18.09.2025

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5 Min Lesezeit

Zentrale Erkenntnisse

  • EPDs zeigen mehr als nur CO₂. Während das Treibhauspotenzial (GWP) meist im Fokus steht, bedeutet echte Nachhaltigkeit, auch andere Wirkungskategorien wie Wasserverbrauch, Luftverschmutzung und Ressourcenabbau zu berücksichtigen.
  • Hotspots variieren entlang des Lebenszyklus. Rohstoffgewinnung und Produktion sind oft die größten Treiber, doch auch Transport, Einbau, Nutzung und Entsorgung können je nach Produkt erhebliche Auswirkungen haben.
  • Denken Sie in einem vollständigen Umweltbudget. Nur durch die Analyse des gesamten Fußabdrucks können Hersteller, Planer und Bauherren die wirklich relevanten Umweltauswirkungen reduzieren – nicht nur das CO₂.

Wichtige Wirkungskategorien über Kohlenstoff hinaus

Diese Indikatoren stehen für die verschiedenen „Ausgabenkategorien“ in Ihrem Umweltbudget – jeder einzelne gibt einen Teil der Geschichte wieder.

  • Versauerungspotenzial (AP): Steht im Zusammenhang mit saurem Regen und Bodendegradation (mol H⁺ eq). Umfasst Emissionen wie SO₂ und NOₓ.
  • Photochemisches Ozonbildungspotenzial (POCP): Misst den Beitrag zu Smog und Luftverschmutzung in Städten (kg NMVOC-Äquivalent).
  • Ozonabbaupotenzial (ODP): Spiegelt die Schädigung der Ozonschicht wider (kg CFC-11-Äquivalent).
  • Abiotisches Verarmungspotenzial – Fossil (ADPF): Verfolgt die Nutzung fossiler Brennstoffressourcen (MJ).
  • Abiotisches Verarmungspotenzial – Elemente (ADPE): Misst die Verarmung nicht erneuerbarer Mineralien (kg Sb-Äquivalent).
  • Wassernutzung (z. B. Wasserentnahmepotenzial, WDP): Erfasst die Auswirkungen auf die Verfügbarkeit von Süßwasser und Ökosysteme (m³ entnommen).

Fazit: Niedrige Kohlenstoffemissionen bedeuten nicht immer geringe Auswirkungen. Ein Produkt kann zwar beim GWP gut abschneiden, aber dennoch erhebliche Auswirkungen auf die Versauerung, die Wasserknappheit oder andere Umweltbelastungen haben.

WHY LOOKING BEYOND CARBON MATTERS

Focusing only on carbon can lead to blind spots. A product with a low GWP might still have a negative impact on water resources or air quality. To make more informed choices, understanding EPDs means looking beyond GWP to see the full picture. EPDs offer a full-spectrum view of a product’s environmental impact, and seeing that bigger picture is key to truly sustainable design.

Key Impact Categories Beyond Carbon

These indicators represent the different ‘expense categories’ in your environmental budget— each one tells a part of the story.

  • Acidification Potential (AP): Associated with acid rain and soil degradation (mol H⁺ eq). Includes emissions like SO₂ and NOₓ.
  • Photochemical Ozone Creation Potential (POCP): Measures contribution to smog and urban air pollution (kg NMVOC eq).
  • Ozone Depletion Potential (ODP): Reflects damage to the ozone layer (kg CFC-11 eq).
  • Abiotic Depletion Potential – Fossil (ADPF): Tracks use of fossil fuel resources (MJ).
  • Abiotic Depletion Potential – Elements (ADPE): Measures depletion of non-renewable minerals (kg Sb eq).
  • Water Use (e.g., Water Deprivation Potential, WDP): Captures impact on freshwater availability and ecosystems (m³ deprived).

Takeaway: Low carbon doesn’t always mean low impact. A product can score well on GWP but still have significant effects on acidification, water scarcity, or other environmental pressures.

IMPACT RADAR: WHAT LOW GWP DOESN'T SHOW YOU

So sieht das in der Praxis aus: Dieses Radardiagramm zeigt den ökologischen Fußabdruck eines Betonstahlprodukts. Trotz seines moderaten CO₂-Fußabdrucks (2,403 kg CO₂e/kg) weist das Produkt in Kategorien wie Wasserverschwendung, Versauerung und Verbrauch fossiler Brennstoffe erhebliche Auswirkungen auf.

