind. Die Durchführung der KNA ist somit mehr „straight forward“ und für Entschei-<br />
der als auch für Anwender in gleichem Maße schneller zu erlernen. Die Recherche passender<br />
Literaturwerte spielt an dieser Stelle keine Rolle. Darauf wird in Punkt 7.1.2 und Punkt 7.1.3<br />
eingegangen.<br />
Auf den ersten Blick erscheint das Ergebnis der <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> schneller und einfa-<br />
cher zu verstehen. Jede Person ist mit Geldwerten vertraut und es erscheint daher nahe lie-<br />
gend, dass bei unterschiedlichen Verfahren, dasjenige den Vorzug erhält, welches in Summe<br />
kostengünstiger ist (unter der Annahme, dass alle denselben expliziten <strong>Nutzen</strong> stiftet (z.B.<br />
Behandlung von Abfall)). Wie bereits erwähnt liefert die <strong>Ökobilanz</strong> als mehrdimensionales<br />
Ergebnis einen Zahlenwert pro Wirkungskategorie. Die Interpretation solcher Ergebnisse ist<br />
weit komplexer, liefert aber oftmals detaillierter Einblicke in das System. Solche Einblicke<br />
können aber auch mit der KNA erhalten werden, wenn die einzelnen monetären Werte auf<br />
z.B. einzelne Systemkomponenten aufgegliedert werden. Auf der anderen Seite ist eine Ag-<br />
gregation der <strong>Ökobilanz</strong>ergebnisse, z.B. durch den Eco-Indikator möglich. Dies bedarf jedoch<br />
einen zusätzlichen Rechenschritt und abermaliger Interpretation.<br />
Aufgrund der obigen Beschreibungen hat meiner Einschätzung nach die <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> Ana-<br />
lyse eine höhere subjektive Transparenz.<br />
93
7.2.2. Manipulierbarkeit<br />
Unter Manipulierbarkeit der Bewertungsverfahren werden alle möglichen subjektiven Ein-<br />
flussmöglichkeiten subsumiert. Je stärker persönliche Meinungen und Tätigkeiten die <strong>Analyse</strong><br />
beeinflussen, desto kritischer ist diese zu hinterfragen. Um der subjektiven Einflussnahme<br />
entgegenzuwirken ist jede <strong>Ökobilanz</strong> einer kritischen Prüfung zu unterziehen. Dieses Pendant<br />
ist für die <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> nicht verpflichtend, aber empfehlenswert (siehe 2.2.7).<br />
Tabelle 44 zeigt die Stäke der möglichen subjektiven Einflussnahme auf die jeweiligen<br />
Schritte der beiden Bewertungsverfahren.<br />
KNA LCA<br />
Zielsetzung ~ ~<br />
Systemgrenze + ~<br />
Sachbilanz + +<br />
Auswertung /<br />
Wirkungsabschätzung<br />
+++ +<br />
Interpretation der Ergebnisse + ++<br />
Tabelle 44: Manipulationsmöglichkeiten - KNA <strong>vs</strong>. LCA<br />
Die Zielsetzung wird in der Regel von einem Dritten vorgegeben und kann daher von durch-<br />
zuführenden Personen meist nicht beeinflusst werden.<br />
Bei den Systemgrenzen sind die Spielräume der <strong>Ökobilanz</strong> durch die ISO Norm 14044 (2006)<br />
begrenzt (siehe 2.1.3, Stichwort „von der Wiege zur Bahre“ bzw. nur Elementarflüsse sollten<br />
Systemgrenzen überschreiten). Bei der <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> fehlen solche Vorgaben und<br />
daher ist die subjektive Einflussmöglichkeit hier größer.<br />
