Wie ein LCA in der Praxis funktioniert

Zu verstehen, wie man eine Ökobilanz (LCA) durchführt, bedeutet, von der Theorie zur praktischen Anwendung eines Betriebsmodells überzugehen. Nachdem geklärt ist, was ein Life Cycle Assessment ist und warum es für Unternehmen nützlich ist, besteht der nächste Schritt darin, zu verstehen, wie die Analyse konkret aufgebaut wird: welche Daten zu erfassen sind, welche Phasen einbezogen werden müssen, wie das Modell erstellt wird und wie die Ergebnisse zu interpretieren sind.

Ein LCA ist nicht nur eine Umweltberechnung. Für ein Unternehmen ist es ein Instrument, das Produkte, Prozesse, Lieferanten, Logistik und das End-of-Life-Management innerhalb eines messbaren Rahmens verbindet. Sein Wert liegt in der Fähigkeit zu identifizieren, wo sich die Auswirkungen konzentrieren und welche Entscheidungen sie konkret reduzieren können.

Wenn Sie mit der Definition und der Rolle des Life Cycle Assessment in Unternehmensstrategien beginnen möchten, können Sie den entsprechenden Artikel darüber lesen, was ein LCA ist und wofür Unternehmen es wirklich nutzen. In diesem Leitfaden konzentrieren wir uns stattdessen auf die praktische Seite: wie man ein LCA Schritt für Schritt durchführt, anhand eines Beispiels, das auf ein Unternehmensprodukt angewendet wird.

1. Das Ziel der Studie definieren

Der erste Schritt bei der Durchführung eines LCA ist die Definition des Ziels der Studie. Diese Entscheidung leitet die gesamte nachfolgende Arbeit: den Detaillierungsgrad, die zu erhebenden Daten, den Umfang der Analyse und die Art der erwarteten Ergebnisse.

Ein Unternehmen kann ein LCA aus vielen Gründen durchführen. Es möchte möglicherweise zwei alternative Materialien vergleichen, die Umweltauswirkungen eines Produkts bewerten, eine Umwelt-Produktdeklaration (Environmental Product Declaration – EPD) erstellen, auf eine Kundenanfrage reagieren, Ökodesign-Entscheidungen unterstützen oder Prioritäten für die Reduzierung von Auswirkungen ermitteln.

Was ist eine Umwelt-Produktdeklaration – EPD?

Eine Umwelt-Produktdeklaration (EPD) ist eine verifizierte Umwelterklärung, die die Umweltauswirkungen eines Produkts über seinen gesamten Lebenszyklus hinweg auf transparente und standardisierte Weise kommuniziert.

Um eine solche zu erhalten, muss das Unternehmen die LCA-Studie gemäß den Regeln eines Programmbetreibers (Program Operator) erstellen – der Organisation, die das EPD-Programm verwaltet, die Referenzregeln veröffentlicht und verifizierte Erklärungen registriert. Zu den am weitesten verbreiteten Programmbetreibern gehören beispielsweise EPDItaly und The International EPD System. EPDItaly ist das italienische Programm, während The International EPD System von EPD International AB, einem schwedischen Unternehmen, verwaltet wird und als das erste und am längsten bestehende EPD-Programm weltweit gilt, das 1998 als schwedisches EPD-System ins Leben gerufen wurde.

Wenn das Ziel des Unternehmens darin besteht, eine EPD zu erhalten, ist es daher von vornherein wichtig zu prüfen, welcher Programmbetreiber genutzt werden soll und ob eine PCR – Product Category Rule (Produktkategorieregel) – für das Referenzprodukt existiert. Die PCR definiert die spezifischen Regeln für die Durchführung des LCA für eine bestimmte Produktkategorie: Systemgrenzen, zu erhebende Daten, einzubeziehende Wirkungskategorien und die Art und Weise, wie die Ergebnisse dargestellt werden müssen.

