Was ist Life Cycle Assessment (LCA)?

Das Wichtigste in Kürze 

• Life Cycle Assessment (LCA) ist eine Methode zur Abschätzung der Umweltwirkung von Produkten oder Dienstleistungen aller Art.

• Die Methode basiert auf den ISO-Normen 14040 & 14044 und ist damit standardisiert und weltweit anerkannt.

• Systemgrenzen, untersuchte Umwelteffekte und andere Studienparameter können individuell an den Anwendungsfall angepasst werden.

• LCA-Studien ermöglichen Unternehmen, Umwelthotspots im Produktlebenszyklus zu identifizieren und bilden die Grundlage für Umweltzertifizierungen.

Was ist Life Cycle Assessment (LCA)? 

Life Cycle Assessment, im Deutschen auch als Ökobilanz oder Lebenszyklusanalyse bezeichnet, ist eine standardisierte Methode zur Berechnung der Umweltwirkung von Produkten und Dienstleistungen. Um eine ganzheitliche Betrachtung zu ermöglichen, wird dabei der gesamte Produktlebenszyklus berücksichtigt – von der Produktion, über die Nutzung, bis hin zur Entsorgung und möglichen Wiederverwertung. Zur Ermittlung der Ergebnisse kann eine Vielzahl von Wirkungskategorien herangezogen werden, die verschiedene Umweltphänomene beschreiben (z.B. Treibhauseffekt, Versauerung, Ressourcenabbau). 

LCA schafft objektive und datenbasierte Transparenz in der Bewertung von produktbezogenen Umweltauswirkungen. Die Ergebnisse ermöglichen die präzise Lokalisierung von zentralen Einflussfaktoren auf die Umweltwirkung innerhalb des Produktlebenszyklus. Die Identifikation dieser Umwelthotspots kann im Folgenden zur fundierten Optimierung von Produktdesign, Logistik und End-of-Life Konzepten genutzt werden. Darüber hinaus hilft LCA in der Entwicklung von Nachhaltigkeitsstrategien und dient als zentrale Entscheidungsgrundlage für Unternehmen wie für Konsument:innen.  

Standardisierung nach ISO 14040/14044 

Innerhalb der Vielzahl von verfügbaren Methoden zur Umweltbewertung sticht LCA als normierte und daher weitläufig anerkannte Vorgehensweise hervor. Das ermöglicht eine weltweit einheitliche Struktur und die Vergleichbarkeit unterschiedlicher Studien.  

Die Grundstruktur basiert dabei auf zwei Normen:

1. ISO 14040 (Ökobilanz – Grundsätze und Rahmenbedingungen) legt die Grundprinzipien und den Aufbau einer LCA-Studie fest. 
2. ISO 14044 (Ökobilanz – Anforderungen und Anleitungen) beschreibt detailliertere Spezifikationen und bietet eine Leitlinie für die konkrete Durchführung eines Life Cycle Assessments. Ergänzt werden diese Vorgaben durch produktspezifische Product Category Rules und zusätzliche Frameworks für spezielle Anwendungsfälle.  

Unterschiede und Begriffsabgrenzungen 

Im Umfeld der Umweltbilanzierung gibt es eine Vielzahl von Begriffen und Methoden, die unterschiedliche Prozesse oder Teilbereiche umfassen. Im Folgenden werden Zusammenhang und Abgrenzung der wichtigsten Begriffe im LCA-Kontext angegeben.  

