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2015 | Book

Umweltbewertung für Ingenieure

Methoden und Verfahren

Editors: Martin Kaltschmitt, Liselotte Schebek

Publisher: Springer Berlin Heidelberg

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About this book

Die Bewahrung der natürlichen Umwelt auch für zukünftige Generationen hat in den letzten Jahrzehnten eine zunehmende gesellschaftliche Relevanz erlangt. Heute kann – zumindest in den westlichen Industriestaaten – kein aufwändiger Industriebetrieb errichtet und kein neues, komplexes Produkt auf den Markt gebracht werden, ohne dass die damit verbundenen Auswirkungen auf die Umwelt und den Menschen vertieft untersucht werden. Damit hat auch der Bedarf an Methoden und Ansätzen zugenommen, die jeweilige Umweltsituation systematisch und fair zu erheben, zu bilanzieren und zu bewerten.

Das vorliegende Buch stellt das dazu benötigte methodische Wissen zusammen und zeigt anschauliche Anwendungsbeispiele auf.

· Die heute fast unüberschaubare Anzahl von Methoden und Ansätzen zur Umweltbewertung wird strukturiert hinsichtlich der grundlegenden Modellierungs- und Bewertungsansätze. Damit kann ein vertieftes Verständnis allgemeiner Prinzipien und Anwendungsfelder entwickelt werden.

· Modellierungs- und Bewertungsansätze, die im Wesentlichen auf natur- und ingenieurwissenschaftlichen Grundlagen basieren, werden detailliert und mit Praxisbeispielen erläutert, um in die Anwendung der jeweiligen Umweltbewertungsmethoden einzuführen.

· Weitergehende Konzepte und Ansätze mit eher gesellschaftswissenschaftlichem Kontext werden mit ihren Charakteristika und Zielsetzungen zusammenfassend vorgestellt und damit eine Orientierung über das gesamte Feld der Technikbewertung gegeben.

Damit werden insbesondere im Hinblick auf die ingenieurtechnische Anwendung die Werkzeuge dargestellt, mit denen Umweltauswirkungen von Produkten, Prozessen und Dienstleistungen erfasst, analysiert und bewertet werden können.