Diese anfängliche Prüfung ist unerlässlich, da die EPD nach Regeln erstellt werden muss, die mit der Produktkategorie übereinstimmen. Wenn eine PCR existiert, muss die LCA-Studie deren Anforderungen folgen. Wenn keine existiert, muss das Unternehmen den geeigneten Weg und alle anwendbaren Regeln sorgfältig prüfen.

Das Ziel muss daher spezifisch sein. Zu sagen „wir wollen die Umweltauswirkungen des Produkts messen“ ist zu allgemein. Eine nützlichere Formulierung könnte lauten: „Wir möchten die Umweltauswirkungen der aktuellen Verpackung bewerten und sie mit einer Alternative vergleichen, die recyceltes Material enthält, um Produkt- und Beschaffungsentscheidungen zu unterstützen.“

Diese anfängliche Präzision verhindert die Erfassung unnötiger Daten oder die Erstellung eines Modells, das für die zu treffende Entscheidung zu weit gefasst ist. Ein effektives LCA geht immer von einer klaren unternehmerischen Fragestellung aus.

2. Die funktionelle Einheit wählen

Nach der Definition des Ziels muss die funktionelle Einheit festgelegt werden. Dies ist die quantitative Referenz, die die durch das analysierte Produkt oder die Dienstleistung erbrachte Funktion beschreibt und auf deren Grundlage die Auswirkungen berechnet werden, wodurch verschiedene Szenarien konsistent miteinander verglichen werden können.

Wenn das Unternehmen Verpackungen analysiert, könnte die funktionelle Einheit lauten: „Verpackungseinheiten, die zum Verpacken und Vertreiben eines bestimmten Produkts verwendet werden.“ Der Referenzfluss ist mit dieser funktionellen Einheit verknüpft, d. h. die spezifische Menge an Verpackung, die zur Erfüllung dieser Funktion erforderlich ist. Im analysierten Fall könnte der Referenzfluss beispielsweise 1.000 Einheiten betragen, was bedeutet, dass 1.000 Einheiten dieser spezifischen Verpackung benötigt werden, um die Funktion zu erfüllen.

Die Wahl der funktionellen Einheit ist grundlegend, da zwei Alternativen nur dann verglichen werden können, wenn sie dieselbe Funktion erfüllen. Ein leichteres Material ist beispielsweise nicht automatisch besser, wenn es das Produkt weniger wirksam schützt und den Ausschuss erhöht. Ebenso ist eine Verpackung mit geringeren Produktions-Emissionen möglicherweise nicht die effizienteste Lösung, wenn sie die Logistik verschlechtert oder das Recycling erschwert.

Aus diesem Grund muss die funktionelle Einheit die Umweltauswirkungen mit der tatsächlichen Funktion des Produkts verknüpfen. Sie misst nicht einfach, „wie sehr“ ein Objekt die Umwelt belastet, sondern wie sehr es sie belastet, während es eine bestimmte Funktion erfüllt.

Wenn das Unternehmen stattdessen eine Industriekomponente analysiert, könnte die funktionelle Einheit lauten: „das korrekte Funktionieren des Industriesystems, in dem die Komponente installiert ist, gemäß der erforderlichen technischen Leistung und für eine definierte Lebensdauer zu ermöglichen.“

In diesen Kontexten entspricht der Referenzfluss exakt einer Einheit der spezifischen analysierten Komponente. Bei EPDs wird beispielsweise häufig die deklarierte Einheit verwendet: eine quantifizierte physikalische Größe, die als Grundlage für die Berechnung der Umweltauswirkungen dient. Ihre Verwendung ist unerlässlich, wenn die endgültige Funktion oder der Verwendungszweck des Produkts nicht im Voraus definiert werden kann.

3. Die Systemgrenzen definieren

Der dritte Schritt besteht darin, zu definieren, welche Phasen des Lebenszyklus in das Modell einbezogen werden. Diese Wahl wird als Definition der Systemgrenzen bezeichnet.

