Ökobilanzierung und Entscheidungstheorie: praxisorientierte Produktbewertung auf der Basis gesellschaftlicher Werthaltungen ; mit 69 Tabellen
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| Format: | Hochschulschrift/Dissertation Buch |
| Sprache: | Deutsch |
| Veröffentlicht: |
Berlin [u.a.]
Springer
1999
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| Umfang: | XVII, 314 S. graph. Darst. |
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| adam_text | Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 1
2 Begriffsdefinitionen 5
3 Produkt-Ökobilanz 9
3.1 Sachstand der Produkt-Ökobilanz 9
3.1.1 Aufgabe der Produkt-Ökobilanz 10
3.1.2 Methodenkonventionen 10
3.1.3 Zieldefinition 14
3.1.4 Sachbilanzierung 19
3.1.5 Wirkungsbilanz 22
3.1.6 Bilanzbewertung 31
3.1.7 Kritische Review 36
3.1.8 Zusammenfassung von Kapitel 3.1 36
3.2 Analyse der Entwicklung von Bewertungsmethoden 39
3.2.1 Prinzipielle Ansätze der Bewertung 39
3.2.2 Aggregationsverfahren 41
3.2.3 Bewertungsmethoden in der Produkt-Ökobilanz 42
3.2.4 Zusammenfassung von Kapitel 3.2 52
3.3 Fallbeispiel einer Produkt-Ökobilanz von Farbfernsehgeräten 53
3.3.1 Zieldefinition unter Partizipation von Akteuren 53
3.3.2 Tragweite der Studie 55
3.3.3 Sachbilanz 59
3.3.4 Wirkungsbilanz 65
3.3.5 Bilanzbewertung 70
3.3.6 Zusammenfassung von Kapitel 3.3 76
4 Die Produkt-Ökobilanz als interdependente Entscheidungsaufgabe 81
4.1 Analyse der Produkt-Ökobilanz auf der Basis des entscheidungstheore¬
tischen Grundmodells 81
4.1.1 Konstitutive Elemente des entscheidungstheoretischen Grund¬
modells 81
4.1.2 Beschreibung der Produkt-Ökobilanz auf der Basis des ent¬
scheidungstheoretischen Grundmodells 82
4.1.3 Entscheidungsaufgaben 83
4.1.4 Klassifizierung der Produkt-Ökobilanz als Entscheidungsaufgabe.... 84
4.2 Interdependenzen in der Produkt-Ökobilanz 86
X Inhaltsverzeichnis
4.2.1 Analyse der intraspezifischen Interdependenzen der Produkt-Öko-
bilanz 86
4.2.2 Interspezifische Interdependenzen 93
4.3 Anwendung des allgemeinen Entscheidungsprozesses auf die Produkt-
Ökobilanz zur Strukturierung vorhandener Interdependenzen 97
4.3.1 Begrifflichkeiten des allgemeinen Entscheidungsprozesses 97
4.3.2 Zuordnung der Phasen des allgemeinen Entscheidungsprozesses zu
den Teilschritten der Produkt-Ökobilanz 99
4.4 Zusammenfassung von Kapitel 4 101
5 Partizipation von Interessengruppen im Rahmen der Produkt-Öko¬
bilanz 105
5.1 Primär- und Sekundärdeterminanten der Entscheidung 105
5.1.1 Primärdeterminanten 106
5.1.2 Sekundärdeterminanten 107
5.1.3 Genereller Einfluß von Primär- und Sekundärdeterminanten auf
eine Entscheidung 109
5.1.4 Auswahl relevanter Sekundärdeterminanten für die Partizipation in
der Produkt-Ökobilanz 110
5.2 Anwendung des Stakeholderansatzes auf die Produkt-Ökobilanz 112
5.2.1 Stakeholder-Definitionen 112
5.2.2 Klassifizierung verschiedener Stakeholdergruppen 114
5.2.3 Beurteilung der Ansätze im Hinblick auf die Anwendung bei der
Produkt-Ökobilanz 119
5.3 Beschreibung relevanter Stakeholdergruppen 120
5.3.1 Anspruchsgruppen mit direktem Bezug zu den Phasen eines Pro¬
duktlebenszyklus 121
5.3.2 Anspruchsgruppen mit indirektem Bezug zu den Phasen eines