• Ökobilanzierung vs. LCA: Eine Ökobilanz ist der deutsche Begriff für ein Life Cycle Assessment und ist in den zugehörigen Normen festgelegt. Beide Ausdrucke sind daher äquivalent zu verwenden. 
• Stoffstromanalyse vs. vollständige LCA: Eine Stoffstromanalyse erfasst die Mengen und Wege aller Material- und Energieströme eines Systems. Dieser Schritt erfolgt auch in einem LCA (siehe später: Phase 2 – Sachbilanz), allerdings werden zusätzlich die mit diesen Strömen verbundenen Umweltauswirkungen bewertet. Ein Life Cycle Assessment ist also umfassender als eine bloße Stoffstromanalyse. 
• Produktbezogenes vs. Unternehmens-LCA: Hier wird zwischen den Untersuchungsobjekten einer Studie unterschieden. Ein produktbezogenes Life Cycle Assessment untersucht ein physisches Objekt, während ein Unternehmens-LCA die gesamte Organisation betrachtet. Auch die Betrachtung von Dienstleistungen ist zudem möglich. 
• Vergleichende vs. nicht-vergleichende LCA: In einem vergleichenden Life Cycle Assessment wird die Umweltwirkung zweier oder mehrerer Untersuchungsobjekte gegenübergestellt, um eine bessere Bewertung zu ermöglichen. Das erfordert die Erfüllung strengerer Vorgaben in der Durchführung der Studie. Nicht-vergleichendes LCA umfasst demgegenüber nur die ökologische Bewertung eines einzelnen Systems. 
• Carbon Footprint vs. Ganzheitliches LCA (Environmental Footprint): Eine Carbon Footprint-Berechnung ist eine ganzheitliche Abschätzung des CO2-Fußabdrucks eines Produktsystems. Ganzheitliches LCA umfasst im Gegensatz dazu mehrere Wirkungskategorien, innerhalb derer die Umweltwirkung festgestellt wird. Die Auswahl dieser Kategorien ist je nach Verwendung der Studie entweder vorgeschrieben oder den Autoren:innen der Studie überlassen.
• Umweltzertifizierung (EPD) vs. LCA: Die Zertifizierung von Produkten, etwa mittels ‚Environmental Product Declaration‘ (EPD), ist ein mehrstufiger und extern geprüfter Prozess, der als Basis ein LCA erfordert. Darüber hinaus sind noch zusätzliche Prozessschritte nötig, die über das Maß einer bloßen LCA-Studie hinausgehen. 

Warum ist Life Cycle Assessment wichtig?

Life Cycle Assessment schafft Transparenz über die Umweltauswirkungen von Produkten, Dienstleistungen und Organisationen. Die daraus resultierenden Erkenntnisse können von Unternehmen und Organisationen aller Art auf vielfältige Weise genutzt werden und tragen damit entscheidend zu zukünftigem Erfolg bei.  

Zum einen fordern zahlreiche europäische und globale Regularien von Unternehmen ein zunehmendes Augenmerk auf Nachhaltigkeit. Als Beispiele sind etwa die Corporate Sustainability Reporting Directive (CSRD) oder der Digitale Produktpass (DPP) zu nennen. Life Cycle Assessment liefert dahingehend wertvollen Input für Nachhaltigkeitsberichte und CSR-Maßnahmen. Zum anderen können datenbasierte Erkenntnisse zu Umwelthotspots die Grundlage für die Optimierung interner Prozesse bilden. Basierend auf LCA können die Ressourceneffizienz verbessert, Umweltverbindlichkeiten reduziert und fundierte Produktentwicklung in Sinne von Ecodesign vorangetrieben werden. Zusätzlich sind Unternehmen damit in der Lage, Lieferketten effektiv zu optimieren und Umweltrisiken frühzeitig zu erkennen.  

Auch der Sales-Bereich profitiert von LCA-Bilanzierung. Die objektive Bewertung von Umwelteinflüssen ermöglicht glaubhaftes Marketing sowie die Kommunikation nachhaltiger Produkte und stärkt somit die Kundenbindung. Zudem wird Umweltzertifizierung basierend auf Life Cycle Assessments zunehmend zu einem Teilnahmekriterium in Ausschreibungen und ist somit ein entscheidend in der Erschließung bzw. Beibehaltung von Geschäftsfeldern im öffentlichen Bereich. 

Wird der Blick auf NGOs, Regierungen und Organisationen anderer Art ausgeweitet, zeigt sich auch hier die Rolle von LCA als Entscheidungsgrundlage für zukünftige Strategien, effektive Vorgaben und eine robuste und zukunftsorientierte Ausrichtung.  

Wer braucht LCA?

Durch seine Flexibilität und vielseitigen Einsatzmöglichkeiten wird LCA von einer Vielzahl an Organisationen zur Bewertung von Umwelteffekten genutzt.  