Eine Cradle-to-Gate-Analyse (von der Wiege bis zum Werkstor) berücksichtigt die Phasen von der Rohstoffgewinnung bis zu dem Punkt, an dem das Produkt das Werk des Unternehmens verlässt. Sie ist nützlich, wenn sich das Unternehmen auf die Prozesse unter seiner Kontrolle und auf die vorgelagerte Lieferkette konzentrieren möchte. Dieser Ansatz ist besonders in B2B-Kontexten üblich, wenn das das Unternehmen verlassende Produkt zu einem Vorprodukt oder einer Komponente eines anderen Produkts wird. In diesen Fällen können die durch die Analyse generierten Umweltinformationen dem Kunden bereitgestellt werden, der sie als Eingangsdaten für seine eigenen LCA-Berechnungen verwenden kann.

Eine Cradle-to-Grave-Analyse (von der Wiege bis zur Bahre) umfasst auch den Vertrieb, die Nutzung und das Lebensende (End-of-Life). Sie ist umfassender und ermöglicht es, die Auswirkungen über den gesamten Lebenszyklus hinweg zu bewerten.

Eine Cradle-to-Cradle-Analyse (von der Wiege bis zur Wiege) berücksichtigt darüber hinaus Szenarien der Verwertung, des Recyclings oder der Wiedereingliederung von Materialien in neue Produktionszyklen.

Die Wahl des Umfangs hängt von der Zielsetzung ab. Wenn das Ziel darin besteht, eine Zertifizierung zu erhalten oder Umweltdaten extern zu kommunizieren, muss der Umfang den Standards, PCRs oder spezifischen Anforderungen entsprechen. PCRs – Product Category Rules – sind besonders relevant, wenn das LCA zur Erstellung einer Umwelt-Produktdeklaration verwendet wird, da sie sicherstellen, dass Produkte derselben Kategorie nach einheitlichen und vergleichbaren Kriterien bewertet werden.

Wenn das Ziel hingegen eine erste interne Bewertung zur Ermittlung von Hotspots und Verbesserungsmöglichkeiten ist, kann es sinnvoll sein, mit einem überschaubareren Rahmen zu beginnen und den Detaillierungsgrad zu einem späteren Zeitpunkt zu erhöhen.

4. Die notwendigen Daten erfassen

Die Datenerfassung ist eine der wichtigsten und komplexesten Phasen eines LCA. Das Modell hängt von Informationen ab, die sich in verschiedenen Bereichen des Unternehmens und oft auch bei externen Lieferanten befinden.

Die wichtigsten Daten betreffen Rohstoffe, zugekaufte Komponenten, Energieverbrauch, Wasserverbrauch, Brennstoffe, Verarbeitungsprozesse, Transport, Verpackung, Produktionsabfälle, direkte Emissionen, Nutzungsmuster und End-of-Life-Szenarien.

In einem produzierenden Unternehmen bedeutet dies die Einbindung von Beschaffung, Betrieb (Operations), Qualitätssicherung, Logistik, F&E, Nachhaltigkeit, strategischen Lieferanten, Entsorgern sowie Kunden oder nachgelagerten Partnern in der Wertschöpfungskette.

Die Daten müssen verfügbar, vor allem aber rückverfolgbar sein. Es ist notwendig zu wissen, woher sie stammen, auf welchen Zeitraum sie sich beziehen, wer sie validiert hat und welche Annahmen zugrunde gelegt wurden. Dies ist besonders wichtig, wenn die Ergebnisse der Analyse für Zertifizierungen, Ausschreibungen, Kundenanfragen oder externe Kommunikation verwendet werden.

Wenn ein Unternehmen über viele Produkte, Linien oder Standorte hinweg arbeitet, wird die Verwaltung dieser Daten mit separaten Dateien schnell ineffizient. In diesen Fällen ermöglicht eine LCA-Software, Informationen zu zentralisieren, manuelle Arbeit zu reduzieren, das Modell strukturierter auf mehrere Produkte zu übertragen und eine Historie abgeschlossener Analysen zu führen, um die Entwicklung der Umweltauswirkungen von Produkten im Laufe der Zeit zu vergleichen und Fortschritte durch Verbesserungsmaßnahmen zu überwachen.

