Ökobilanz von Konstruktionenim Garten- und Landschaftsbau

Wie ist eine Ökobilanz aufgebaut?

Transparenz und Nachvollziehbarkeit des Vorgehens sind das Aund O einer Ökobilanz.

l In der Ziel- und Rahmenfestlegung wird daher – unter Einbeziehung aller betroffenen Kreise – entschieden, welche Produkte unter welchen Rahmenbedingungen bilanziert und miteinander verglichen werden.

l In der Sachbilanz werden verschiedene Arten der Umweltbelastungen, die während des Lebenswegs eines Produktes anfallen – wie Rohstoffentnahmen, Schadstoff-ausstoß quantifiziert und – Parameter für Parameter – über den Lebensweg des Produktes zusammengefasst.

l In der Wirkungsabschätzung als drittem Schritt einerÖkobilanz wird die Vielfalt an Einzelergebnissenaus der Sachbilanz einer überschaubaren Anzahl von Umweltwirkungskategorien (z.B. Treibhauseffekt, Versauerung, Verbrauch von Rohstoff- und Energievor-räten etc.) zugeordnet und hinsichtlich ihrer Umweltwir-kung quantifiziert.

Was leistet eine Ökobilanz?

Ziel von Ökobilanzen ist es, trotz aller Komplexität der zu erhe-benden Energie- und Stoffflüsse objektive Maßstäbe zu erarbei-ten, die es erlauben, alternative Materialien in funktionsgleichenAnwendungen zu bilanzieren und zu vergleichen.

Ökobilanzen haben dabei gleich mehrere Funktionen:

l Sie können im Zuge der Produktverantwortung zur Entwicklung von Produkten mit besserer Umweltver-träglichkeit genutzt werden.

l Sie sind eine Hilfe für politische Entscheidungsprozesse.

l Sie können zur Aufdeckung von Schwachstellen führen und helfen, Rohstoffe zu sparen, die Produktion zumodernisieren und die Herstellungskosten zu senken.

l Sie können auch das Marketing von Unternehmen beein-flussen, indem beispielsweise Unternehmen durch eine Ökobilanz die Umweltverträglichkeit ihrer Produkte bewerten und mit den Ergebnissen werben.

Was ist eine Ökobilanz?

Vereinfacht ausgedrückt ist eine Ökobilanz das„Umweltprotokoll“ eines Produktes; denn sie fasst das vorhande-ne Wissen über die Auswirkungen auf die Umwelt zusammen.Man kann Ökobilanzen für einzelne Produkte oder - was derRegelfall ist - als vergleichende Ökobilanzen erstellen. Dasheißt, es werden Produkte mit demselben Zweck oder derselbenFunktion hinsichtlich ihrer Wirkungen auf die Umwelt vergli-chen.

Die von Produkten ausgehenden Auswirkungen auf die Umweltlassen sich aber nur dann hinreichend exakt ermitteln, wenn dergesamte Lebenszyklus des Produktes betrachtet wird: Von derWiege bis zur Bahre - also von der Herstellung über dieNutzungsphase bis zur Verwertung am Ende derNutzungsdauer. Einbezogen werden auch alle Transporte - einbesonders wichtiger Aspekt. Bei der Entsorgung wird derGesichtspunkt des Recyclings der Wertstoffe ebenso berücksich-tigt wie die möglichen Umweltbelastungen durch Deponierungoder Verbrennung.

Ökobilanzen schaffen TransparenzoderVon der Wiege bis zur Bahre:Produktbezogene Ökobilanzen erfassen den gesamtenLebensweg eines Produktes

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Forstliche Produktion

Nutzung und Pflege

Span- und Faser-plattenerzeugung

Rundholz-bearbeitung

Schnittholz-herstellung

stofflicheNutzung

energetischeNutzung

Verarbeitung zu Gartenholz-produkten inkl. Imprägnierung

Sonnen-energie

Stamm-holz

Industrie-holz

Infrastruk.Leistungen

Wasser,Nährstoffe

SauerstoffO2

SauerstoffO2

Zusatzstoffez.B. Impr.-Mittel

sonstigeOutputs

KohlendioxidCO2

KohlendioxidCO2

sonstigeInputs

Wasser,Nährstoffe

Energie

sonstigeEmissionen

Der Lebensweg von GaLaBau-Holzprodukten in sehr vereinfachterForm: In jeder Hinsicht ein Musterbeispiel für zukunftsfähigesKreislaufwirtschaften.

Wer ist die EMPA?

