Deutschlands Ressourcen-Fußabdrücke: Notwendig, aber auch nachhaltig?

By | 2nd October 2018

Wir emittieren Treibhausgase und nutzen Ackerland auf Kosten der Anderen und der nachfolgenden Generationen. [English summary below]

In Deutschland wurden während der letzten Jahrzehnte gewaltige Fortschritte im Umweltschutz erzielt. Die allgemeine Verbesserung von Luft- und Wasserqualität sowie der starke Rückgang von ungeregelter Abfallentsorgung und Verschmutzung der Böden ist vor Allem auf strenge Regelwerke, technologischen Fortschritt, einen Bewusstseinswandel in der Bevölkerung, aber auch auf die Verlagerung von industrieller und landwirtschaftlicher Produktion ins Ausland zurückzuführen. Hinter fast jedem Produkt steht heutzutage eine globale Versorgungkette. Gleichzeitig produziert nur ein Teil der Industrie in Deutschland für den heimischen Endverbrauch, da viele Zwischen- und Endprodukte exportiert werden.

Der Ressourcenverbrauch und die Umweltverschmutzung in Deutschland selbst ist deshalb kein gutes Maß für die durch die in Deutschland konsumierten Produkte und Dienstleistungen hervorgerufenen Umweltauswirkungen. Ein vollständiges Bild von den Umweltauswirkungen der Vorketten unseres Endverbrauchs zeichnet der Ressourcen-Fußabdruck, der die in den Vorketten auftretenden Emissionen und benutzen Ressourcen benennt. Z.B. sagt der Land-Fußabdruck eines Produktes aus, wieviel Acker-, Weide-, oder Waldfläche zur Herstellung dieses Produktes benötigt wurden, egal, ob diese in Deutschland oder anderswo liegen oder ob das Land für die Erzeugung des Produktes selber oder für die Herstellung eines Vorproduktes verwendet wurde. [1]

Berechnet wird der Ressourcen-Fußabdruck mittels multiregionaler Input-Output-Modelle (MRIO), welche die Vorketten verschiedenster Produkte und Dienstleistungen ermitteln und die in den einzelnen Industriesektoren auftretenden Umweltauswirkungen enthalten und auf die jeweiligen Vorketten umrechnen. An dem 2018 veröffentlichten MRIO-Modell EXIOBASE 3.4 haben über 20 NachhaltigkeitswissenschaftlerInnen mehrere Jahre lang gearbeitet. [2] EXIOBASE 3.4 erlaubt die Berechnung der wichtigsten Ressourcen-Fußabdrücke für Treibhausgase, Landnutzung, Materialverbrauch, und Wasserverbrauch für den Endverbrauch in einzelnen Ländern, aufgeteilt auf 49 Länder und Weltregionen und bis zu 163 Industriesektoren.

Im Folgenden werden die Ergebnisse für die 4 zentralen Fußabdrücke Deutschlands für das Jahr 2011 präsentiert. Die Ergebnisse für 1995 und 2003 gibt es zum Vergleich zum Herunterladen. 2011 ist das letzte Jahr, für das vollständige Daten vorliegen. Bemessungsgrundlage ist der gesamte Endverbrauch im Referenzjahr, das sind alle von Haushalten, Verbänden und offiziellen Stellen erworbenen und verbrauchten Produkte und Dienstleistungen sowie alle in diesem Jahr getätigten Investitionen in Gebäude, Infrastruktur, Maschinen und andere Kapitalgüter.

Anschließend wird untersucht, wie sich die ermittelten Fußabrücke zu den Belastungsgrenzen des Planeten verhalten, also inwieweit sie nachhaltig sind.

Wichtiger Hinweis: Die hier vorgestellten Fußabrücke stellen eine Umverteilung tatsächlich auftretender Emissionen oder Landnutzung etc. da, und zwar von den Industriesektoren, wo Emissionen und Ressourcenverbrauch tatsächlich stattfinden, hin zu den von uns konsumierten Endprodukten. Der y-Fußabdruck eines Produktes x ist also eine Abschätzung der in der gesamten Vorkette von x tatsächlich auftretenden Emissionen y.