Die oben erörterten Probleme der Datenunsicherheit der Sachbilanz aufgrund veralteter Be-<br />
zugsgrößen sind für beide Bewertungsverfahren identisch. Die Wahl der Bezugsgrößen (z.B.<br />
Referenzwerte (Emission pro Tonne Abfall bzw. Emissionsgutschrift) kann das Inventar und<br />
somit die gesamte <strong>Analyse</strong> beeinflussen.<br />
Bei der Auswertung, deren wichtigster Bestandteil die Wirkungsabschätzung ist, kann speziell<br />
in der <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong> stark Einfluss genommen werden. Grund sind die starken<br />
Streuungen der Literaturdaten (siehe auch 5.2.1). Eine sorgfältige Auswahl ist daher unum-<br />
gänglich. Die Hauptdatenquelle für die <strong>Ökobilanz</strong> stellen Daten dar, die durch die CML-<br />
Methodik gewonnen werden. Diese Methode wurde von der CML in Leiden entwickelt und<br />
fand Aufnahme in die ISO 14042 (van der BERG et al., 2000). Daher finden diese Daten<br />
mehr Anerkennung und deren Wahl muss auch weniger stark argumentiert werden.<br />
94
Durch den eindeutigen monetären Ergebniswert der KNA ist das Ergebnis (fast) selbsterklä-<br />
rend. Der Blickwinkel kann jedoch durch reine <strong>Kosten</strong>- oder <strong>Nutzen</strong>betrachtung verändert<br />
(manipuliert) werden. Für die <strong>Ökobilanz</strong> ergibt sich durch das mulivariate Ergebnis weit mehr<br />
Interpretationsspielraum.<br />
In Summe betrachtet ergibt sich für beide Verfahren großer individueller Gestaltungsspiel-<br />
raum. Aus diesem Grund sollte die Auswahl aller Parameter und Annahmen begründet darge-<br />
stellt werden.<br />
7.2.3. Arbeitsumfang - Aufwand<br />
Die <strong>Ökobilanz</strong> ist eine Norm mit teilweise umfangreichen Vorgaben. Aus diesem Grund wird<br />
in der Praxis oftmals auch eine vereinfachte <strong>Ökobilanz</strong> mit geringerem Arbeitsaufwand<br />
durchgeführt. Bei der Festlegung des Ziels und des Untersuchungsrahmens sowie der Erstel-<br />
lung der Sachbilanz unterscheiden sich beide Methoden nicht.<br />
Die Wirkungsabschätzung und die Auswertung der <strong>Ökobilanz</strong> sind jedoch viel umfangreicher<br />
als die der KNA. Während die KNA nur einen Berechnungsschritt umfasst (Emissionen kön-<br />
nen sofort monetär bewertet und addiert werden), müssen die Emissionen bei der LCA zuerst<br />
mittels Klassifizierung Wirkungskategorien zugeordnet werden um diese anschließend mittels<br />
Charakterisierungsmodelle zu quantifizieren. Um unterschiedliche Wirkungskategorien im<br />
Anschluss zu einem einzelnen „single score“ zu aggregieren müssen diese normiert werden.<br />
Beide Auswerteverfahren können aber in einem Tabellenkalkulationsprogramm implementiert<br />
werden und in weiterer Folge schnell und ohne größeren Aufwand auf neue Projekte umge-<br />
wandelt werden.<br />
Aufgrund der größeren Datenunsicherheit im Zuge in Falle der KNA, ist die Auswahl passen-<br />
der Daten (Literaturrecherche) sowie deren Begründung aufwendiger als bei der <strong>Ökobilanz</strong><br />
(CML). Jedoch kann auch hier bei Folgeprojekten auf bereits recherchierte Werte zurückge-<br />