Das Diagramm veranschaulicht, warum es wichtig ist, alle Wirkungskategorien zu analysieren, nicht nur CO₂. Ein Produkt, das in einem Bereich nachhaltig erscheint, kann dennoch an anderer Stelle im System Belastungen verursachen.

Um eine nachhaltige Produktgestaltung zu unterstützen, müssen wir den gesamten Lebenszyklus bewerten, hier dargestellt für die Phasen A1–A3 (Rohstoffgewinnung und Produktion), und den Blick bis zu den End-of-Life-Phasen erweitern, um ein vollständiges Bild zu erhalten.

HOTSPOT ANALYSIS BY LIFE CYCLE STAGE

Product Declaration (EPD), impacts are broken down by life cycle stage, from raw material extraction to end-of-life.

This guide covers typical hotspots across the full life cycle:

  • Raw materials (A1)
  • Transport (A2 & A4)
  • Production (A3)
  • Assembly or installation (A5)
  • Use stage (B1–B7)
  • End-of-life (C1–C4)

Auf der Emidat-Plattform werden die Auswirkungen des Bewehrungsstahlprodukts über den gesamten Lebenszyklus hinweg visualisiert, von der Rohstoffgewinnung (A1) bis zum Ende der Lebensdauer (C1–C4) und sogar darüber hinaus (D). Während eine standardmäßige Umweltproduktdeklaration (EPD) sich möglicherweise auf die Angabe von Werten beschränkt, fügt Emidat diese schrittweise Aufschlüsselung hinzu, um zu zeigen, wo die Auswirkungen tatsächlich auftreten.
Bei Stahl konzentriert sich, wie bei vielen Baustoffen, der größte Teil des Fußabdrucks auf die Produktionsphasen (A1–A3), insbesondere auf Rohstoffe und Produktionsenergie. Die Bau- und Nutzungsphasen (A4–B) spielen eine geringere Rolle, während das Ende der Lebensdauer und Recycling-Gutschriften (D) die Gesamtbilanz erheblich beeinflussen können.
Diese Aufschlüsselung macht deutlich, dass Hersteller in erster Linie Einfluss auf die Material- und Produktionsphasen haben, aber Designer und Ingenieure können diesen Einfluss auf alle Phasen ausweiten, indem sie die Beschaffung, die Designeffizienz und Strategien zur Rückgewinnung am Ende der Lebensdauer berücksichtigen.
In den folgenden Abschnitten werden wir uns diese Hotspots genauer ansehen und Möglichkeiten zur Verringerung der Auswirkungen über den gesamten Lebenszyklus hinweg untersuchen.

Rohstoffphase (A1): Häufig die größte Emissionsquelle

Wichtige Einflussfaktoren und Beispiele

  • Kohlenstoffintensive Inputs wie Zementklinker, Primärstahl, Polymere und Schaumstoffe.
  • Beispiel: Normaler Portlandzement (OPC)
  • Produziert aufgrund seines hohen Klinkeranteils und der Verbrennung fossiler Brennstoffe während der Kalzinierung ~803 kg CO₂/Tonne.
  • Beispiel: Neuhergestellte Stahlbewehrung
  • Emittiert ~850 kg CO₂/Tonne, hauptsächlich aufgrund des energieintensiven Prozesses der Eisenerzreduktion in Hochöfen.
  • Ressourcenintensive Gewinnung aus Bergbau und Steinbrüchen kann den ADP-Wert und den Wasserverbrauch erhöhen.
  • Beispiel: Gips
  • Obwohl Gips nur in geringen Mengen verwendet wird, kann der Gipsabbau den abiotischen Verbrauch von Elementen (ADPE) dominieren und in einigen Zement-EPDs bis zu 76 % zum ADPE-Wert beitragen.
  • Hohe Mengen bedeuten, dass selbst Materialien mit moderaten Auswirkungen insgesamt erheblich ins Gewicht fallen können.
  • Beispiel: EPS-Dämmung
  • Emissionen von ~3,9 kg CO₂/kg. Aufgrund seiner geringen Dichte und seiner weit verbreiteten Verwendung (z. B. in Wänden, Dächern und Dämmschichten) kann es bei Verwendung in großen Mengen zu einem dominierenden Faktor für das gesamte Treibhauspotenzial und den Verbrauch fossiler Ressourcen werden.