Table of Contents

Frontmatter
1. Einleitung
Zusammenfassung
Seit der industriellen Revolution verändert die Menschheit in globalem Maßstab die natürliche Umwelt. Gleichzeitig sind heute der Schutz der natürlichen Umwelt und der Gedanke einer nachhaltigen Entwicklung fest im kollektiven Bewusstsein postmoderner Gesellschaften verankert. Damit verbunden ist eine zunehmende Nachfrage nach naturwissenschaftlich untermauerten Analysen der Auswirkungen von bestimmten Tätigkeiten oder Maßnahmen auf die Umwelt als Grundlage für die gesellschaftliche Entscheidungsfindung. Als Voraussetzung für wissenschaftlich basierte Umweltbewertungsmethoden werden wichtige Begriffe diskutiert, wobei aufgezeigt wird, dass auch in der wissenschaftlichen Literatur nicht immer eine durchgängig einheitliche Interpretation zu finden ist. Umweltbewertungsmethoden untersuchen den Zusammenhang zwischen einer menschlichen Handlung und ihrer Wirkung auf die natürliche Umwelt. Angesichts häufig sehr komplexer Ursache-Wirkungs-Ketten ergeben sich verschiedene Herausforderungen, die im Vorgriff auf die in späteren Kapiteln vorgestellten Methoden übergreifend diskutiert werden.
Martin Kaltschmitt, Liselotte Schebek
2. Anthropogene Umweltwirkungen
Zusammenfassung
Menschliches Handeln löst Veränderungen auf verschiedenen Ebenen in unserer Umwelt aus, die in der Regel ungeplant sind und die sich mit natürlichen Veränderungen überlagern. Um sie als anthropogene Wirkungen zu bezeichnen, ist die Kausalität entscheidend: Wirkung ist eine Folge, die durch eine Ursache hervorgerufen wird. Der Zusammenhang zwischen menschlichen Aktivitäten und Umweltwirkungen kann durch Indikatorsysteme strukturiert und analysiert werden. Diese Indikatorsysteme ermöglichen die Identifikation mess- und beobachtbarer Größen, mit denen Wirkungen im Sinne von Veränderungen der Umwelt und letztlich Umweltprobleme selbst beschrieben und ihre zeitliche Veränderung beobachtet werden können. Solche Informationen über den Zustand der Umwelt, basierend auf der Auswertung umfangreicher wissenschaftlicher Erkenntnisse, werden heute zusammenfassend bereitgestellt in Bestandsaufnahmen zur globalen Umwelt internationaler Organisationen. Auf dieser Grundlage wird eine zusammenfassende Darstellung zu wesentlichen aktuellen Umweltproblemen gegeben.
Liselotte Schebek, Karoline Wowra, Wolfgang Ahlf, Alexander Scheffler
3. Elemente von Umweltbewertungsmethoden
Zusammenfassung
Umweltbewertungsmethoden beinhalten methodische und prozedurale Elemente, die in verschiedenen Kombinationen in unterschiedlichen Ansätzen Verwendung finden und deren Kenntnis essentiell für jeden Nutzer ist; ihr Verständnis ermöglicht es, unabhängig von Namen und Bezeichnungen – die auch im Bereich der Umweltbewertung durchaus kurzfristigen ″Moden″ unterliegen – die Zuordnung zum jeweiligen Grundprinzip zu erkennen und damit schnell eine Einschätzung der Anwendungsgebiete, Stärken und Schwächen einer Umweltbewertungsmethode zu gewinnen. Ausgehend von Überlegungen zur Ziel- und Objektdefinition und zur Setzung der Systemgrenzen werden die Begriffe der Analyse und Bewertung aus philosophischer Sicht diskutiert. Danach wird der Bogen gespannt von Elementen der Analyse zu Elementen der Bewertung. Konstituierend für Umweltbewertungsmethoden sind ökologische Bewertungsansätze, die im Kern auf eine wünschenswerte ″Qualität der Umwelt″ abzielen. In Umweltbewertungsmethoden fließen aber auch ökonomische und gesellschaftlichen Wertmaßstäbe ein ebenso wie Verfahren zur Herausbildung von Präferenzen.
Christiane Brockmann, Bernd Hansjürgens, Christian Hickel, Wilfried Kühling, Uwe Lahl, Hans Joachim Linke, Alfred Nordmann, Rüdiger Schaldach, Liselotte Schebek
4. Risikoabschätzung für chemische Stoffe
Zusammenfassung