griffen werden. Es muss nur noch die neu erschienene Literatur (vom letzten Projekt weg)<br />
überprüft werden<br />
Somit stellt der Arbeitsaufwand kein entscheidendes Kriterium für oder gegen eine der beiden<br />
<strong>Analyse</strong>nmethoden dar.<br />
95
7.3. Zusammenfassung<br />
Fasst man Punkt 7.1 und Punkt 7.2 zusammen ergeben sich mehrere kritische Punkte (Tabelle<br />
45), die bei der Auswahl, der Durchführung und der Interpretation der Ergebnisse berücksich-<br />
tigt werden sollten. Der methodische Vergleich der <strong>Ökobilanz</strong> mit der <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> Analy-<br />
se zeigt Stärken und Schwächen beider Verfahren auf. In weiterer Folge wurde der Versuch<br />
unternommen für jeden kritischen Punkt die relative Vorteilhaftigkeit einer Methode zu<br />
bestimmen. An dieser Stelle muss jedoch nochmals darauf hingewiesen werden, dass es sich<br />
hierbei um eine rein qualitative <strong>Analyse</strong> handelt. Die der Einteilung zugrunde liegenden Ge-<br />
dankengänge sind in den jeweiligen Kapiteln beschrieben.<br />
Kritische Punkte relativer Vorteil<br />
bewertbare Effekte KNA<br />
Datenunsicherheit LCA<br />
Datengrundlage LCA<br />
objektive Transparenz LCA<br />
subjektive Transparenz KNA<br />
Manipulierbarkeit ~<br />
Arbeitsaufwand ~<br />
Tabelle 45: Bewertung kritischer Punkte der KNA und LCA<br />
Bei den Punkten „Manipulierbarkeit“ und „Arbeitsaufwand“ sind meiner Meinung nach beide<br />
Methoden identisch, d.h. beide besitzen ein ähnliches Potential an persönlicher Einflussnahme<br />
und sind mit einem ähnlichen Arbeitsaufwand verbunden. Die <strong>Ökobilanz</strong> stützt sich auf ein<br />
sichereres und umfangreicheres Datengerüst, jedoch sind mit der <strong>Kosten</strong>-<strong>Nutzen</strong> <strong>Analyse</strong><br />
mehr Effekte quantifizierbar. Weiters ist bei der subjektiven Transparenz die KNA und bei<br />
der objektiven Transparenz die LCA zu favorisieren.<br />
Meiner Meinung nach kann keiner der beiden Methoden der absolute Vorzug gegeben wer-<br />
den. Für Anwender und Entscheider sind sie gleichermaßen verwendbar. Es ist jedoch unum-<br />
gänglich sich vorweg mit der jeweiligen Methode vertraut zu machen und sich deren Annah-<br />
men, Vorteile und Nachteile bewusst zu sein.<br />
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101
Anhang<br />
8. Inventar des Szenarios „Müllverbrennung“<br />
8.1. Inventar Prozessmodul „MVA“<br />
Müllverbrennung Input Abfall<br />
Zusammensetzung Menge [t/Jahr] Unterer Heizwert [kJ/kg]<br />
Restmüll 150000 8000<br />
Restabfälle Sperrmüll 26000 12500<br />
Restabfälle Gewerbemüll 70000 12500<br />
Klärschlamm (35% TM) 20000 1500<br />
Baustellenabfälle 25000 12500<br />
Summe / Durchschnitt 291000 9500<br />
Tabelle 46: Prozessmodul MVA – Abfallmengen, Szenario „MVA“ (AVN NOE, 1995)<br />
Müllverbrennung Input Fossile Ressourcen<br />
Art Menge [t/Jahr] Menge [t/t Abfall]<br />
Erdgas [m 3 ] 4,48E+05 1,54E+00<br />
Aktivkohle [t] 4,64E+02 1,59E-03<br />
Tabelle 47: Prozessmodul MVA – Fossile Ressourcen, Szenario „MVA“ (AVN NOE, 1995)<br />
