Lebenszyklusanalyse von Kupfer - Methodik

Die Lebenszyklusanalyse ist ein wissenschaftliches Instrument zur Bewertung der Umweltauswirkungen von Produkten. Sie wird zunehmend in der Entwurfsphase eingesetzt, um die anfängliche Produktion, die Nutzungsphase und das Ende der Lebensdauer, d. h. die Entsorgung oder das Recycling, zu optimieren. Bei Metallen deckt eine typische „Cradle-to-Grave“-Studie den Abbau und die Gewinnung von Rohstoffen, die Herstellung, den Transport, die Nutzung und das Recycling/die Entsorgung ab, einschließlich Energie und aller anderen erforderlichen Produktlieferungen.

Die ISO-Leitlinien verlangen, dass die zugrundeliegenden Lebenszyklusinventare einer unabhängigen Peer Review unterzogen wurden. Ausgehend von diesem ursprünglichen Konzept wird die Ökobilanz heute als Marketing- und Entscheidungshilfe für den Vergleich von Materialien und Produkten für ähnliche Endanwendungen eingesetzt. Diese Nutzung der Bewertung der Umweltverträglichkeit als Vergleichsinstrument für die Auswahl umweltfreundlicher Produkte ist mit einer gewissen Vorsicht zu genießen.
Bei solchen Vergleichen muss genau geprüft werden, ob die Systemgrenzen vergleichbar sind. Dies muss insbesondere für den Anwendungsbereich, die funktionelle Einheit und die Nutzungsphase der Fall sein. Die Ergebnisse von Ökobilanzen hängen stark von der Wahl der Materialien ab. Einzelne Wirkungen (z.B. Klimaerwärmung, Versauerung, Ozonabbau, etc.) haben keine gleichwertigen Umweltwirkungen. Nur ein Vergleich von identischen Wirkungskategorien führt zu angemessenen und aussagekräftigen Aussagen. Auch die Aggregation von Auswirkungen zu einem einzigen Indikator sollte bei vergleichenden Studien vermieden werden. Bei der Entscheidungsfindung ist ein Ansatz zu bevorzugen, der die Bedeutung der nationalen oder lokalen Prioritäten in Bezug auf die verschiedenen Wirkungskategorien berücksichtigt.

(Ergebnisse Stand Januar 2012)

Vergleich von Sanitärsystemen

Bei vergleichenden Studien über Rohre für verschiedene Sanitärsysteme, z. B. für Trinkwasser, Heizung und Gas, ist es irreführend, einfach die Auswirkungen von 1 m Rohr aus verschiedenen Materialien zu betrachten. Sanitärsysteme sind in der Regel für den Transport bestimmter Flüssigkeitsvolumina ausgelegt, wobei je nach Wahl des Materials unterschiedliche Rohrdurchmesser und Wandstärken erforderlich sind. Darüber hinaus müssen die unterschiedlichen Konstruktionsverfahren, Installations- und Verbindungsstandards sowie die jeweiligen gesetzlichen Anforderungen berücksichtigt werden.
Viele Studien zur Ökobilanzierung von der Wiege bis zur Bahre haben gezeigt, dass die Umweltaspekte in der Gebrauchs- und Endlebensphase von Produkten oft viel bedeutender sind, zum Beispiel die geringeren Verluste von Kupfer in Warmwassersystemen. Der wirtschaftliche Wert von Altkupfer, der darauf beruht, dass es zu 100 % ohne Leistungseinbußen recycelt werden kann, muss in vergleichende Bewertungen einbezogen werden.

 

Vergleich von architektonischen Baumaterialien

Beim Vergleich von Kupferblechen mit anderen Dach- und Fassadenmaterialien ist ein Vergleich nach Gewicht nicht relevant. Ökobilanzen sollten auf der Grundlage der funktionalen Einheit erstellt werden, wobei eine Blechdicke von 0,6 mm die heute am häufigsten auf dem Markt erhältliche für Bedachungen ist. Die Nutzungsphase von Kupferdächern ist auch eine der längsten und kann weit über 100 Jahre betragen. Es sind kupferne Kirchendächer bekannt, die auch nach mehr als 500 Jahren noch funktionsfähig sind.

Auch die Art der Eindeckung und die Neigung des Daches sollten berücksichtigt werden. Ein m² Blech entspricht nicht unbedingt einem m² Dach oder einem m² Gebäudefläche. Die spezifischen Eigenschaften der einzelnen Materialien, die darunter liegenden Tragstrukturen und die Konstruktion müssen berücksichtigt werden. Viele Studien zur Ökobilanzierung von der Wiege bis zur Bahre haben gezeigt, dass die Umweltaspekte in der Nutzungs- und Endlebensphase von Produkten oft viel bedeutender sind. Der wirtschaftliche Wert von Altkupfer, der darauf beruht, dass es zu 100 % ohne Leistungseinbußen recycelt werden kann, muss in vergleichende Bewertungen einbezogen werden.

Vergleich von Drähten

Mit Ausnahme von Silber hat Kupfer die höchste elektrische Leitfähigkeit aller Metalle, etwa doppelt so hoch wie die von Aluminium und sechsmal so hoch wie die von Eisen. Ein Material mit einer geringeren Leitfähigkeit erfordert einen größeren Querschnitt für die gleiche Strombelastbarkeit. Kupferkabel sind der Standard bei der Verkabelung von Wohngebäuden und ihre Verwendung in Transformatoren und motorgetriebenen Systemen trägt zur Steigerung der Energieeffizienz bei. Bei elektrischen Anwendungen ist zwar die Nutzungsphase die wichtigste Phase in der Gesamtökobilanz, doch muss auch der wirtschaftliche Wert von Altkupfer, der auf seiner Fähigkeit beruht, zu 100 % ohne Leistungseinbußen recycelt zu werden, in vergleichende Bewertungen einbezogen werden.
Angesichts des breiten Spektrums an Drahtdurchmessern, die auf dem Markt verwendet werden, beziehen sich die angegebenen Daten auf einen Meter unisolierten Kupferdraht mit einem Querschnitt von einem Quadratmillimeter. Die Datenwerte sollten an die exakte Drahtgröße für eine bestimmte Anwendung angepasst werden, z. B. hat ein typischer Wohnhausdraht einen Querschnitt von 2,5 Quadratmillimetern.

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