„Gefahr erkannt – Gefahr gebannt“; dieses Sprichwort gilt auch für den Umgang mit Chemikalien. So einfach, wie es zunächst klingt, ist dies aber kaum umzusetzen. Unsere heutige Industriegesellschaft verwendet etwa 30 000 Stoffe in einem nennenswerten Umfang. Hinzu kommen Gemische unterschiedlicher Stoffe und – mehr oder minder komplexe – Produkte („Erzeugnisse“), die wiederum Stoffe in unterschiedlicher Konzentration enthalten können. Und die Wirkungen, die mit dem Einsatz von Chemikalien verbunden sein können, sind so vielfältig wie die verwendeten Stoffe und ihre Einsatzgebiete. Beschäftigte in den Betrieben, aber auch Verbraucher sind praktisch permanent einem „Chemikaliencocktail“ ausgesetzt. Vor diesem Hintergrund werden die wesentlichen rechtlichen Rahmenbedingungen zum Umgang mit chemischen Stoffen diskutiert und die methodischen Schritte bei der Ermittlung und Bewertung von stoffbedingten Risiken erläutert. Ausgehend von der Herausforderung, den gesamten Lebensweg eines Stoffes unter Risikoaspekten zu betrachten, hat das Recht die Aufgabe, Instrumente bereitzustellen, die es den Akteuren in Wirtschaft und Verwaltung, aber auch den Beschäftigten und Verbrauchern gestatten, diese Risiken zu erkennen, zu beurteilen und zu bewältigen. Dies wird entsprechend diskutiert.
Martin Führ, Silke Kleihauer
5. Lebenszyklusanalysen
Zusammenfassung
Die Bezeichnung Lebenszyklusanalyse bringt das wesentliche Charakteristikum der vorgestellten Methoden zum Ausdruck: hier wird – im Unterschied zu anderen Umweltbewertungsinstrumenten – der gesamte Lebensweg oder „Lebenszyklus“ eines Produkts von der Entnahme der Rohstoffe, über die Produktfertigung, die Nutzung bis hin zum Recycling bzw. der Entsorgung betrachtet. Die methodische Grundlage hierfür ist die Ökobilanz (englisch: Life Cycle Assessment (LCA)), die in den internationalen Normen ISO 14040 und ISO 14044 beschrieben ist und damit auf Grundlage eines weitgehend standardisierten Vorgehens durchgeführt werden kann. Die Ökobilanz ist ein sehr flexibles Instrument und daher eine sehr häufig eingesetzte Methode. Wesentlich für ihre Verbreitung ist auch, dass der Lebenszyklusansatz in mehrere wichtige Politikfelder Einzug hielt. Dies beförderte die breite Entwicklung unterschiedlicher lebenswegbasierter Ansätze und Instrumente (z. B. Carbon Footprint, Water Footprint, Ökoeffizienzanalysen). Daher werden auch solche methodischen Ansätze vorgestellt, die über die „klassische“ Ökobilanz hinausgehen, aber auf den ihr zugrunde liegenden grundsätzlichen Überlegungen bzw. Ideen aufbauen. Dies gilt für Methoden zur Lebenswegbetrachtung in den anderen Nachhaltigkeitsdimensionen (d. h. Ökonomie und Soziales); beispielsweise bewertet die Social-LCA (S-LCA) ausschließlich soziale Auswirkungen, während die Ökoeffizienz-Analyse und die SEEBALANCE die ökologische Lebensweganalyse um die ökonomische und soziale Dimension erweitern. Abschließend wird in verschiedenen Fallbeispielen die Anwendung der unterschiedlichen Methoden zur Lebenszyklusanalyse vorgestellt.
Laura Ausberg, Andreas Ciroth, Silke Feifel, Juliane Franze, Martin Kaltschmitt, Inga Klemmayer, Kirsten Meyer, Peter Saling, Liselotte Schebek, Jana Weinberg, Christina Wulf
6. Umweltverträglichkeitsprüfung
Zusammenfassung
Mit der Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP) wird der Schritt von der in der Anfangszeit des Umweltschutzes dominierenden „Reparatur“ von Umweltschäden hin zu einem frühzeitigen und vorsorglichen Handeln vollzogen. Die UVP verfolgt als Instrument der Entscheidungsvorbereitung und der Entscheidungsgestaltung das Ziel, die zu erwartenden umweltrelevanten Folgen eines Vorhabens oder einer Planung frühzeitig genug zu erkennen, um sie im Entscheidungsprozess angemessen berücksichtigen zu können. Mit dem Gesetz über die Umweltverträglichkeitsprüfung (UVPG) wurde 1990 diese vorausblickende, ganzheitliche und handlungsanleitende Abschätzung von Umweltfolgen mit einem systematischen Aufbau von Prüfschritten verankert. Dargestellt werden zunächst Entwicklung und Ablauf einer UVP. Auch wird auf zwei größere Problemkomplexe eingegangen; einerseits sind dies die bei solchen Verfahren wirksam werdenden Interessen und unterschiedlichen Auffassungen verschiedener Akteure hinsichtlich Grundlagen und Leitlinien der Handhabung und andererseits zeigt sich ein Defizit sowohl beim Verständnis der erforderlichen Vorsorge als auch bei den konkreten Bewertungsmaßstäben, mit denen der Anspruch einer wirksamen Umweltvorsorge eingelöst werden kann. Vor diesem Hintergrund werden vorrangig die Fragen der Umweltbewertung innerhalb der UVP behandelt. Abschließend wird ein Praxisbeispiel für eine UVU diskutiert.
Kerstin Kuchta, Wilfried Kühling
7. Umweltmanagementsysteme
Zusammenfassung
