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Die graue Energie, ein Konzept aus den 1960er Jahren, das zur Entstehung der Ökobilanzierung (Life Cycle Assessment, LCA) führte, ist nach wie vor ein in bestimmten Branchen häufig verwendeter Maßstab und bildet die Grundlage für zahlreiche Systeme zur Messung der Umweltauswirkungen. Die beiden Methoden entwickeln sich jedoch parallel und können sich ergänzen.
Was ist also graue Energie? Wie wird sie gemessen? Wofür und für wen wird sie verwendet?
Am Ursprung der grauen Energie
Der Begriff "graue Energie" tauchte erstmals 1972 in der Forschungsarbeit von Dr. Ian Boustead auf. Das Konzept war Ende der 1960er Jahre Gegenstand mehrerer Studien. Angesichts der Anhäufung von Abfall und der massiven Ausbeutung natürlicher Ressourcen in Zeiten hohen Wirtschaftswachstums begannen mehrere Unternehmen, sich mit dem Konzept der Produktlebenszyklen zu beschäftigen.
Einer der ersten war Coca Cola, der 1969 nach weniger umweltschädlichen Alternativen zu seiner Glasflasche suchte. Das Ergebnis, so paradox es heute auch klingen mag, war, dass die Plastikflasche viel weniger graue Energie verbrauchte als die Glasflasche. Dies erklärt zum Teil, warum Glasflaschen in den 90er Jahren so weit verbreitet waren.
Was ist graue Energie?
Graue Energie ist die Gesamtmenge an Primärenergie, die während des gesamten Lebenszyklus eines Produkts verbraucht wird, von der Gewinnung der Rohstoffe bis zum Ende seiner Lebensdauer. Sie wird in kWh ausgedrückt.
Dieses Konzept soll es ermöglichen, die gesamte Umweltbelastung eines Produkts oder Materials zu berechnen.
Sie berücksichtigt also umfassend die Gewinnung von Rohstoffen, den Transport, die anschließende Verarbeitung, die Vermarktung, die Inbetriebnahme, die Nutzung des Produkts und schließlich sein Recycling oder seine Vernichtung.
Sie wird auch als verborgene Energie, embodied energy oder indirekte Energie bezeichnet, da sie vom Verbraucher des Produkts oder des Materials nicht wahrgenommen wird . Sie steht somit im Gegensatz zur Gebrauchsenergie, die bei der Nutzung des Produkts verbraucht wird (z. B. das Benzin, das Sie in Ihr Auto mit Verbrennungsmotor tanken, oder die Heizung eines Gebäudes).
Die graue Energie wird vor allem in bestimmten Branchen wie dem Baugewerbe oder der Haushaltsgeräteindustrie verwendet. Sie ermöglicht es, eine Bilanz der Energie zu erstellen, die zur Herstellung eines Gebäudes oder einer Maschine benötigt wird, und anschließend zu schätzen, ab wann sich der Bau des Gebäudes "rentiert" hat. Das heißt, wenn der direkte Energieverbrauch den grauen Energieverbrauch übersteigt. Je länger die Lebensdauer eines Produkts ist, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass es sich in Bezug auf seine Umweltauswirkungen "rentiert" und somit Energieverschwendung vermieden wird.
Die Berücksichtigung dieses Themas scheint umso wichtiger, als man schätzt, dass die graue Energie im Durchschnitt ⅔ des gesamten Energieverbrauchs eines Produkts ausmacht.
Die Berechnung ihrer Menge würde also zum Beispiel Aufschluss darüber geben, ob es besser ist, ein neues Elektrofahrzeug zu kaufen oder seine alte benzinbetriebene Klapperkiste zu behalten.
Graue Energie und Ökobilanz
Die Begriffe "Graue Energie" und "Ökobilanz " sind miteinander verbunden. Der Begriff der grauen Energie entstand im Zusammenhang mit der Erforschung des Lebenszyklus von Produkten. Es waren jedoch die Studien zur grauen Energie, die später zur Formalisierung und Standardisierung von Lebenszyklusanalysen führten.