Müllverbrennung Input Flächenbedarf<br />
der Anlage<br />
102<br />
Flächenbedarf<br />
pro Jahr<br />
Flächenbedarf<br />
pro t Abfall<br />
Grünfläche [m 2 ] 60.000 1.500 5,15E-03<br />
Tabelle 48: Prozessmodul MVA – Flächenbedarf, Szenario „MVA“ (AVN NOE, 1995)<br />
Um den einmalig anfallenden Flächenbedarf der Anlagen auf die funktionelle Einheit (Tonne-<br />
Abfall) beziehen zu können wurde eine Nutzungsdauer von 40 Jahren angenommen (Bezugs-<br />
wert MVA Spittelau mit dem Baujahr 1971).<br />
Müllverbrennung Output Stoffstrom (feste Rückstände)<br />
Zusammensetzung Menge [t/Jahr] Menge [m 3 /Jahr]<br />
Zementverfestigte Reststoffe<br />
(incl. Zement)<br />
124.300 62.274<br />
Gefährliche Abfälle 276,6 138,2<br />
Metalle 7.500<br />
Tabelle 49: Prozessmodul MVA – Output Stoffstrom, Szenario „MVA“ (AVN NOE, 1995)
Müllverbrennung Output Luftemission<br />
Schadstoff Menge[ t/Jahr] Menge [t/t Abfall]<br />
Benzol 1,60E-03 5,50E-09<br />
Chlorbenzol 4,16E-05 1,43E-10<br />
Chlorphenol 3,20E-05 1,10E-10<br />
PCB 4,80E-06 1,65E-11<br />
PAK 1,60E-04 5,50E-10<br />
Partikel 1,28E+01 4,40E-05<br />
HCl 1,12E+01 3,85E-05<br />
HF 4,95E-01 1,70E-06<br />
SO2 3,20E+01 1,10E-04<br />
NOx 1,60E+02 5,50E-04<br />
CO2 2,67E+05 9,16E-01<br />
CO 8,00E+01 2,75E-04<br />
VOC 1,28E+01 4,40E-05<br />
Cd 8,00E-02 2,75E-07<br />
Hg 8,00E-02 2,75E-07<br />
TCDD-Äqu. 1,60E-07 5,50E-13<br />
Tabelle 50: Prozessmodul MVA – Luftemission, Szenario „MVA“ (AVN NOE, 1995)<br />
Müllverbrennung Output <strong>Wasser</strong>emission<br />
Schadstoff Menge [t/Jahr] Menge [t/t Abfall]<br />
Cl - 1,25E+03 4,29E-03<br />
2-<br />
SO4<br />
5,54E+01 1,90E-04<br />
Ca 2+ 7,28E+02 2,50E-03<br />
CaSO4 3,70E+01 1,27E-04<br />
Tabelle 51: Prozessmodul MVA – <strong>Wasser</strong>emission, Szenario „MVA“ (AVN NOE, 1995)<br />
103
Müllverbrennung Output Energie<br />
104<br />
[MWh/Jahr] 126.706<br />
Gutschrift lt. AVN-SUP (1995)<br />
Schadstoff mg/kWh t/Jahr<br />
Partikel 1,28E+02 1,62E+01<br />
SO2 2,31E+03 2,93E+02<br />
NOx 9,00E+00 1,14E+00<br />
CO 1,13E+03 1,43E+02<br />
KW 3,21E+02 4,06E+01<br />
Gutschrift lt. EcoInvent<br />
Schadstoff mg/kWh t/Jahr<br />
Benzol 2,58E+00 3,27E-01<br />
PAK 1,78E-02 2,25E-03<br />
Partikel 2,15E+02 2,73E+01<br />
HCl 4,82E+00 6,11E-01<br />
HF 2,89E+00 3,66E-01<br />
SO2 3,87E+02 4,90E+01<br />
NOx 3,56E+02 4,50E+01<br />
CO2 2,77E+05 3,51E+04<br />
CO 1,15E+02 1,46E+01<br />
VOC 5,79E+01 7,33E+00<br />
Cd 1,18E-03 1,50E-04<br />
Hg 5,50E-03 6,97E-04<br />
TCDD-Äqu. 2,45E-08 3,10E-09<br />
CH4 6,84E+02 8,67E+01<br />
Tabelle 52: Prozessmodul MVA – Emissionsgutschrift, Szenario „MVA“<br />
Aufgrund der anfallenden thermischen Energie bei der Verbrennung kann laut AVN NOE<br />
(1995) 126.706 MWh elektrische Energie gewonnen werden. Dadurch werden Emissionen,<br />
die sonst bei konventioneller Energieerzeugung entstehen würden substituiert und können<br />
somit gutgeschrieben werden. Da die Emissionswerte (mg/kWh) aus der Niederösterreichi-<br />
schen Machbarkeitsstudie schon über 10 Jahre alt sind wurden aktuellere Werte der Daten-<br />
bank von EcoInvent entnommen (ECOINVENT, 2008).