Hinter dem Kürzel EMPAsteht die „EidgenössischeMaterialprüfungs- undForschungsanstalt“, die alsschweizerische Technologie-Institution dem Bereich derEidgenössischen TechnischenHochschulen angegliedertist.

Die Abteilung Holz mit Sitzim Forschungsbereich Dü-bendorf, in deren Verant-wortung die vorliegendeÖkobilanz erstellt wurde,erhielt bei der Datenbe-schaffung und -auswertungUnterstützung durch dieEMPA-Abteilungen Biologie,Beton/Bauchemie, Korro-sion/Oberflächenschutzsowie Massivbau.

Holz als organisches Produkt ist nicht von unbegrenzter Dauer-haftigkeit, sondern den Gesetzen des natürlichen Stoffkreislaufsunterworfen. Es kann von pflanzlichen und tierischen Orga-nismen, also Pilzen oder Insekten, angegriffen und zerstört wer-den. Aber auch Hitze, Kälte, Nässe sowie die UV-Strahlung derSonne setzen dem im Außenbereich verbauten Holz zu.

Baulich-konstruktive und chemische Holzschutzmaßnahmen kön-nen diese schädlichen Einflüsse vermindern und im optimalenZusammenwirken ein äußerst langes Holzleben garantieren.

Imprägnierte einheimische Hölzer, wie sie seit Jahrzehnten er-folgreich im Garten- und Landschaftsbau eingesetzt werden,sind jedoch insbesondere im Zuge einer sehr emotional geführ-ten Diskussion um den chemischen Holzschutz in den Verdachtgeraten, besonders umweltbelastend zu sein. Um anstelle vonEmotionen mit Fakten argumentieren zu können, führte dieEidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (EMPA)eine wissenschaftlich fundierte, ökologische Untersuchung aus-gewählter Konstruktionen des Garten- und Landschaftsbausdurch. Sie erfolgte auf Mitinitiative und unter Mitwirkung desSchweizerischen Bundesamtes für Umwelt, Wald und Landschaft(BUWAL) sowie des Deutschen Holzschutzverbandes (DHV) e.V.und seiner Mitgliedsbetriebe.

Stellvertretend für eine Vielzahl von Anwendungen und Produk-ten, die ähnlichen Beanspruchungen unterliegen, wurden 4Produkte ausgewählt:

l Kinderschaukel,

l Palisaden,

l Sichtschutzwände sowie

l Reb- und Obstpfähle.

Deren Stoff- und Energieströme wurden in drei holzverarbeiten-den Betrieben, einem Betonwerk und einer stahlverarbeitendenFirma erfasst. Die Daten bezüglich der Stoff- und Energieströmeder mitbilanzierten Holzschutzmittel wurden in Zusammenarbeitmit vier deutschen Herstellerfirmen erarbeitet und durch eigeneUntersuchungen der EMPA ergänzt.

Ziel der Studie war es, mit Hilfe einer Ökobilanz alle Stoffent-nahmen aus der und -einträge in die Umwelt zu bewerten, diemit der Herstellung, Nutzung und Entsorgung der alternativenProdukte verbunden sind. Dazu wurden verschiedene funktionel-le Einheiten inklusive der Nutzungsdauer der jeweiligenProdukte definiert, mit deren Hilfe auch der materialübergreifen-de Vergleich möglich war. Die Abschätzung der Umweltwir-kungen erfolgte anhand von insgesamt acht ökologischenWirkungskategorien - von den Einflüssen auf den Treibhaus-effekt und den Ozonabbau bis zu den Auswirkungen auf dieGesundheit und den Lebensraum des Menschen. Ergänzendhierzu wurde der Energieverbrauch zur Herstellung der Produkteausgewiesen.

Ziel derEMPA-Studie:Fakten stattEmotionen

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Sichtschutzwände

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Sichtschutzwände werden sowohl im privaten als auch im öf-fentlichen Garten- und Landschaftsbau eingesetzt. Dabei steheneine Vielzahl unterschiedlicher Materialien und Konstruktionenzur Auswahl.

Für den Lebenszyklus einerSichtschutzwand aus Holz wirdim Vergleich zu Wänden ausanderen Materialien insgesamtweniger Energie benötigt –zudem wird rund die Hälfte derEnergie für die Holzwände auserneuerbaren Energien gewon-nen! Das schont die Vorräteendlicher Energieträger wieKohle und Öl. Durch konsequen-te energetische Verwertung amEnde der Nutzungsdauer (Pfeil)ließe sich die Energiebilanz wei-ter deutlich verbessern.