• Unternehmen nutzen Life Cycle Assessments zur Optimierung oder Zertifizierung von Produkten, zur Bewertung der Nachhaltigkeit von Dienstleistungen oder zur Erfassung aller organisationsbezogenen Umweltwirkungen.
• Regierungen können auf Basis quantitativer LCA-Studien zielgerichtete Regularien und Förderungen konzipieren und somit effektivere Umweltpolitik umsetzen. 
• Verbraucher:innen profitieren von der durch Life Cycle Assessments geschaffenen Transparenz und sind dadurch in der Lage, informierte Kaufentscheidungen zu treffen. 
• Stakeholder & Investor:innen ziehen – ähnlich wie Verbraucher:innen – Nutzen aus der klaren Berichterstattung, die LCA bietet. Sie können dadurch die Nachhaltigkeit von Unternehmen datenbasiert bewerten, bessere Investitionsentscheidungen treffen und effektivere Maßnahmen zur Optimierung setzen.

Die vier Phasen eines Life Cycle Assessment 

Eine LCA-Studie umfasst 4 Phasen, die im Rahmen der Normen klar definiert sind: 

1. Ziel- und Untersuchungsrahmen (Goal and Scope Definition) 

Hier werden zentrale Aspekte und Parameter der Studie festgelegt. Dazu zählen etwa der Hintergrund der Durchführung, das betrachtete Produktsystem oder die gewählten Wirkungskategorien. Das große Maß an Freiheit, das durch die Normen ermöglicht wird, ermöglicht die flexible Ausrichtung der LCA-Studie auf Kundenbedürfnisse und spezifische Anwendungsfälle. 

2. Sachbilanz (Life Cycle Inventory, LCI) 

Die zweite Phase beinhaltet die Erfassung sämtlicher Material- und Energieströme, die innerhalb der Systemgrenzen auftreten. Analog zu einer Stoffstromanalyse wird hier ein möglichst detailliertes Bild der verschiedenen Prozessschritte des Produktlebenszyklus gezeichnet. 

3. Wirkungsabschätzung (Life Cycle Impact Assessment, LCIA) 

Basierend auf der Sachbilanz werden nun potenzielle Umweltauswirkungen aller erfassten Stoffströme identifiziert und bewertet. Dabei werden alle zu Beginn ausgewählten Wirkungskategorien berücksichtigt. Die Wirkungsabschätzung stützt sich auf aktuelle wissenschaftliche Daten und Abschätzungsmethoden. 

4. Auswertung (Interpretation) 

Zuletzt werden die Ergebnisse der Studie zusammengefasst, geprüft und ausgewertet. Im Fall eines vergleichenden-LCA wird die Umweltwirkung unterschiedlicher Systeme gegenübergestellt und miteinander verglichen. Die Resultate sollten klar verständlich und dem eingangs definierten Ziels der Studie entsprechend aufbereitet sein.  

Verschiedene LCA-Ansätze 

Die zugrundeliegenden Normen eines Life Cycle Assessments definieren ein Grundgerüst zur Durchführung, lassen jedoch viel Spielraum in der exakten Ausrichtung. Das ermöglicht die flexible Festlegung zentraler Studienparameter je nach Anwendungsfall. Der folgende Abschnitt zeigt einen Überblick über verschiedene Möglichkeiten zur Spezifikation.  

Die Basis: Der Produktlebenszyklus (Product Life Cycle) 

Als ganzheitliche Methode erfasst LCA möglichst nicht nur einen einzelnen Lebensabschnitt eines Produkts, sondern den gesamten Produktlebenszyklus. Dieser beinhaltet zusätzlich zur Nutzungsphase (etwa den Treibstoffverbrauch eines Fahrzeugs) auch die Produktion, den Transport, die Rohstofferzeugung, sowie ein mögliches zweites Leben und die Wiederverwertung bzw. Verschrottung am Lebensende. Dieser ganzheitliche Ansatz gilt auch für Life Cycle Assessments von Dienstleistungen und Organisationen.  

Der Produktlebenszyklus beschreibt somit sämtliche Prozesse, die in der Produktlebensdauer durchlaufen und damit innerhalb eines Life Cycle Assessments berücksichtigt werden. Um den Aufwand und Detailgrad der Studiendurchführung auf ein realistisches Maß einzugrenzen, werden Lebensabschnitte und Prozesse mit geringem Einfluss oftmals bewusst außen vorgelassen. Beispielsweise wird die Errichtung der Produktionsanlagen in einem Fahrzeug-LCA in vielen Fällen nicht berücksichtigt. Die Entscheidung, welche Module betrachtet und welche ignoriert werden, wird durch die Auswahl der Systemgrenzen je nach Anwendungsfall getroffen. 