8.2. Inventar Prozessmodul „Transport“<br />
Transport Output Luftemission<br />
Schadstoff Menge [t/Jahr] Menge [t/t Abfall]<br />
Partikel 1,69E-01 5,81E-07<br />
NOx 6,09E+00 2,09E-05<br />
CO 1,69E+01 5,81E-05<br />
VOC 1,69E+00 5,81E-06<br />
CO2 2,63E+03 9,05E-3<br />
Tabelle 53: Prozessmodul Transport – Luftemission, Szenario „MVA“ (AVN NOE, 1995)<br />
Die Schadstoffmengen sind mit Hilfe der Grenzwerte der EURO-Norm 5 für Lastkraftwagen<br />
mit Dieselmotor und 33,84 Mio. t-km, nach AVN NOE (1995), berechnet.<br />
8.3. Inventar Prozessmodul „Deponie“<br />
Deponie<br />
Reststoffdeponie<br />
(zementverfestigte Reststoffe)<br />
Untertagsdeponie<br />
(gefährliche Abfälle)<br />
Output<br />
[m 3 /Jahr]<br />
62.274<br />
138,2<br />
105<br />
Flächenbedarf<br />
[m 2 /Jahr]<br />
3.113,7<br />
(Deponiehöhe 20 m)<br />
Tabelle 54: Prozessmodul Deponie – Flächenbedarf, Szenario „MVA“ (AVN NOE, 1995)<br />
Es wird angenommen, dass lediglich Outputs die Reststoffdeponien zugeführt werden neue<br />
Grünflächen verbrauchen. Für Untertagsdeponien werden häufig stillgelegte Bergwerksstollen<br />
verwendet, somit wird durch Untertagsdeponien kein neues Grünland „verbraucht“ und es<br />
muss diesbezüglich kein Flächenbedarf berücksichtigt werden.
9. Inventar des Szenarios „MBA“<br />
9.1. Inventar Prozessmodul „MBA“<br />
MBA Input<br />
Zusammensetzung Menge [t/Jahr]<br />
Restmüll 150.000<br />
Restabfälle Sperrmüll 26.000<br />
Restabfälle Gewerbemüll 70.000<br />
Klärschlamm (35% TM) 20.000<br />
Summe 266.000<br />
Tabelle 55: Prozessmodul MBA – Abfallmengen, Szenario „MBA“ (AVN NOE, 1995)<br />
Dem Prozessmodul „MBA“ werden 266.000 Tonnen Abfall zugeführt. Die Baustellenabfälle<br />
(siehe Abbildung 10 Systemgrenzen) werden ohne Vorbehandlung direkt in das Prozessmodul<br />
„MVA“ eingebracht. Daraus ergibt sich die gleiche Gesamtmenge an zu behandelnden Abfäl-<br />
len wie beim Szenario „MVA“ von 291.000 Tonnen.<br />
MBA Input<br />
Flächenbedarf<br />
der Anlagen<br />
106<br />
Flächenbedarf<br />
pro Jahr<br />
Flächenbedarf<br />
pro t Abfall<br />
für 7 Anlagen 119.000 m 2 2.975 m 2 1,02E-02 m 2<br />
Tabelle 56: Prozessmodul MBA – Flächenbedarf, Szenario „MBA“ (AVN NOE, 1995)<br />
Um den einmalig anfallenden Flächenbedarf der Anlagen auf die funktionelle Einheit (Tonne-<br />