5. Das LCA-Modell erstellen: Upstream-, Core- und Downstream-Phasen

Sobald die Daten erfasst wurden, kann das LCA-Modell aufgebaut werden. In der Praxis wird der Lebenszyklus oft in drei Makrophasen unterteilt: Upstream (vorgelagert), Core (Kernprozess) und Downstream (nachgelagert).

Die Upstream-Phase umfasst alles, was geschieht, bevor Materialien und Komponenten im Unternehmen eintreffen. Sie umfasst die Rohstoffgewinnung, die Herstellung zugekaufter Materialien, externe Bearbeitungen und den eingehenden Transport.

Die Core-Phase betrifft die direkt vom Unternehmen kontrollierten Aktivitäten: Produktionsprozesse, Energie- und Wasserverbrauch, Brennstoffe, Abfälle, Behandlungen, internes Handling und die innerhalb des Werks durchgeführte Verpackung.

Die Downstream-Phase umfasst das, was nach dem Verlassen des Produkts aus dem Unternehmen geschieht: Vertrieb, Nutzung, Wartung, Entsorgung, Verwertung oder Recycling.

Diese Struktur hilft dabei, das Modell operativ zu interpretieren. Liegt die Hauptauswirkung in der Core-Phase, beziehen sich Maßnahmen auf Prozesse, Energie und Produktionseffizienz. Befindet sich der Hotspot im Upstream-Bereich, muss an Lieferanten, Materialien und Daten der Lieferkette gearbeitet werden. Liegt das größte Gewicht im Downstream-Bereich, kann das Problem das Design, die Langlebigkeit, die Logistik oder das End-of-Life-Management betreffen.

6. Praktisches Beispiel: LCA einer Industrieverpackung

Stellen wir uns ein Unternehmen vor, das ein B2B-Produkt herstellt und vertreibt, das in einer Primärverpackung verpackt ist. Das Ziel der Studie besteht darin, die aktuelle Verpackung mit einer neuen Alternative zu vergleichen, die recyceltes Material enthält, um festzustellen, ob die Umstellung die gesamten Umweltauswirkungen tatsächlich verringert.

Die gewählte funktionelle Einheit lautet: Verpackungseinheiten, die verwendet werden, um das spezifische Produkt zu verpacken und an den Endkunden zu vertreiben. Für die analysierte Verpackung wird der zur Erfüllung dieser Funktion erforderliche Referenzfluss durch 1.000 Verpackungseinheiten dargestellt.

Der Umfang der Analyse ist Cradle-to-Grave, umfasst also die Materialherstellung, die Verarbeitung der Verpackung, den Transport, die Nutzung und das Lebensende.

In der Upstream-Phase erfasst das Unternehmen Daten über die Menge des für jede Einheit verwendeten Materials, den prozentualen Anteil an recyceltem Material, die beteiligten Lieferanten, die Herkunft des Materials und den Transport zum Werk.

In der Core-Phase werden der Energieverbrauch des Verpackungsprozesses, anfallende Abfälle, Hilfsstoffe und für den Vertrieb verwendete Sekundärverpackungen berücksichtigt.

In der Downstream-Phase umfasst das Modell den Transport zum Kunden, das Verhalten der Verpackung während der Nutzung und das End-of-Life-Szenario: Recycling, Verbrennung, Deponierung oder Verwertung.

An diesem Punkt ermöglicht es das Modell, zwei Szenarien zu vergleichen. Das erste ist die aktuelle Verpackung, die aus Neumaterial hergestellt wird. Das zweite ist die neue Verpackung mit einem Anteil an recyceltem Material.