Systemgrenzen / Lebenszyklusperspektiven

Ein klassisches Life Cycle Assessment, das den gesamten Produktlebenszyklus abbildet, wird auch als ‚Cradle-to-Grave‘ Studie bezeichnet. Alternativ dazu ist auch eine reduzierte oder erweiterte Betrachtung möglich, wenn der Anwendungsfall dies zulässt: 

• Cradle-to-Gate: Bilanzierung vom Beginn des Lebenszyklus bis zu einem bestimmten Punkt, meist dem Verlassen des Werkstores eines Produkts. 
• Cradle-to-Cradle: Inkludiert zusätzlich zur ‘Cradle-to-Grave‘ Analyse die Wiederverwertung und Nutzung als neues Produkt im Sinne einer Kreislaufwirtschaft. 

• Gate-to-Grave:Die Systemgrenzen reichen von einem bestimmten Punkt im Lebenszyklus (meist dem Werkstor der Fabrik) bis zum Lebensende. 
• Gate-to-Gate: Beschreibt die Betrachtung des Lebensabschnitts zwischen zwei definierten Punkten, etwa zwischen Produktion und Demontage. 
• Well-to-Wheel: Ein Begriff aus dem LCA für Fahrzeuge. Er beschreibt alle Prozesse, die in der Treibstofferzeugung (Well-to-Tank) sowie in der Fahrzeugnutzung (Tank-to-Wheel) durchlaufen werden.  

Praktische Anwendung von LCA 

Branchenbeispiele 

• Kunde: europäischer Hersteller von Wärmepumpen 
• Zielsetzung: Produktzertifizierung mittels EPD, um an öffentlichen Bauprojekten mit entsprechenden Anforderungen teilnehmen zu können 
• EFS Consulting Leistungen: Datenerhebung, Konzipierung und Durchführung der zugrundeliegenden LCA-Studie. Begleitung in der Dokumentation, externen Prüfung und Zertifizierung mittels EPD. 
• Projektdauer: 12 Wochen (2 Wochen Datenerhebung, 4 Wochen LCA Durchführung, 6 Wochen Externe Prüfung, Anpassung und Einreichung der EPD) 
• Ergebnis: LCA-Bilanzierung einer Wärmepumpe. Darauf basierend Produktzertifizierung mittels EPD inklusive externer Prüfung. Stärkung der Produktposition und Wettbewerbsfähigkeit durch transparente Dokumentation der Umweltwirkung. 

LCA-Tools und Datenbanken 

Der komplexe und datenintensive Prozess eines LCA erfordert zur effektiven Durchführung diverse Datenbanken und Softwarelösungen. Wie in den vier Phasen eines LCA beschrieben, werden im Rahmen der Sachbilanz sämtliche Material- und Energieströme innerhalb des Produktsystems bilanziert und danach in einer LCA-Software modelliert. In der darauffolgenden Wirkungsabschätzung wird für jeden dieser Ströme die Umweltwirkung für alle Wirkungskategorien bestimmt. Dazu wird eine Datenbank herangezogen, die eine Auswahl an Stoffen und Verarbeitungsschritten mit hinterlegten Umweltdaten beinhaltet. 

Im Bereich der kostenpflichtigen Software sind in erster Linie LCA for Experts (vormals GaBi), SimaPro und Umberto zu nennen. Alle drei sind weit verbreitet und bieten umfangreiche Möglichkeiten zur Datenmodellierung und -analyse. Eine kostenfreie Alternative ist etwa Open-LCA, das als open source Software verfügbar ist über sämtliche Basisfunktionen verfügt.  

LCA-Datenbanken werden zur Wirkungsabschätzung benötigt und sind oft in Kombination mit einer Software verfügbar. So etwa die LCA for Experts-Datenbank, die in das gleichnamige Programm integriert ist. Einen umfangreichen Datensatz bietet außerdem die Ecoinvent-Datenbank, die in Kombination mit unterschiedlichen Programmen verwendet werden kann. Beide Datenbanken sind kostenpflichtig. Im Bereich der kostenfreien Lösungen finden sich etwa Idemat, GREET oder Ökobaudat, die eine reduzierte Anzahl an Datensätzen in einem meist eingeschränkten Fachbereich enthalten.  