Abfall) beziehen zu können wurde eine Nutzungsdauer von 40 Jahren angenommen (Bezugs-<br />
wert MVA Spittelau mit dem Baujahr 1971).<br />
MBA Output Stoffstrom<br />
Zusammensetzung Menge [t/Jahr] Menge [kg/t Abfall]<br />
Leichtfraktion 105.000 395<br />
Metalle (ca. 5% vom Restmüll) 7.500 28<br />
deponierbare Fraktion 81.000 305<br />
(Rotteverlust) 72.500 273<br />
Summe 266.000 1000<br />
Tabelle 57: Prozessmodul MBA – Stoffstrom, Szenario “MBA” (AVN NOE, 1995)
MBA Output Luftemission<br />
Schadstoff Menge [t/Jahr] Menge [t/t Abfall]<br />
Benzol 1,10E-02 3,78E-08<br />
Chlorbenzol 1,00E-04 3,44E-10<br />
Chlorphenol 2,00E-05 6,87E-11<br />
PCB 1,00E-05 3,44E-11<br />
PAK 1,40E-03 4,81E-09<br />
VOC 2,00E+00 6,87E-06<br />
Cd 1,00E-02 3,44E-08<br />
Hg 1,00E-03 3,44E-09<br />
TCDD-Äqu. 3,30E+00 1,13E-14<br />
CO2 5,50E+04 1,89E-01<br />
Tabelle 58: Prozessmodul MBA – Luftemission, Szenario “MBA” (AVN NOE, 1995)<br />
9.2. Inventar Prozessmodul „Müllverbrennung“<br />
Müllverbrennung Input Stoffstrom<br />
Zusammensetzung Menge [t/Jahr] Unterer Heizwert [kJ/kg]<br />
Leichtfraktion 105.000 16.000<br />
Baustellenabfälle 25.000 12.500<br />
Summe / Durchschnitt 130.000 15.100<br />
Tabelle 59: Prozessmodul MVA – Input Stoffstrom, Szenario „MBA“ (AVN NOE, 1995)<br />
Müllverbrennung Input<br />
Flächenbedarf<br />
der Anlage<br />
107<br />
Flächenbedarf<br />
pro Jahr<br />
Flächenbedarf<br />
pro t Abfall<br />
40.000 m 2 1.000 m 2 3,44E-03 m 2<br />
Tabelle 60: Prozessmodul MVA – Flächenbedarf, Szenario „MBA“ (AVN NOE, 1995)<br />
Um den einmalig anfallenden Flächenbedarf der Anlagen auf die funktionelle Einheit (Tonne-<br />
Abfall) beziehen zu können wurde eine Nutzungsdauer von 40 Jahren angenommen (Bezugs-<br />
wert MVA Spittelau mit dem Baujahr 1971).
Müllverbrennung Output<br />
108<br />
Stoffstrom<br />
(Feste Rückstände)<br />
Zusammensetzung Menge [t/Jahr] Menge [m 3 /Jahr]<br />
Zementverfestigte Reststoffe<br />
(v.a. Schlacke, Asche, Rückstände<br />
aus Abwasserbehandlung)<br />
Gefährliche Abfälle<br />
(Filterkuchen Asche und Abwasser)<br />
55.500 27.800<br />
123,5 61,7<br />
Tabelle 61: Prozessmodul MVA – Output Stoffstrom, Szenario „MBA“ (AVN NOE, 1995)<br />
Müllverbrennung Output Luftemission<br />