Zunächst werden die historischen Entwicklungsstränge des Umweltmanagements aufgezeigt, bevor ausführlich auf geregelte Managementsysteme nach ISO 14001 und die EG-Öko-Audit-Verordnung eingegangen wird. Danach wird das strategische Umweltmanagement thematisiert und finanzielle und ökologische Risiko- und Chancenstrategien diskutiert. Weitere Schwerpunkte bilden die Darstellungen einerseits von umweltbezogenen Planungs- und Kontrollinstrumenten und andererseits des Umweltreporting. Abschließend erfolgt einer Analyse der Möglichkeiten und Probleme eines mehrdimensionalen nachhaltigkeitsorientierten Managements. Danach wird im Rahmen von Fallstudien zunächst wird auf zentrale Aspekte des Umweltmanagements bei Ford eingegangen; hier wird insbesondere die Ausgestaltung eines normierten Managementsystems in der Praxis eines Automobilherstellers verdeutlicht. Anschließend wird am Beispiel des Hamburger Flughafens diskutiert, inwieweit normierte Managementsysteme dazu beitragen, umweltbezogene Ziele zu erreichen. Abschließend wird am Beispiel der BMW Group auf Ansätze des mehrdimensionalen Managements eingegangen.
Anette von Ahsen, Udo Bradersen, André Loske, Susanne Marczian
8. Technikfolgenabschätzung
Zusammenfassung
Auch für die Technikfolgenabschätzung (TA) als ein wissenschaftlicher Bewertungsansatz stellen Umweltwirkungen und deren Bewertung in der Regel ein sehr wichtiger Aspekt dar. Umweltwirkungen werden dabei aber explizit innerhalb eines breiteren Kontextes gesellschaftlicher Aspekte betrachtet. Umwelt und Ökologie sind bei der Technikfolgenabschätzung also immer nur einer von mehreren untersuchten Wirkungsbereichen. In der Regel trägt die Technikfolgenabschätzung so dazu bei, Vor‐ und Nachteile von Technologien im Rahmen einer möglichst umfassenden Analyse gegeneinander abzuwägen.
Die Technikfolgenabschätzung adressiert die Wissenschaft selbst. Sie richtet sich aber vornehmlich auch an außerwissenschaftliche Adressaten aus Gesellschaft bzw. Politik. Dies gilt auch deshalb, weil die Politik als gesellschaftlicher Akteur mit technischen Innovationen gesellschaftliche Probleme lösen will und hierbei Unterstützung benötigt. Beispielsweise ist die Energieversorgung eines Landes im Hinblick auf die Verringerung von Treibhausgasen ein solches Problem, für die eine Lösungsstrategie die Einführung neuer Technologien zur Strom‐ und Wärmebereitstellung oder den Verkehrssektor (z. B. Elektromobilität) sein kann. Der Rahmen, in dem die Folgen dieser Innovationen beurteilt werden sollen, geht dabei über die rein technische Betrachtung hinaus und schließt explizit ökonomische, ökologische, rechtliche, soziale und ethische Aspekte mit ein.
Michael Decker, Jens Schippl
9. Systematisierung der Methodenvielfalt
Zusammenfassung
Allen Umweltbewertungsmethoden ist das Untersuchungsinteresse an der Interaktion der menschlichen Gesellschaft mit der natürlichen Umwelt gemeinsam. Darüber hinaus unterscheiden sich die vorgestellten Methoden jedoch erheblich hinsichtlich Vorgehensweise und Art der bereitgestellten Erkenntnisse. Aus der Anwenderperspektive ist die Vielfalt von Methoden und ihnen innewohnenden Möglichkeiten bzw. Freiheiten häufig verwirrend. An Hand der Erkenntnisse aus den vorangegangenen Kapiteln wird jedoch aufgezeigt, nach welchen Eigenschaften Methoden selbst gruppiert und nach welchen Kennzeichen ihre Anwendungskontexte strukturiert werden können. Die Aufgabe des Nutzers ist es, aus der Kenntnis des Anwendungskontextes eine dafür am besten geeignete Methode auszuwählen. In diesem Sinne gibt es keine per se ″guten″ oder ″schlechten″ Methoden, sondern nur geeignete oder aber weniger oder gar nicht geeignete Kombinationen aus Methode und Anwendungskontext. Im Gegensatz dazu lässt sich aber beurteilen, ob die Arbeitstechnik der Anwendung einer Methode gut oder schlecht ist. Deshalb muss jede Anwender von Umweltbewertungsmethoden auch Maßnahmen der Qualitätssicherung treffen.
Liselotte Schebek, Martin Kaltschmitt
Backmatter
Metadata
Title
Umweltbewertung für Ingenieure
Editors
Martin Kaltschmitt
Liselotte Schebek
Copyright Year
2015
Publisher
Springer Berlin Heidelberg
Electronic ISBN
978-3-642-36989-6
Print ISBN
978-3-642-36988-9
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-642-36989-6