Primärenergieverbrauchpro Sichtschutzwand

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Die untersuchten Materialvarianten

In der Studie wurden nur qualitativ hochwertige Konstruktionenuntersucht, die eine Nutzungsdauer von mindestens 20 Jahrengarantieren. Als funktionelle Einheit wurde eine Wand von1,80 x 1,80 m ausgewählt. Den beiden unterschiedlichen Holz-konstruktionen

l mit vertikaler Überdeckung und

l mit diagonaler, geschlossener Füllung,

wurden

l eine Kalksandsteinwand mit Aluminiumblech-Abdeckung,

l eine Mauerziegelwand mit Kupferblech-Abdeckung sowie

l eine Sichtbetonwand mit konstruktiver Rissbewehrung

gegenübergestellt. Da es sich bei den beiden Holzvarianten umKonstruktionen ohne Erdkontakt handelt, wurden sie mit zusätzli-chen H-Betonankern inkl. Blockfundament bilanziert.

Weitere ökologischeVerbesserungsmöglichkeiten

Die Studie zeigt: Eine Einbauart, bei der die Holzpfosten miteinem entsprechenden, auch bei Erdkontakt wirksamen Holz-schutz versehen und direkt im Boden verbaut werden, ist ökolo-gisch wesentlich günstiger zu bewerten als der Einbau mit ver-zinkten Stahlankern.

Eine weitere ökologische Verbesserung ließe sich durch denkonsequenten Einsatz von einheimischem, lokal gewonnenemHolz erzielen. Dadurch könnten lange, umweltbelastende Trans-porte vermieden werden.

Die wichtigsten Ergebnisse der Ökobilanz

Sichtschutzwände aus imprägniertem Holz weisen gegenüberden mineralischen Varianten aus Kalksandstein, Mauerziegeloder Sichtbeton eindeutige ökologische Vorteile auf; denn beiallen mineralischen Materialvarianten ist – im Vergleich zu Holz– der Anteil an fossilen Energieträgern am Gesamtenergiever-brauch sehr hoch. Dieser Vorteil der Sichtschutzwände aus Holzbleibt auch trotz der zugrunde gelegten unvorteilhaften Einbau-art erhalten; denn sowohl an der Höhe des Energieverbrauchsals auch an den Auswirkungen auf Treibhauseffekt, Ozonab-bau, Versäuerung, Überdüngung und Ozonbildung sind die H-Betonanker und die Blockfundamente maßgeblich beteiligt. Sowirken sich beispielsweise die Einträge von Holzschutzmittelbe-standteilen aus den Sichtschutzwänden in den Boden weit weni-ger stark aus als die Emissionen des von den feuerverzinktenStahlankern abkorrodierten Zinks. Die Höhe der „ÖkotoxizitätBoden“ wird daher zu 95% durch die Zinkemissionen und nurzu 5% durch die ausgewaschenen Holzschutzmittelbestandteileverursacht.

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Kinderschaukel

Eine wichtige Produktgruppe - sowohl im privaten als auch imöffentlichen Bereich - stellen Spiel- und Klettergeräte dar. Ausder Vielzahl der Konstruktionen wurde stellvertretend dieKinderschaukel ausgewählt.

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Die untersuchten Materialvarianten

Die Schaukel aus

l imprägniertem Rundholz (Fichte/Tanne)

wurde verglichen mit einer

l Konstruktion aus verzinktem Stahlrohr.

Andere Materialgruppen haben in diesem Bereich keine Bedeu-tung. Als funktionelle Einheit wurde eine 2-teilige Schaukelgewählt. Berücksichtigt wurden zudem die Verankerung derSchaukel im Boden und die Vorrichtung zur Befestigung derSchaukelgelenke. Für die Schaukel wurde eine durchschnittlicheNutzungsdauer von 15 Jahren festgelegt.

Die wichtigsten Ergebnisse der Ökobilanz

Die Holzschaukel zeigt im Vergleich mit der Stahlschaukel einwesentlich vorteilhafteres ökologisches Profil. Bei der Stahl-schaukel wirken sich vor allem die Zinkemissionen, die durchdie Korrosion der aufgebrachten Zinkschicht entstehen, beson-ders kritisch auf die Bewertungskategorie „Ökotoxizität Boden“aus. Dagegen sind die Einträge von Holzschutzmittelbestand-teilen aus der Schaukel in den Boden für die Umwelt unbedeu-tend. Die Umweltbelastungen bei der Schaukel aus imprägnier-tem Holz konzentrieren sich vielmehr auf den Zeitraum nach derNutzung. Außerdem ist der Energieverbrauch einer Holzschau-kel derzeit wesentlich höher als nötig. Dieser lässt sich jedochbereits durch eine konsequente energetische Verwertung derHölzer in speziellen Holzverbrennungsanlagen um knapp 30%senken.