Schadstoff Menge [t/Jahr] Menge [t/t Abfall]<br />
Benzol 1,20E-03 4,13E-09<br />
Chlorbenzol 3,10E-05 1,07E-10<br />
Chlorphenol 2,40E-05 8,25E-11<br />
PCB 4,00E-06 1,37E-11<br />
PAK 1,20E-04 4,12E-10<br />
Partikel 9,00E+00 3,09E-05<br />
SO2 2,29E+01 7,86E-05<br />
NOx 1,11E+02 3,80E-04<br />
CO 5,51E+01 1,89E-04<br />
VOC 1,10E+01 3,79E-05<br />
Cd 7,00E-02 2,41E-07<br />
Hg 6,00E-02 2,06E-07<br />
TCDD-Äqu. 1,14E-07 3,93E-13<br />
CO2 2,32E+05 7,96E-01<br />
CH4 1,07E+02 3,66E-04<br />
Tabelle 62: Prozessmodul MVA – Luftemission, Szenario „MBA“ (AVN NOE, 1995)<br />
Müllverbrennung Output <strong>Wasser</strong>emission<br />
Schadstoff Menge [t/Jahr] Menge [t/t Abfall]<br />
Cl - 8,80E+02 3,02E-03<br />
2-<br />
SO4<br />
3,96E+01 1,36E-04<br />
Ca 2+ 5,20E+02 1,79E-03<br />
CaSO4 2,64E+01 9,07E-05<br />
Tabelle 63: Prozessmodul MVA – <strong>Wasser</strong>emission, Szenario „MBA“ (AVN NOE, 1995)
Müllverbrennung Output Energie<br />
[MWh/Jahr] 89.971<br />
109<br />
Gutschrift lt. AVN-SUP<br />
Schadstoff mg/kWh t/Jahr<br />
Partikel 1,28E+02 1,15E+01<br />
SO2 2,31E+03 2,08E+02<br />
VOC 9,00E+00 8,10E-01<br />
NOx 1,13E+03 1,02E+02<br />
CO 3,21E+02 2,89E+01<br />
Gutschrift lt. EcoInvent<br />
Schadstoff mg/kWh t/Jahr<br />
Benzol 2,58E+00 2,32E-01<br />
PAK 1,78E-02 1,60E-03<br />
Partikel 2,15E+02 1,94E+01<br />
HCl 4,82E+00 4,34E-01<br />
HF 2,89E+00 2,60E-01<br />
SO2 3,87E+02 3,48E+01<br />
NOx 3,56E+02 3,20E+01<br />
CO2 2,77E+05 2,49E+04<br />
CO 1,15E+02 1,04E+01<br />
VOC 5,79E+01 5,21E+00<br />
Cd 1,18E-03 1,06E-04<br />
Hg 5,50E-03 4,95E-04<br />
TCDD-Äqu. 2,45E-08 2,20E-09<br />
CH4 6,84E+02 6,15E+01<br />
H2S 1,53E+00 1,38E-01<br />
Tabelle 64: Prozessmodul MVA – Emissionsgutschrift, Szenario „MBA“ (AVN NOE, 1995)<br />
Aufgrund der anfallenden thermischen Energie bei der Verbrennung kann laut AVN NOE<br />
(1995) 89,971 MWh elektrische Energie gewonnen werden. Dadurch werden Emissionen, die<br />
sonst bei konventioneller Energieerzeugung entstehen würden substituiert und können somit<br />
gutgeschrieben werden. Da die Emissionswerte (mg/kWh) aus der Niederösterreichischen<br />
Machbarkeitsstudie schon über 10 Jahre alt sind wurden aktuellere Werte der Datenbank von<br />
EcoInvent entnommen (ECOINVENT, 2008).