Die Lebenszyklusanalyse (LZA) ist eine standardisierte und kontrollierte Methode, um die graue Energie eines Produkts oder einer Dienstleistung zu quantifizieren. Das Konzept wurde erstmals 1992 auf dem Erdgipfel in Rio de Janeiro eingeführt.
Diese Methodik wurde dann von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) bearbeitet, die neue Standards, die ISO-Normen 14040 und 14044, schuf, mit denen die Ökobilanz von Produkten und Dienstleistungen gemessen werden kann.
Beispiel für einen Anwendungsfall: Bauen
Die graue Energie ist zu einer relativ gängigen Größenordnung in der Baubranche geworden. Sie ermöglicht es, die Umweltauswirkungen eines Gebäudes zu messen und ist die Quelle vieler Innovationen, sowohl bei der Wahl der Materialien als auch beim Bauprozess.
Die intrinsische Energie eines Gebäudes umfasst unter anderem:
- Die Energie, die zur Herstellung von Baumaterialien verwendet wird.
- Die Energie, die für den Transport von Materialien auf die Baustelle verwendet wird.
- Die Energie, die zum Bau des Gebäudes verwendet wurde.
- Die Energie, die zur Instandhaltung des Gebäudes verwendet wird.
- Die Energie, die zum Abriss des Gebäudes verwendet wurde.
Hinzu kommen der Transport der Arbeiter, die Einrichtung der Baustelle etc.
Da ein Gebäude logischerweise eine besonders lange Lebensdauer hat, wird geschätzt, dass die graue Energie durchschnittlich 20% der gesamten verbrauchten Energie ausmacht während seiner Lebensdauer, was immerhin einen beträchtlichen Teil seines ökologischen Fußabdrucks darstellt.
Zu den möglichen Lösungen zur Verringerung dieser Energiemenge gehören solche, die sich auf Materialien konzentrieren (nachhaltig, mit geringer Umweltbelastung, lokal, um den Transport zu verringern), und solche, die sich auf das Gebäudedesign beziehen (umweltfreundliche Baupraktiken, energieeffiziente Gebäude).
Die AFNOR hat in diesem Sinne das HQE-Label entwickelt, das darauf abzielt, "kurz- und langfristig die Umweltauswirkungen eines Bau- oder Sanierungsvorhabens zu begrenzen und gleichzeitig den Bewohnern gesunde und komfortable Lebensbedingungen zu gewährleisten" . Dieses Label ist aus Studien über die graue Energie von Gebäuden hervorgegangen und berücksichtigt neben anderen Kriterien auch die Energie, die während der gesamten Lebensdauer des Gebäudes verbraucht wird.
Die Grenzen der grauen Energie
Die Messung der grauen Energie soll zwar die "globalen" Auswirkungen eines Produkts oder einer Dienstleistung über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg messen, doch ihre Fokussierung auf Energie schränkt die Analyse ein, da sie andere Ko-Auswirkungen auf bestimmte Umweltindikatoren nicht berücksichtigt.
Umweltverschmutzung - das vergessene Thema der grauen Energie
Eine der größten Einschränkungen dieser Methodik besteht darin, dasssie kollaterale Umweltschäden, die mit dem Lebenszyklus des Produkts verbunden sein können,auslässt.
So berücksichtigt sie nicht die chemische Verschmutzung, die mit der Gewinnung von Rohstoffen, ihrer Verarbeitung oder dem Ende der Lebensdauer von Produkten verbunden ist. Dies ist beispielsweise bei Rotschlamm der Fall, der bei der Aluminiumherstellung entsteht.