Wie man den Verbrauch reduzieren kann:

  • Verwendung von umweltfreundlicheren Alternativen (z. B. Zusatzstoffe für Zement)
  • Erhöhung des Anteils an recycelten oder biobasierten Inhaltsstoffen
  • Anwendung von Lean-Design-Prinzipien zur Reduzierung des Gesamtmaterialverbrauchs

Transport (A2 & A4): Oft unterschätzt, aber mit großer Wirkung

Wichtige Einflussfaktoren und Beispiele:

  • Lange Transportwege und schwere Ladungen erhöhen die Emissionen, insbesondere beim internationalen Transport von Materialien.
  • Beispiel: Importierte Bodenbeläge
  • In einer EPD trug der Transport etwa 15 % zum gesamten GWP des Produkts bei, was hauptsächlich auf den Fernverkehr und die Straßentransporte zwischen den Regionen zurückzuführen war.
  • Produkte mit geringer Dichte erfordern mehr Lkw-Ladungen, um die gleiche Masse zu transportieren, was die Emissionen erhöht.
  • Beispiel: EPS- oder Mineralwolle-Dämmung
  • Diese Materialien sind sperrig, aber leicht, sodass sie den Laderaum von Lkw ausfüllen, bevor sie das Gewichtslimit erreichen. Das führt zu mehr Fahrten und höheren Emissionen pro gelieferter Tonne.
  • Dieselabgase tragen zur Versauerung (AP) und Smogbildung (POCP) bei.
  • Beispiel: Fernverkehr
  • Bei Produkten, die auf der Straße transportiert werden, insbesondere über Hunderte von Kilometern, kann die Verbrennung von Dieselkraftstoff zu Nicht-Kohlenstoff-Hotspots wie Versauerung und Ozonvorläuferemissionen führen.

Wie man das reduzieren kann:

  • Beziehen Sie Produkte aus der Region
  • Optimieren Sie die Lkw-Beladung und Routenplanung
  • Steigen Sie auf Elektro- oder Biokraftstoffflotten um

Production (A3): Energy and Emissions Hotspot

Hotspot drivers and examples:

  • Energy-intensive processes like kilns, furnaces, and high-temperature operations drive up fossil fuel use and emissions.
    • Example: Cement Production
  • Heating limestone to ~1,450 °C in rotary kilns not only requires massive amounts of fossil fuel but also releases CO₂ through calcination, making cement one of the largest industrial contributors to GWP.
  • Fossil-heavy energy mix significantly raises GWP and contributes to acidification (AP) when electricity or heat comes from coal, oil, or gas.
    • Example: Engineered wood flooring
  • One EPD showed that 17% of total GWP came from on-site electricity use during sawing, pressing, and drying despite the raw material (wood) being low-carbon.
  • Process emissions occur when manufacturing chemically releases pollutants (beyond just energy use).
    • Example: Foam insulation (e.g. XPS)
  • Certain blowing agents used in production, like HFCs, have high GWP values and can drive upstream and downstream emissions far beyond the material’s mass.
  • Auxiliary inputs and waste usually minor contributors, unless rare or toxic substances are involved.
    • Example: Catalyst loss in chemical processes
  • Some manufacturing uses trace materials (e.g. platinum-group metals) with high abiotic depletion impacts when lost or unrecovered.

How to reduce:

  • Switch to renewables
  • Improve energy and process efficiency
  • Replace high-impact inputs (e.g. HFCs)
  • Use recycled materials

Montage (A5): Kleine Bühne, große Gewinne

Wichtige Faktoren und Beispiele:

  • Die Energie für die Installation von Werkzeugen, Kränen und Generatoren kann insbesondere bei großen oder ausrüstungintensiven Projekten zu erhöhten CO₂- und Luftschadstoffemissionen führen.
  • Beispiel: Einsatz von Kränen und Generatoren während der Installation
  • In einem Fall machte der während der Installation verbrauchte Kraftstoff bis zu 10 % des kombinierten A4 + A5 GWP aus, insbesondere wenn dieselbetriebene Geräte über längere Zeiträume liefen.
  • Hilfsstoffe wie Klebstoffe, Fugenmörtel, Beschichtungen und Klebebänder sind zwar volumenmäßig gering, können aber eine hohe Umweltbelastung verursachen.
  • Beispiel: Bodenbelagskleber
  • In einer EPD für einen Holzwerkstoffboden trug der Verlegekleber allein ~9 % zum gesamten GWP bei und lag damit fast auf dem Niveau der Emissionen aus dem gesamten Energieverbrauch der Fabrik.
  • Abfallaufkommen aus Verschnitt, Verpackungen und Restmaterial erhöht den effektiven Fußabdruck jedes Kilogramms Rohstoff, insbesondere wenn dieser deponiert oder verbrannt wird.
  • Beispiel: Trockenbaumaterials
  • Etwa 20 % des Trockenbaumaterials können als Verschnittabfälle vor Ort anfallen, was bedeutet, dass die vorgelagerten A1–A3-Auswirkungen dieses Materials für jeden weggeworfenen Abschnitt effektiv wiederholt werden.
  • Emissionsstoffe vor Ort wie VOCs aus Lösungsmitteln oder Klebstoffen oder Feinstaub aus Schneide- und Schleifarbeiten können zur Smogbildung (POCP) und zu lokalen Gesundheitsbeeinträchtigungen beitragen.

Wie man sie reduzieren kann:

  • Verwenden Sie Fertigbauteile, um Abfall vor Ort zu reduzieren.
  • Bieten Sie Anleitungen für umweltschonende Installationsmethoden an.
  • Verbessern Sie die Effizienz der Anlagen.
  • Fördern Sie intelligente Verpackungen und Recycling.

B1–B7: Hier zeigen sich die betrieblichen Auswirkungen

In dieser Phase werden die Emissionen während der Nutzung, der Energieverbrauch, der Wartungsbedarf und die Auswirkungen des Austauschs erfasst.

Während viele Baumaterialien nur minimale Auswirkungen in der Nutzungsphase haben, weichen einige Produkte von diesem Muster ab.Beispielsweise können elektronische Systeme wie HLK-Anlagen oder Beleuchtungsanlagen vergleichsweise geringere Auswirkungen in der A-Phase haben, aber aufgrund des Stromverbrauchs oder von Kältemittelleckagen während der Nutzung erhebliche Emissionen verursachen. In diesen Fällen dominieren die B-Phasen den ökologischen Fußabdruck.

Auch im Bauwesen gibt es Ausnahmen. Betonfertigteile können beispielsweise je nach Wartungshäufigkeit, Reparaturanforderungen oder thermischer Leistung im Laufe der Zeit relevante Auswirkungen in der B-Phase haben. Diese Fälle sind zwar seltener, sollten aber dennoch berücksichtigt werden.

Wichtige Faktoren und Beispiele:

  • Der Betriebsenergieverbrauch für Beleuchtung, Heizung, Lüftung und Klimatisierung (HLK) oder andere aktive Systeme dominiert häufig den Fußabdruck in der Nutzungsphase, insbesondere in Gewerbe- oder Dienstleistungsgebäuden.
  • Beispiel: HLK-Systeme
  • Heiz- und Kühlsysteme können in einigen Gebäuden mehr als 50–80 % des gesamten Lebenszyklus-GWP ausmachen, insbesondere wenn sie mit Strom aus fossilen Brennstoffen betrieben werden.
  • Kältemittelleckagen aus Kühl- und Heizsystemen können ein viel höheres GWP haben als der Betriebsenergieverbrauch selbst, insbesondere wenn Gase mit hohem GWP wie HFKW verwendet werden.
  • Beispiel: Klimaanlagen und Wärmepumpen
  • Das Austreten von Kältemittelgasen wie R-410A oder R-134A während des Betriebs oder der Wartung kann die inhärenten Emissionen des Geräts übersteigen. Ein Kilogramm ausgetretenes R-410A entspricht ~2 Tonnen CO₂e.
  • Wartungs- und Austauschzyklen tragen zu langfristigen Material- und Energieauswirkungen bei, insbesondere wenn Komponenten eine kurze Lebensdauer haben oder häufig repariert werden müssen.
  • Beispiel: Neulackierung von Verkleidungen
  • Äußere Holz- oder beschichtete Metallpaneele müssen möglicherweise alle 5–10 Jahre neu lackiert werden, was zu wiederholten B2-Emissionen führt, die sich im Laufe der Zeit summieren.
  • Der Wasserverbrauch während des Betriebs, insbesondere für Sanitäranlagen und -geräte, beeinflusst das Wasserentzugspotenzial (WDP) und den Energieverbrauch (für die Erwärmung).
  • Beispiel: Sanitärarmaturen
  • Toiletten, Wasserhähne und Duschen, insbesondere ältere Modelle, können einen erheblichen Teil der B7-Auswirkungen ausmachen, insbesondere in Mehrfamilienhäusern.