9.3. Inventar Prozessmodul „Deponie“<br />
Input Müllverbrennung Stoffstrom<br />
Zusammensetzung t/Jahr m 3 /Jahr<br />
gefährliche Abfälle aus MVA 123,5 61,7<br />
zementverfestigte Reststoffe aus MVA 55.500 28.000<br />
deponierbare Fraktion aus MBA 81.000 79.946<br />
Tabelle 65: Prozessmodul Deponie – Input, Szenario „MBA“ (AVN NOE, 1995)<br />
Output<br />
Deponie<br />
der Rotte<br />
110<br />
Luftemission<br />
Schadstoff Menge [t/Jahr] Menge [t/t Abfall]<br />
Benzol 5,00E-05 5,00E-05<br />
Chlorbenzol 5,00E-06 5,00E-06<br />
PCB 1,50E-07 1,50E-07<br />
Partikel 1,10E-03 3,78E-09<br />
HCl 1,00E-04 3,43E-10<br />
HF 4,00E-04 1,37E-09<br />
SO2 1,80E-02 6,18E-08<br />
H2S 5,00E-03 1,71E-08<br />
NOx 4,00E-02 1,37E-07<br />
CO 4,00E-03 1,37E-08<br />
CO2 1,04E+02 3,57E-04<br />
VOC 2,20E-03 7,56E-09<br />
Cd 8,00E-05 2,74E-10<br />
Hg 8,00E-06 2,74E-11<br />
TCDD-Äqu 2,00E-22 6,87E-19<br />
CH4 7,10E+00 2,44E-05<br />
Tabelle 66: Prozessmodul Deponie – Luftemission, Szenario „MBA“ (AVN NOE, 1995)
Output<br />
Deponie<br />
der Rotte<br />
111<br />
<strong>Wasser</strong>emission<br />
Sickerwasser<br />
Schadstoff / Parameter Menge [t/Jahr] Menge [t/t Abfall]<br />
BSB5 3,50E+00 1,20E-05<br />
CSB 1,70E+01 5,84E-05<br />
TOC als C 5,00E+00 1,72E-05<br />
Cl - 6,50E+00 2,23E-05<br />
2-<br />
SO4<br />
2,30E+00 7,90E-06<br />
Ca 2+ 1,40E+00 4,81E-06<br />
NH3-N 1,00E+00 3,44E-06<br />
AOX 6,00E-03 2,06E-08<br />
VOC 5,50E-03 1,89E-08<br />
Pb 2,00E-04 6,87E-10<br />
Cd 2,00E-05 6,87E-11<br />
Hg 1,00E-06 3,44E-12<br />
Tabelle 67: Prozessmodul Deponie – <strong>Wasser</strong>emissionen, Szenario „MBA“ (AVN NOE, 1995)<br />
Output<br />
Massenabfalldeponie-Abdeckung<br />
(Schwerfraktion der MBA)<br />
Reststoffdeponie<br />
(zementverfestigte Reststoffe der MVA)<br />
Untertagsdeponie<br />
(gefährliche Abfälle aus MVA)<br />
Deponie<br />
[m 3 /Jahr]<br />
79.946<br />
27.800<br />
61,7<br />
Flächenbedarf<br />
[m 2 /Jahr]<br />
1.390<br />
(Deponiehöhe 20m)<br />
Tabelle 68: Prozessmodul Deponie – Flächenbedarf, Szenario "MBA" (AVN NOE, 1995)<br />
Es wird angenommen, dass lediglich Outputs die Reststoffdeponien zugeführt werden neue<br />
Grünflächen verbrauchen. Für Untertagsdeponien werden häufig stillgelegte Bergwerksstollen<br />
verwendet und Massenabfalldeponie-Abdeckungen können bereits existierende Deponiekör-<br />
per aufgebracht können. Somit wird durch Untertagsdeponien und Massenabfalldeponie-<br />
Abdeckungen kein neues Grünland „verbraucht“ und es muss diesbezüglich kein Flächenbe-<br />
darf berücksichtigt werden.
9.4. Inventar Prozessmodul „Transport“<br />
Transport Output Luftemission<br />
Schadstoff Menge [t/Jahr] Menge [t/t Abfall]<br />
Partikel 7,56E-02 2,60E-07<br />
NOx 2,72E+00 9,35E-06<br />
CO 7,56E+00 2,60E-05<br />
VOC 7,56E-01 2,60E-06<br />
CO2 1,18E+03 4,04E-03<br />
Tabelle 69: Prozessmodul Transport – Luftemission, Szenario „MBA“ (AVN NOE, 1995)<br />
Die Schadstoffmengen sind mit Hilfe der Grenzwerte der EURO-Norm 5 für Lastkraftwagen<br />
mit Dieselmotor und 15,12 Mio. t-km, nach AVN NOE (1995), berechnet. Durch das dezen-<br />
trale Konzept des „MBA“ Szenarios (7 unterschiedliche MBA Anlagen) kann mehr als die<br />
Hälfte der Tonnenkilometer und in weiterer Folge auch der daraus resultierenden Emissionen<br />
verglichen mit den „MVA“ Szenario (33,84 Mio. t-km), eingespart werden.<br />
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