Der Fall von Coca-Cola ist besonders anschaulich. Wie bereits erwähnt, gehörte ihre erste Analyse Ende der 60er Jahre zu den Kriterien, die sie dazu veranlassten, die PET-Flasche zu bevorzugen, die weniger graue Energie verbraucht als ihr Vorfahre aus Glas. Leider hat diese Initiative auch dazu geführt, dass sie laut den jüngsten Berichten der NGO Break Free From Plastic zur weltweit größten Quelle von Plastikverschmutzung geworden sind.
Die graue Energie, so umfassend und ausgefeilt sie auch sein mag, ist also kein ausreichender Indikator, um die gesamten Umweltauswirkungen eines Produkts zu messen. Andere Indikatoren müssen hinzukommen, um die Kollateralschäden zu messen, die während des Lebenszyklus eines Produkts entstehen.
Ein komplexer Indikator zu messen
Wenn man den gesamten Lebenszyklus eines Produkts, eines Gebäudes oder einer Dienstleistung berücksichtigt, erweist sich die Messung der grauen Energie als schwierig. Dies gilt umso mehr bei komplexen Produkten, die aus einer sehr großen Vielfalt an Produkten bestehen.
Die Automobilindustrie ist ein Paradebeispiel dafür. Tausende von Teilen unterschiedlicher Herkunft, die aus mehrfach verarbeiteten Materialien bestehen.
Zu dieser Komplexität kommt noch die des Endes der Lebensdauer des Produkts hinzu. Welche Bestandteile eines komplexen Produkts können recycelt oder wiederverwendet werden, welche müssen vernichtet werden? Verfügt der Ort, an dem das Produkt sein Lebensende erreicht, über die für das Recycling erforderlichen Ressourcen?
Zwar ist es möglich, einen Durchschnittswert zu ermitteln, doch aufgrund der Vielzahl der zu berücksichtigenden Kriterien sind die Ergebnisse dieser Analyse relativ unsicher und erfordern daher einen strengen und standardisierten Prozess sowie die Handlungsbereitschaft aller am Lebenszyklus eines Produkts beteiligten Akteure.
Wie lässt sich die graue Energie reduzieren?
Wie wir bereits erwähnt haben, macht die graue Energie durchschnittlich ⅔ des Energieverbrauchs eines Produkts aus. Um unsere negativen Auswirkungen auf die Umwelt zu verringern, müssen wir uns daher mit diesem Thema auseinandersetzen.
Da die Menge der verbrauchten Energie stark mit der Produktion neuer Produkte zusammenhängt, müssen wir unsere Konsumgewohnheiten vollständig überdenken. Sowohl in der Menge der Produkte als auch in der Art und Weise, wie sie hergestellt werden.
Es geht also darum, einen Weg zu finden, diese Energie "rentabel" zu machen. Den Anteil des Verbrauchs an grauer Energie im Vergleich zum Verbrauch an Gebrauchsenergie während der Lebensdauer eines Produkts zu reduzieren.
Die Lebensdauer von Produkten verlängern
Eine der ersten Möglichkeiten, die Menge an verbrauchter Energie zu reduzieren, ist dieVerlängerung der Lebensdauer von Produkten. Ein funktionstüchtiges Produkt muss (oder sollte) nicht ersetzt werden.
Die Verlängerung der Lebensdauer von Produkten durch die Bekämpfung der geplanten Obsoleszenz oder die Erhöhung der Reparierbarkeit ermöglicht somit eine deutliche Verringerung der Umweltauswirkungen.
Dann stellt sich die Frage, ob es besser ist, ein Produkt mit hohem Nutzungsverbrauch durch ein neues Produkt zu ersetzen, das in dieser Hinsicht sparsamer ist. Die Herstellung komplexerer Produkte erfordert einen hohen Anteil an grauer Energie, sodass der Ersatz durch ein energieeffizienteres Produkt nicht immer die beste Lösung ist. Manchmal ist es besser, die Nutzung des aktuellen Produkts zu maximieren.