❗️Hinweis: Bei vielen Baumaterialien (z. B. Beton, Holz, Dämmstoffe) sind die Auswirkungen der B-Phase vernachlässigbar oder gleich Null.

Wie man sie reduzieren kann:

  • Verwenden Sie langlebige, wartungsarme Materialien.
  • Wählen Sie energieeffiziente HLK- und Beleuchtungssysteme.
  • Spezifizieren Sie Kältemittel mit niedrigem Treibhauspotenzial und intelligente Steuerungen.
  • Entwerfen Sie modulare Komponenten, die sich leicht reparieren oder aufrüsten lassen.
  • Installieren Sie wassersparende Armaturen und Geräte.

C1–C4: Auswirkungen beim Abriss

Wichtige Einflussfaktoren und Beispiele:

  • Die für den Abriss benötigte Energie (C1) kann bei schweren oder mechanisch befestigten Bauteilen erheblich sein, insbesondere wenn diese geschnitten oder mit Spezialgeräten bearbeitet werden müssen.
  • Beispiel: Schwere Betonplatten
  • Die Entfernung großer Fertigteil- oder Ortbetonelemente ist oft mit einem hohen Kraftstoffverbrauch durch Brecher, Sägen oder Kräne verbunden, was zu GWP- und Partikelemissionen in der Abbruchphase beiträgt.
  • Die Abfallverarbeitung (C3) kann zusätzliche Energie- und Materialbelastungen verursachen, insbesondere wenn das Recycling energieintensiv ist oder wenn Verunreinigungen die Verwertung erschweren.
  • Beispiel: Stahlrecycling
  • Stahl ist zwar in hohem Maße recycelbar, aber das Schmelzen in Lichtbogenöfen (EAFs) verbraucht immer noch erheblich Strom, was oft zum C3-GWP beiträgt, sofern keine erneuerbaren Energien verwendet werden.
  • Auswirkungen der Entsorgung (C4) entstehen durch Deponierung oder Verbrennung, insbesondere bei synthetischen oder Verbundwerkstoffen, die nicht abbaubar sind und keine schädlichen Nebenprodukte freisetzen.
  • Beispiel: EPS/XPS-Dämmstoffe
  • Bei der Verbrennung setzen diese Materialien CO₂ und potenziell toxische VOCs frei. Bei der Deponierung können sie jahrzehntelang bestehen bleiben, ohne sich zu zersetzen, und dabei Volumen beanspruchen und das Risiko von Sickerwasser bergen.

Wie man sie reduzieren kann:

  • Entwerfen Sie Produkte, die sich leicht zerlegen und wiederverwenden lassen.
  • Wählen Sie recycelbare Materialien mit klaren Verwertungswegen am Ende ihrer Lebensdauer.
  • Vermeiden Sie Verbundwerkstoffe oder geklebte Baugruppen, die das Recycling verhindern.
  • Sortieren Sie Materialien vor Ort, um die Verwertungsquote zu maximieren.

final thoughts: think like an impact analyst

To design truly sustainable products, don’t just track CO₂. Instead, analyze the full environmental budget. Start by targeting the biggest impact drivers, then iterate across all categories. Every decision from materials to transport should support sustainable outcomes across the full footprint.

Your Sustainable Strategy:

  • Eliminate the worst hotspots first
  • Invest in lower-impact materials and smarter processes
  • Optimize for total environmental performance, not just carbon

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