Abb. 1: Treibhausgas-Fußabdruck Deutschlands für die Gase CO2, CH4, N2O und SF6 für das Jahr 2011. Datenquelle: EXIOBASE 3.4. Die linke Säule zeigt die Emissionen in Deutschland (terr = ‚territorial‘), welche nach Industriesektoren (ind = ‚Industrie‘) aufgeschlüsselt sind. Rechts daneben die Anteile der Emissionen in Deutschland, welche dem Endverbrauch in anderen Ländern zuzurechnen sind (exp = ‚Export‘). Die zweite Säule von rechts zeigt die Emissionen in anderen Ländern, welche dem Endverbrauch in Deutschlang zuzurechnen sind (imp = ‚Import‘), aufgeteilt nach Produkttypen (prod = ‚Product‘). Die rechte Säule zeigt die gesamten Treibhausgasemissionen in den globalen Vorketten des Endverbrauchs in Deutschland, aufgeteilt nach Produktkategorien. Die Kategorie ‚Direkte Emissionen Endverbraucher‘ beinhaltet Emissionen durch Nutzung von Treibstoffen in Haushalten und öffentlichen Einrichtungen, also vor allem die Emissionen von Heizungsanlagen und PKW.

 

Der Treibhausgas-Fußabdruck Deutschlands betrug im Jahr 2011 ca. 1150 Mt CO2-eq (ca. 14 Tonnen pro Person) und war etwa 20 % größer als die Emissionen innerhalb der Ländergrenzen. Wichtige Beiträge zum Fußabdruck für Klimagase kommen von den direkten Emissionen, Stromverbrauch, Bau, Konsumgüter, Transport und Dienstleistungen. Während auf der Produktionsseite (links) die Stromerzeugung der Sektor mit den größten direkten Emissionen ist, spielt Strom im Endverbrauch keine dominierende Rolle mehr, da mehr als die Hälfte der Emissionen der Stromerzeugung den Produkten zugeschrieben wird, in deren Herstellung der Strom verwendet wird. Mehr als ein Drittel des Klimafußabdrucks Deutschlands sind Emissionen im Ausland, welche vor allem in der Herstellung importierter Nahrungsmittel, Baumaterialien, Konsumgüter, Fahrzeuge und Transport sowie Dienstleistungen auftreten. Beim Export sind es vor allem Emissionen in der Stromerzeugung und im Fahrzeug- und Transportsektor, die hier zu Buche schlagen.

Abb. 2: Land-Fußabdruck Deutschlands für die Landnutzungsklassen ‚Acker‘, ‚Weide‘ und ‚Wald‘ für das Jahr 2011. Datenquelle: EXIOBASE 3.4. Die Abbildung ist genauso strukturiert wie Abb. 1, die verschiedenen Säulen und Abkürzungen sind in der Bildunterschrift von Abb. 1 erklärt.

Fast die gesamte Fläche Deutschlands wird in irgendeiner Form genutzt, deshalb ist der territoriale Land-Fußabdruck Deutschlands (ca. 340000 km2 oder 0,4 ha pro Person) auch fast gleich der Gesamtfläche (357000 km2). Der Land-Fußabdruck liegt jedoch deutlich höher, und zwar bei ca. 1 Million km2 oder ca. 1.3 ha pro Person. Das entspricht fast dem dreifachen der Landesfläche! Das heißt, es gibt in den verschiedenen Teilen der Welt Acker-, Weide- und Waldflächen der doppelten Größe Deutschlands, die ausschließlich für unseren Endverbrauch produzieren! Die Endprodukte, die mit diesem Land-Fußabdruck zu uns kommen, sind vor allem Nahrungsmittel, Baumaterialien, Konsumgüter und Dienstleistungen, aber auch Kleidung.

Abb. 3: Material-Fußabdruck Deutschlands für mineralische und biobasierte Materialien sowie fossile Energieträger für das Jahr 2011. Datenquelle: EXIOBASE 3.4. Die Abbildung ist genauso strukturiert wie Abb. 1, die verschiedenen Säulen und Abkürzungen sind in der Bildunterschrift von Abb. 1 erklärt.

In Deutschland werden jährlich ca. 1 Milliarde Tonnen Material extrahiert, der Material-Fußabdruck unseres Endverbrauchs ist aber mit 1.8 Milliarden Tonnen oder 22 Tonnen pro Person und Jahr fast doppelt so hoch. Baumaterialien machen fast die Hälfte des Fußabdrucks aus, Nahrungsmittel, Dienstleistungen, Konsumgüter und Fahrzeuge zusammen die andere Hälfte.