Den Energieverbrauch an der Quelle senken
Je weiter ein Produkt verarbeitet wird, desto mehr graue Energie wird es verbrauchen. Je weiter weg ein Produkt kommt, desto mehr graue Energie wird es verbrauchen.
Durch die Bevorzugung von Rohstoffen oder zumindest weniger verarbeiteten Materialien lässt sich die Energiemenge, die bei der Herstellung eines Produkts verbraucht wird, erheblich reduzieren. Dies ist beispielsweise im Bauwesen der Fall, wo sich eine Dämmung aus Flachsfasern als weitaus weniger umweltschädlich erweisen wird als Polystyrol.
Ebenso kann durch die Verwendung von lokalen Produkten ein Großteil der grauen Energie eines Produkts, die durch den Transport der Materialien entsteht, eingespart werden.
Graue Energie und Globalisierung
Die Analyse der grauen Energie hat einige Trugbilder der Entkarbonisierung aufgezeigt, wenn sie in einem begrenzten Umfang untersucht wird.
So neigten die Industrieländer in den letzten Jahrzehnten dazu, ihre graue Energie in Entwicklungsländer zu exportieren.
Die Verlagerung ganzer europäischer Industriezweige nach Asien hat de facto zu einer Verlagerung unseres Energieverbrauchs geführt und die offiziellen Zahlen der europäischen Länder für die territorialen Emissionen künstlich reduziert. So wurde China zum weltweit größten Exporteur von grauer Energie.
Wir haben daher eine verzerrte Sicht auf unsere Bemühungen im Bereich der Kohlenstoffemissionen. Während unsere direkten Emissionen sinken, steigt unser Verbrauch an grauer Energie tendenziell an. Er steigt durch unsere Konsummuster (mehr Produkte, geringere Qualität), aber auch durch die Herkunft der Produkte, die wir konsumieren, da der Warentransport einen starken Einfluss auf die Energiemenge hat, die für die Gewinnung des Produkts benötigt wird.
Schlussfolgerung
Die graue Energie ist zwar nach wie vor ein wertvoller Indikator für die Bewertung der Umweltauswirkungen von Produkten und Dienstleistungen, ihre Verwendung muss jedoch durch andere Instrumente ergänzt werden, die eine umfassendere Bewertung ermöglichen und auch die chemische Verschmutzung oder die Schädigung von Ökosystemen berücksichtigen.
Um unsere Abhängigkeit von grauer Energie zu verringern, bedarf es konzertierter Aktionen auf allen Ebenen der Gesellschaft, vom Produktdesign bis hin zu unseren Konsumgewohnheiten, um eine nachhaltige und umweltfreundliche Entwicklung zu fördern. Schließlich ist es von entscheidender Bedeutung, diese Maßnahmen auf die globale Ebene zu tragen. Ein globaler und kollaborativer Ansatz ist notwendig, um diese Herausforderungen anzugehen und Fortschritte in Richtung einer verantwortungsvolleren Nutzung von Ressourcen zu machen.
Quellen:
- "Branded 6 - The brand audit report 2023".Break Free from Plastic, 01/02/2024
- "Graue Energie: Was ist damit gemeint?", Alexia Lalanne, Choisir.com, 14/09/2020
- "Geschichte der Ökobilanzierung", Ökodesign-Pol, 04/01/2018
- "Graue Energie: Die verborgene Energie von Alltagsprodukten"., GEO, 30/01/2017
- "Importierte Emissionen - Der blinde Passagier des Welthandels"., Climate Action Network, Ademe und Citepa, 01/05/2013
- "Die graue Energie von Materialien und Bauwerken"., Les Guides Bio-Tech, Institut pour la Conception Ecoresponsable (ICEB) und Agence régionale énergie - climat Île-de-France (ARENE), 29/11/2012.
- "Graue Energie: Eine unsichtbare Energie, die es zu berücksichtigen gilt", Calculeo