Integration in Unternehmensprozesse 

Durch seine vielseitige Anwendung kann LCA in unterschiedliche Unternehmensprozesse integriert werden und bietet so umfangreichen Mehrwert für unterschiedliche Bereiche:  

• Produktentwicklung: Erkenntnisse aus LCA helfen Ökodesign-Maßnahmen umzusetzen, Prototypenkonzepte frühzeitig und iterativ zu bewerten und ein nachhaltiges Markenimage zu etablieren. 
• Logistik: In diesem Bereich ermöglicht LCA den Fokus auf nachhaltige Beschaffung, die Optimierung von Logistik & Transportwegen und dient als Entscheidungsgrundlage für strategisches Supply Chain Management. 
• Berichterstattung & Compliance: LCA hilft Unternehmen, den steigenden Berichtspflichten gemäß CSRD, EU-Taxonomie und anderen Vorgaben gerecht zu werden. Die transparente Darstellung von Umweltkennzahlen ermöglicht effektive Steuerung, glaubwürdiges Stakeholder-Engagement und höhere Datenqualität im Berichtswesen.  
• Vertrieb & Marketing: LCA liefert die Datengrundlage für nachhaltige Produktzertifizierung, etwa mittels Environmental Product Declaration (EPD), die nicht nur in der Baubranche vielfach gefordert wird. Das ermöglicht die Teilnahme an Ausschreibungen und Großbestellungen und somit die Erweiterung von Vertriebsmöglichkeiten. 

Fazit  

LCA ist eine zentrale Methode zur Bewertung der Umwelteffekte von Produkten, Dienstleistungen und Organisationen. Es dient als strategisches Werkzeug innerhalb unterschiedlicher Unternehmensbereiche und wird etwa zur nachhaltigen Produktentwicklung, Berichterstattung und Zertifizierung genutzt. Dadurch können unter anderem die Kundenbindung gestärkt, innovative Produkte entwickelt und neue Märkte erschlossen werden. 

EFS Consulting unterstützt Sie dabei in jedem Abschnitt der Durchführung – von der Datenaufbereitung, über vollständige LCA-Studien und EPD-Zertifizierungen bis hin zur konkreten Umsetzung von Verbesserungsmaßnahmen im Unternehmen. Dabei wird LCA-Expertise mit jahrelanger Industrieerfahrung kombiniert, um auch  komplexe Produktsysteme realitätsgetreu bilanzieren zu können und fachliches Know-How in den Optimierungsprozess einzubringen. EFS Consulting verfügt über umfangreiche Lizenzen für das Softwaretool LCA for Experts, welches die flexible und effektive Durchführung von LCA-Studien aller Art ermöglicht.  

FAQs 

Welchen Nutzen bringt LCA?  

LCA schafft Transparenz in der Umweltbilanz von Produkten, Dienstleistungen und Organisationen über den gesamten Lebenszyklus hinweg. Das hilft bei der Erfüllung von regulatorischen Anforderungen, der Umsetzung interner Nachhaltigkeitsmaßnahmen sowie bei der Teilnahme an öffentlichen Ausschreibungen und Ansprache neuer Kunden. 

Was ist eine EPD-Zertifizierung? 

Eine Environmental Product Declaration (EPD) ist ein europäisches Zertifikat, das die ganzheitliche Abschätzung einer Vielzahl von Umweltwirkungen objektiv darstellt. Sie basiert auf LCA und ermöglicht den fundierten Vergleich unterschiedlicher Produkte zueinander. Zudem werden EPDs zunehmend für die Teilnahme an Ausschreibungen und Großbestellungen vorausgesetzt. 

Wie kann EFS Consulting unterstützen? 

Von der Datenerhebung, über die Systemmodellierung und Studiendurchführung, bis hin zur vollständigen EPD-Zertifizierung und Systemoptimierung – EFS Consulting unterstützt in jeder Phase des LCA und hilft, passende Lösungen für individuelle Problemstellungen zu finden. 

Welche LCA Software & Datenbank wird verwendet? 

EFS Consulting nutzt LCA for Experts inklusive der zugehörigen Datenbank zur Systemmodellierung und -auswertung. Diese Lösung bietet eine Vielzahl von Datensätzen und Bearbeitungsoptionen, um die effiziente und detaillierte Durchführung von LCA zu ermöglichen.