Abb. 4: Frischwasser-Fußabdruck Deutschlands für durch Landwirtschaft und Industrie genutztes Frischwasser (ohne Regenwasser) für das Jahr 2011. Datenquelle: EXIOBASE 3.4. Die Abbildung ist genauso strukturiert wie Abb. 1, die verschiedenen Säulen und Abkürzungen sind in der Bildunterschrift von Abb. 1 erklärt.

Die Frischwasserentnahme in Deutschland im Jahr 2011 betrug ca. 2.5 km3, vor allem durch Kraftwerke (Strom) sowie die Landwirtschaft. Der Frischwasserverbrauch der Vorkette unseres Endverbrauchs war jedoch deutlich höher, und zwar 18 km3 oder ca. 220 m3 pro Person und Jahr. Die mit Abstand wichtigste Produktgruppe hier sind die Nahrungsmittel, die für mehr als die Hälfte des Fußabdrucks verantwortlich sind.

Deutschlands Fußabdrücke und die Belastungsgrenzen des Planeten:

Ein hoher Fußabdruck oder der Netto-Import von Ressourcen ist für sich genommen noch kein aussagekräftiger Indikator für Umweltprobleme oder (den Mangel an) Nachhaltigkeit. Denn es kann ja gut sein, dass gewisse Ressourcen anderswo in großen Mengen verfügbar sind, so dass Deutschland die mit diesen Ressourcen hergestellten Produkte guten Gewissens importieren kann. Um die Nachhaltigkeit der Ressourcen-Fußabdrücke beurteilen zu können, ist ein Vergleich mit den ökologischen Belastungsgrenzen des Planeten notwendig. [3][4]

Die ökologischen Belastungsgrenzen des Planeten sind Schätzwerte für die maximale globale Umweltbelastung, die das Erdsystem auf Dauer verkraften kann, ohne Gefahr zu laufen, dass irreversible und plötzliche Umweltveränderungen auftreten, die so massiv sind, dass sie die Bewohnbarkeit der Erde für die Menschen einschränken. Im Jahr 2011 hatte Deutschland 81.8 Millionen Einwohner, während der Planet die 7 Milliarden-Marke geknackt hat. Tabelle 1 zeigt die vier oben besprochenen Ressourcen-Fußabdrücke und zusätzlich noch den Fußabdruck für Ackerland (Untergruppe des Land-Fußabdrucks), welche mit EXIOBASE 3.4 berechnet wurden. Um herauszufinden, wie sich der Fußabdruck des Endverbrauchs in Deutschland zu den ökologischen Belastungsgrenzen verhält, skalieren wir diesen auf die gesamte Weltbevölkerung hoch (Annahme hier: wenn alle so konsumieren würden wie wir). Also: Deutschland hochskaliert = 7000 mill. / 81.8 mill. * Deutschland gesamt. Die Werte für die Belastungsgrenzen für Wasser und Land wurden von der Homepage des Stockholm Resilience Centre übernommen [5] und mit der gesamten Landfläche des Planeten verrechnet [6]. Für die Kategorie Klima muss die Belastungsgrenze von der Gesamtkonzentration in der Atmosphäre in einen jährlichen Fluss umgewandelt werden, wozu eine Arbeit von Meinshausen et al. (2009) herangezogen wurde, aus der ein Grenzwert von 10 Milliarden Tonnen CO2-Äquivalente entnommen wurde, bei welcher die Wahrscheinlichkeit der Überschreitung des 2°C-Ziels zwischen 6% und 32% liegt [7]. Für Materialentnahme gibt es keine fundierte ökologische Belastungsgrenze.

Tabelle 1: Fußabdrücke für Deutschland, 2011. Pro Kopf, gesamt sowie auf die Erdbevölkerung hochskaliert. Für die Kategorien Treibhausgase (THG), Ackerland, Land, Material und Wasser. Alle Werte für das Jahr 2011.

Aus der Hochskalierung für Deutschland und der ökologischen Belastungsgrenze des Planeten lässt sich durch Division ein Überschreitungsfaktor gewinnen, welcher angibt, wie stark die auf die Weltbevölkerung hochskalierten Fußabdrücke Deutschlands die Belastungsgrenzen über- oder unterschreiten. Hier ist klar zu sehen, dass vor allem der Beitrag Deutschlands zum Klimawandel völlig aus dem Ruder gelaufen ist, ähnlich wie für die meisten OECD-Staaten. Aber auch die globale Ackerlandnutzung Deutschlands liegt ca. 40% über der globalen Grenze. Weniger kritisch auf globaler Ebene sind die Gesamtlandnutzung sowie der Wasser-Fußabdruck. Die hier vorgestellte Analyse erlaubt die Betrachtung der Fußabdrücke Deutschlands im globalen Kontext und zeigt auf, dass vor allem die Emissionen von Treibhausgasen und die Nutzung von Ackerland nicht nachhaltig sind.