Weitere ökologischeVerbesserungsmöglichkeiten

Die Studie zeigt, dass der Verzicht auf Stahlanker- und Block-fundamente zu einer weiteren Verbesserung des Ökoprofils derHolzschaukel führen würde.

Die über den Lebenszyklus einerHolzschaukel freigesetzte CO2-Menge liegt knapp 30 Prozentunterhalb derjenigen beimVergleichsprodukt aus Stahl. Dierelativ hohen Werte beimEinbau der Holzschaukel resul-tieren größtenteils aus den häu-fig verwendeten Hilfsmitteln zurBodenbefestigung (Bodenankeraus verzinktem Stahl aufBetonfundament). Bei Verzichtauf diese Maßnahme verbessertsich die CO2-Situation erheblich.Desgleichen durch konsequenteNutzung der im Holz enthalte-nen Energie durch thermischeVerwertung am Ende derNutzungsdauer (s.Pfeil). Der dro-henden Klimaerwärmung kannmit der Verwendung von langle-bigen Holzprodukten entgegen-gewirkt werden.

Treibhauseffekt GWP 100pro Schaukel

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Holzpfähle

Im Obst- und Weinbau werden jährlich tausende von Pfählenzur Unterstützung der Pflanzen verbaut. Dabei wird im Obstbaueine Mindeststanddauer von 15 Jahren gefordert, im Weinbausind es 25 Jahre. Diese Standdauern entsprechen je einerGeneration von Obstbäumen bzw. Reben. Danach werdensowohl die Pflanzen als auch die Pfähle durch neue ersetzt.

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Die untersuchten Materialvarianten

Verglichen wurden Pfähle aus

l imprägniertem Rundholz

mit Pfählen aus

l verzinktem Stahl,

l vorgespanntem Beton sowie

l PVC.

Als funktionelle Einheiten wurden 1 Baum- bzw. Rebpfahl proMaterialgruppe gewählt und 1 ha Obstplantage bzw. Wein-berg betrachtet.

Die Ergebnisse der Ökobilanz

Sowohl bei den Reb- als auch bei den Obstanlagen sind imprä-gnierte Holzpfähle alternativen Materialien wie Stahl und Betonökologisch überlegen. Besonders kritisch wirken sich bei derVariante Stahl die Zinkemissionen aus, welche durch dieKorrosion der aufgebrachten Zinkschicht entstehen und in derFolge den Boden ökotoxisch belasten. Dagegen fallen die nurgeringen Emissionen von Holzschutzmittelbestandteilen bei denimprägnierten Holzpfählen kaum ins Gewicht.

Die bei den Obstanlagen ebenfalls untersuchte MaterialvarianteBeton wurde vor allem auf Grund der langen Transportwege alsökologisch schlechter bewertet. Wie die Studie zeigt, wirkensich geringe Transportdistanzen generell positiv auf das Öko-profil eines Produktes aus. Dies wird bei den imprägniertenHolzprodukten insbesondere durch die konsequente Nutzungeinheimischer, lokal bereitgestellter Hölzer erreicht.

Bei den Rebanlagen wurde zusätzlich die Materialvariante PVCuntersucht. Ihre ökologische Beurteilung hängt insbesonderedavon ab, ob es gelingt, die mit dem notwendigen Recyclingzusammenhängenden Probleme zu lösen. Abgeklärt werdenmuss jedoch - so die Studie - ob sich die über viele Jahre bewit-terten PVC-Pfähle tatsächlich für ein Recycling eignen.

Weitere ökologischeVerbesserungsmöglichkeiten

Die Energiebilanz der Holzprodukte kann auch hier durch einekonsequente thermische Verwertung in speziell dafür vorgesehe-nen Holzfeuerungen mit Energierückgewinnung verbessert wer-den.

Die Bodenbelastung bei Ver-wendung imprägnierter Holz-pfähle durch Auswaschung vonHolzschutzmittelbestandteilen istim Vergleich zu der durch Zink-emission hervorgerufenen Belas-tung bei Einsatz verzinkter Stahl-pfähle nur geringfügig.