Das Ergebnis kann zeigen, dass recyceltes Material die Auswirkungen in der Upstream-Phase verringert, da es weniger Primärressourcen erfordert. Wenn die neue Verpackung jedoch schwerer ist, bei der Verarbeitung mehr Energie benötigt oder die Logistikleistung verschlechtert, kann der anfängliche Nutzen geschmälert werden.

Darüber hinaus garantiert die Verpackung durch die Erhöhung des Anteils an recyceltem Material möglicherweise nicht mehr die gleiche Leistung wie Neumaterial, und um die gleiche Funktion zu erfüllen, sind möglicherweise mehr Einheiten erforderlich: beispielsweise 1.200 Einheiten statt 1.000.

Behält sie hingegen die gleiche Funktionalität bei, erhöht sie den Ausschuss nicht und verbessert sie das End-of-Life-Management, kann sich die Alternative als vorteilhafter erweisen.

Dies ist der zentrale Punkt: Ein LCA dient nicht dazu, eine Nachhaltigkeitshypothese zu bestätigen, sondern sie anhand messbarer Daten zu überprüfen.

7. Die Ergebnisse interpretieren: Hotspots und Szenarien

Das Endergebnis eines LCA sollte nicht nur als eine Gesamtzahl gelesen werden. Der Hauptwert der Analyse liegt in der Aufschlüsselung der Auswirkungen.

Wenn das Modell zeigt, dass der Großteil der Auswirkungen aus der Materialherstellung stammt, weiß das Unternehmen, dass die Priorität nicht darin liegt, die Logistik marginal zu optimieren, sondern an der Zusammensetzung, den Lieferanten und Materialalternativen zu arbeiten.

Wenn stattdessen ein erheblicher Anteil auf den Transport entfällt, kann sich der Schwerpunkt auf Entfernungen, Vertriebsmethoden, Gewicht und Verpackungsvolumen verlagern.

Die Interpretation ermöglicht auch die Simulation von Szenarien. Was passiert, wenn der Anteil an recyceltem Material steigt? Was ändert sich, wenn ein näher gelegener Lieferant ausgewählt wird? Welche Auswirkung hat die Reduzierung des Verpackungsgewichts? Welches End-of-Life-Szenario liefert das beste Ergebnis?

Diese Phase macht das LCA-Modell zu einem Entscheidungsinstrument. Es liefert nicht einfach nur Umweltdaten, sondern eine Prioritätenhierarchie, die Investitionen, technische Entscheidungen und Verbesserungsmaßnahmen leiten kann.

Wie man ein LCA im Unternehmen nutzt

Ein LCA kann verschiedene Unternehmensbereiche unterstützen, da es komplexe Umweltdaten in nützliche Informationen für die Entscheidungsfindung übersetzt. Es ist nicht nur für das Nachhaltigkeitsteam nützlich; es kann auch zu einem operativen Werkzeug für Produktentwicklung, Beschaffung, Operations, Qualitätssicherung, Marketing und Unternehmensführung werden.

Für das Produktteam hilft ein LCA dabei, Design-, Material- und Komponentenalternativen zu bewerten, bevor Entscheidungen endgültig getroffen werden. Beispielsweise lässt sich so verstehen, ob eine Änderung die Gesamtauswirkungen tatsächlich verringert oder das Problem lediglich von einer Phase des Lebenszyklus in eine andere verlagert.

Für die Beschaffung können die Ergebnisse Vergleiche zwischen Lieferanten, Rohstoffen und externen Prozessen unterstützen. Wenn ein erheblicher Teil der Auswirkungen aus der Upstream-Phase stammt, kann das Unternehmen das LCA-Modell nutzen, um zu ermitteln, welche Daten von Lieferanten angefordert werden sollten und welche Alternativen priorisiert werden müssen.

Für Marketing- und Kommunikationsteams ist ein LCA nützlich, um Greenwashing zu vermeiden. Tatsächlich ermöglicht ein LCA präzise Green-Marketing-Aktivitäten und hilft, allgemeine Aussagen zu vermeiden, die auch durch die Richtlinie gegen Greenwashing sanktioniert werden.