Die Reduktion der Ressourcen-Fußabdrücke Deutschlands auf ein nachhaltiges Maß ist ein gesamtgesellschaftliches Anliegen, welches nur durch ein gutes Zusammenspiel aus Maßnahmen von ‘oben herab’ (Steuern und Regelwerke) und von ‘unten herauf’ gelingen kann.

Grenzen der Aussagekraft der Analyse:

Es muss klar gesagt werden, dass die hier vorgestellten Berechnungen auf einer vollständigen (die gesamte Weltwirtschaft ist enthalten) aber stark aggregierten (nur 49 Länder und Regionen sowie 163 Sektoren/Produkte) Datenbank beruhen. Nur weil der Frischwasser-Fußabdruck Deutschlands innerhalb der planetaren Belastungsgrenze liegt, heißt das noch lange nicht, dass es keine einzelnen Versorgungsketten gibt, die lokale Grenzen überschreiten. Z.B. indem regionale Frischwasserressourcen überbeansprucht werden oder lokalen Bauern das Wasser abgegraben wird [8]. Die Planetaren Belastungsgrenzen und deren Übersetzung in jährliche Raten unterliegen starken Unsicherheiten und sind kein Ersatz für lokale Umweltbewertungen.

Material:

Die Klima-, Land-, Material- und Wasserfußabdrücke Deutschlands für 1995, 2003 und 2011 gibt es zum Vergleichen als zip-Ordner, allerdings mit englischer Beschriftung: http://www.industrialecology.uni-freiburg.de/resources/Env_Footprints_Germany_3Years_EXIOBASE_3.4.zip

English summary:

Footprint calculations for Germany show that its GHG, land, water, and material footprints in 1995, 2003, and 2011 were larger that its domestic emissions/land use, which makes it a net importer of resources and emissions. Although the discrepancy between footprint and domestic resource use is largest for water (Germany’s 2011 blue water footprint is almost eight times its domestic freshwater use), a comparison with the planetary boundaries shows that Germany’s carbon and land footprint are particularly problematic, as they exceed – if scaled up to the global population – global thresholds by a factor of 10 and 1.4, respectively.

Download the figures here (English legend): http://www.industrialecology.uni-freiburg.de/resources/Env_Footprints_Germany_3Years_EXIOBASE_3.4.zip

 

Literatur:

[1] Tukker A, Bulavskaya T, Giljum S, de Koning A, Lutter S, Simas MS, et al. The Global Resource Footprint of Nations: Carbon, water, land and materials embodied in trade and final consumption calculated with EXIOBASE 2.1. Leiden/Delft/Vienna/Trondheim.; 2014. Available via https://www.researchgate.net/publication/264080789_The_Global_Resource_Footprint_of_Nations_Carbon_water_land_and_materials_embodied_in_trade_and_final_consumption_calculated_with_EXIOBASE_21

[2] Stadler K, Wood R, Bulavskaya T, Södersten C-J, Simas MS, Schmidt S, et al. EXIOBASE 3 – Developing a Time Series of Detailed Environmentally Extended Multi-Regional Input-Output Tables. Journal of Industrial Ecology. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/jiec.12715

[3] https://de.wikipedia.org/wiki/Planetary_Boundaries

[4] http://www.stockholmresilience.org/research/planetary-boundaries/planetary-boundaries/about-the-research/the-nine-planetary-boundaries.html

[5] http://www.stockholmresilience.org/research/planetary-boundaries/planetary-boundaries/about-the-research/quantitative-evolution-of-boundaries.html

[6] https://en.wikipedia.org/wiki/Land

[7] Meinshausen M, Meinshausen N, Hare W, Raper SCB, Frieler K, Knutti R, et al. Greenhouse-gas emission targets for limiting global warming to 2 degrees C. Nature [Internet]. Nature Publishing Group; 2009 Apr 30 [cited 2013 Feb 28];458(7242):1158–62. Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19407799

[8] http://www.faz.net/aktuell/gesellschaft/chiles-grosse-wassernot-kein-wasser-fuer-menschen-aber-fuer-avocados-15523965.html

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