Ökotoxizität Boden proHektar Rebanlage

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Palisaden

Palisaden werden entwederals Begrenzungen mit stützen-der Funktion (an Hängen)oder als Abgrenzungen (z.B.an Containerstellplätzen) gernund in großem Umfang ver-wendet.

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Der Einfluss von imprägniertenHolzpalisaden auf ökologischbedeutsame Beurteilungskriterienwie Ozonabbau (in derAtmosphäre), Versäuerung,Überdüngung und Ozonbildungist deutlich kleiner als derjenigevon Betonpalisaden.

Die Materialvarianten

Verglichen wurden hier die Materialgruppen

l Imprägniertes Rundholz (Fichte/Tanne)

und

l Beton mit Bewehrung.

Als funktionelle Einheit wurde eine Palisadenwand von 5 MeterLänge und 2 Meter Höhe gewählt, alternativ mit 42 Holzpali-saden oder 25 Betonpalisaden. Als durchschnittliche Nutzungs-dauer wurden 20 Jahre festgelegt.

Die wichtigsten Ergebnisse der Ökobilanz

Die Herstellung von Betonpalisaden (bestehend aus Zement undStahlarmierung) benötigt einen hohen Anteil fossiler Brennstoffe.Der nachwachsende Rohstoff Holz dagegen schont die vorhan-denen Energiequellen. Die Materialvariante „imprägniertesHolz“ wird dann ökologisch vorteilhafter, wenn die Umwelt-wirkungen im Zeitraum nach der Nutzung weiter reduziert wer-den (energetische Verwertung). Die Studie kommt weiter zu demErgebnis, dass sich das Ökoprofil der Holzpalisaden durch denEinsatz von chromfreien Salzen nochmals erheblich verbessernwürde. Allerdings stehen diesen Erkenntnissen die noch fehlen-den Langzeiterfahrungen mit der relativ neuen Generation vonchromfreien Holzschutzmitteln gegenüber.

Weitere ökologischeVerbesserungsmöglichkeiten

Auch bei einer Holzpalisade ist der Energieverbrauch derzeitwesentlich höher, als nötig. Durch die konsequente Verwertungdieser Hölzer in speziell dafür vorgesehenen Holzverbrennungs-anlagen können der gesamte Energiebedarf einer Holzpalisadeum die Hälfte reduziert und damit die Ökobilanz enorm verbes-sert werden.

Ozonabbau proPalisadenwand

Versäuerung proPalisadenwand

Überdüngung proPalisadenwand

Ozonbildung proPalisadenwand

Saarlandstraße 206

D-55411 Bingen

Telefon ++49 (0)6721/96810

Telefax ++49 (0)6721/968133

e-mail: dhv@holzschutz.com

Internet:http://www.holzschutz.com

Überreicht durch:

Mit ihrer Studie hat die EMPA erstmals eine verlässliche wissen-schaftliche Basis geschaffen, die aufzeigt, wo die ökologischenVorteile imprägnierter Hölzer im Garten- und Landschaftsbauliegen.

Voraussetzung dafür, dass diese Vorteile in der Praxis zumTragen kommen, ist jedoch

l ein von geschultem Personal

l in geschlossenen Anlagen

l mit Hilfe moderner großtechnischer Imprägnierverfahren und

l unter Einsatz amtlich geprüfter und zugelassener Holzschutzmittel

fachgerecht durchgeführter Schutz der Hölzer gemäßDIN 68 800-3 bzw. RAL-GZ 411.

Dies garantiert nicht nur eine lange Lebensdauer der Hölzer,sondern auch die geforderte Sicherheit für Mensch, Natur undUmwelt.

Die bereits während der Herstellung und des Nutzungszeitrau-mes günstige Ökobilanz der imprägnierten Holzprodukte lässtsich generell weiter verbessern, wenn für eine

l optimale Verwertung der Holzbauteile nach der Nutzung

gesorgt werden kann. Einen wesentlichen Beitrag zur Umset-zung dieser Forderung kann das behördlich anerkannte, freiwil-lige Rücknahmesystem der Imprägnierbranche, das Systemdirekt, leisten, welches eine schnelle, flexible und preiswerteErfassung und hochwertige energetische Verwertung der Hölzergewährleistet.

Die vollständige Studie „Ökobilanz von Konstruktionen imGarten und Landschaftsbau“ kann bezogen werden bei:Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (EMPA),Abteilung Holz, Überlandstraße 129, CH-8600 Dübendorf, Tel.0041 (0) 1 823 55 11, Fax 0041 (0) 1 821 62 44

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Fazit