Comparison of a system expansion and allocation approach for the handling of multi-output processes in life cycle assessment – a case study for nano-cellulose and biogas production from elephant manure

Der Umgang mit Multi-Outputs in der Ökobilanz (LCA) ist sowohl in der Anwendungspraxis als auch in der Literatur ein kontroverses Thema. Obwohl es eine vorgegebene Hierarchie gibt wie mit Multi-Outputs umzugehen ist, die die Systemerweiterung (unter Einbeziehung der Co-Produkte und ihrer Vorketten) als wissenschaftlichste Lösung gegenüber dem Allokationsansatz (Aufteilung der Umweltauswirkungen anhand eines Allokationsfaktors) favorisiert, ist letztere immer noch am weitesten verbreitet. In dieser Studie werden Systemerweiterung, Massen- und ökonomische Allokation sowie Allokation basierend auf dem Energiegehalt auf eine biosystemtechnische Fallstudie angewendet, die zwei marktfähige Outputs, Biogas und Nano-Zellulose, liefert. Das globale Treibhausgaspotenzial (GWP) wird zum Vergleich dieser Ansätze als Basis verwendet. Es gibt kaum einen Unterschied zwischen Systemerweiterung und ökonomischer Allokation, jedoch wird gezeigt, wie problematisch der letztere Ansatz für neu eingeführte Produkte ist, da der Marktpreis noch sehr hoch und nicht repräsentativ ist. Obwohl die Ergebnisse zeigen, dass das GWP mit Massenallokation die geringste Auswirkung hat, ist die Anwendung dieses Ansatzes ungeeignet, da es sich bei den Outputs um ein festes Produkt und ein Biogas handelt, die auf einer Massenbasis schwer zu vergleichen sind. Insgesamt wird gezeigt, dass es Unterschiede in den Ergebnissen der untersuchten Ansätze gibt. Insbesondere die Interpretation und der Vergleich von Ergebnissen, die auf unterschiedlichen Ansätzen basieren, sollte vermieden werden.