Für Betrieb und Produktion kann die Analyse das Gewicht von Energieverbrauch, Abfall, Verarbeitungstätigkeiten oder Prozessineffizienzen verdeutlichen. Dies ermöglicht es, die Reduzierung von Umweltauswirkungen mit konkreten Maßnahmen zu Effizienz, Kosten und Produktionsleistung zu verknüpfen.

Für Nachhaltigkeit, Compliance und Berichterstattung liefert ein LCA strukturierte und rückverfolgbare Daten, die für Zertifizierungen, Umwelterklärungen, Kundenanfragen, Ausschreibungen, ESG-Bewertungen und technische Kommunikation verwendet werden können.

Sein Wert steigt, wenn die Ergebnisse nicht isoliert in einem Bericht verbleiben, sondern aktualisiert, verglichen und in die Geschäftsprozesse integriert werden.

In diesem Sinne ist ein LCA nicht nur nützlich, weil es die Auswirkungen eines Produkts misst, sondern weil es deutlicher macht, wo gehandelt werden muss, welche Alternativen zu vergleichen sind und welche Entscheidungen messbare Verbesserungen bewirken können.

Fehler, die bei der Durchführung eines LCA vermieden werden sollten

Der erste Fehler besteht darin, mit der Datenerfassung zu beginnen, ohne das Ziel, die funktionelle Einheit und die Systemgrenzen definiert zu haben. Dies führt oft zu unklaren Modellen, die schwer zu interpretieren und nicht vergleichbar sind.

Der zweite Fehler ist die Verwendung nicht rückverfolgbarer Daten. Wenn ein Wert aus einer Schätzung, einer veralteten Datei oder einer undokumentierten Quelle stammt, muss dies angegeben werden. Ein LCA, das für geschäftliche Entscheidungen nützlich sein soll, muss überprüfbar sein, insbesondere wenn es für Zertifizierungen, Ausschreibungen oder die externe Kommunikation verwendet werden soll.

Der dritte Fehler besteht darin, Alternativen zu vergleichen, die nicht die gleiche Funktion erfüllen. Ein Material mag besser erscheinen, weil es eine geringere Auswirkung pro Kilogramm hat, kann jedoch unvorteilhafter sein, wenn eine größere Menge benötigt wird, um die gleiche Leistung zu erzielen.

Der vierte Fehler besteht darin, beim Endergebnis stehen zu bleiben, ohne es in Maßnahmen umzusetzen. Ein LCA hat dann einen Wert, wenn es zu Entscheidungen führt: Gewicht reduzieren, Material wechseln, einen Lieferanten anpassen, den Produktionsprozess verbessern, die Logistik überarbeiten oder eine Zertifizierung vorbereiten.

Fazit

Die praktische Durchführung eines LCA bedeutet, technische, produktions- und lieferkettenbezogene Daten in eine Entscheidungskarte zu verwandeln. Das Ergebnis ist nicht nur ein Umweltindikator, sondern ein Werkzeug, um zu verstehen, wo mit welcher Priorität und mit welcher potenziellen Auswirkung gehandelt werden muss.

Für Unternehmen liegt der Wert des Life Cycle Assessment in seiner Fähigkeit, Nachhaltigkeit und Betrieb zu verbinden. Ein gut aufgebautes LCA-Modell ermöglicht es, fundiertere Entscheidungen über Produkte, Materialien, Lieferanten, Prozesse und Zertifizierungen zu treffen.

In einem Umfeld, in dem Kunden, Vorschriften und Märkte zunehmend verlässliche Umweltdaten verlangen, bedeutet die Durchführung eines LCA nicht einfach nur die Messung der Auswirkungen eines Produkts. Es bedeutet den Aufbau eines strukturierteren Systems, um Nachhaltigkeit als festen Bestandteil von Unternehmensentscheidungen zu steuern.