Produktlebenszyklus 125
5.3.3 Beurteilung der Stakeholdergruppen hinsichtlich ihrer Bedeutung.. 128
5.4 Beteiligung von Interessengruppen bei anderen ökologischen Bewer¬
tungsverfahren 128
5.4.1 Umwelt-Verträglichkeitsprüfung 128
5.4.2 Technikbewertung 129
5.5 Partizipation von Stakeholdergruppen in der Produkt-Ökobilanz 130
5.5.1 Partizipation im Hinblick auf die Sekundärdeterminante Qualifi¬
kation 131
5.5.2 Partizipation im Hinblick auf die Sekundärdeterminante Motiva¬
tion 134
5.6 Zusammenfassung des Kapitels 5 137
Inhaltsverzeichnis XI
6 Anwendung entscheidungstheoretischer Verfahren in der Bilanz¬
bewertung zur Identifizierung der zu präferierenden Alternative 141
6.1 Entscheidungstheoretischer Rahmen der Produkt-Ökobilanz 142
6.1.1 Anwendung entscheidungstheoretischer Verfahren zur Lösung von
multikriteriellen Umweltproblemen 143
6.1.2 Informationsgrundlage der Produkt-Ökobilanz 144
6.1.3 Entscheidungstheoretische Verfahren 146
6.1.4 Bestimmung der Bedeutung von Attributen 149
6.2 Problemdarstellung anhand eines Fallbeispieles 151
6.2.1 Datengrundlage 151
6.2.2 Probleme bei dem Vergleich der Daten 152
6.2.3 Normalisierung von Wirkungsbilanzdaten 153
6.2.4 Normalisierung der Wirkungsbilanzdaten des Fallbeispieles 157
6.2.5 Datenaufbereitung für die Anwendung von entscheidungs¬
theoretischen Verfahren 161
6.3 Annäherung an die Auswahl der zu präferierenden Alternative 162
6.3.1 Operationalisierung des Begriffs der besten Alternative 163
6.3.2 Definition der zu präferierenden Alternative in der Produkt-
Ökobilanz 165
6.3.3 Berechnung aller potentiellen Gewichtungsmöglichkeiten 165
6.3.4 Anwendung der potentiellen Gewichtungsmöglichkeiten auf das
Fallbeispiel 166
6.4 Entscheidungstheoretische Verfahren mit Werthaltung 169
6.4.1 Annäherung an eine Gewichtung unter Berücksichtigung von
Werthaltungen 169
6.4.2 Gewichtung von Wirkungskategorien durch eine Umfrage 175
6.4.3 Auswahl relevanter Methoden 178
6.4.4 Simple Additive Weighting Methode 181
6.4.5 Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution 183
6.4.6 Eignung von Verfahren mit Werthaltung 185
6.5 Verfahren zur Selbstbewertung von Alternativen 187
6.5.1 Lazy Decision Making 188
6.5.2 Upper- and Lower-Bound Evaluation of Multiattribute Objects 193
6.5.3 Eignung von Verfahren zur Alternativenselbstbewertung 196
6.6 Weiterfuhrung der Verfahren 198
6.6.1 Berücksichtigung mehrerer Gewichtungsmöglichkeiten 199
6.6.2 Betrachtung der Nullvariante 206
6.6.3 Eignung von weitergeführten Verfahren 208
6.7 Operationalisierung der Bewertung 209
6.7.1 Kombinierte Bewertung durch Verfahren mit Werthaltung und der
Alternativenselbstbewertung 210
6.7.2 Analyse der kombinierten Bewertung mittels Computersimulation. 211
6.7.3 Operationalisierung der Vorgehensweise 218
6.8 Zusammenfassung des Kapitels 6 220
XII Inhaltsverzeichnis
7 Vorschlag zur modifizierten Erstellung einer Produkt-Ökobilanz 223
8 Resümee und Ausblick 227
Literaturverzeichnis 231
Anhang 241
Anhang zu Kapitel 3 241
Anhang zu Kapitel 4 274
Anhang zu Kapitel 5 275
Anhang zu Kapitel 6 280
Sachverzeichnis 311
Abbildungsverzeichnis
Abb. 1.1. Schematische Darstellung der Vorgehensweise in dieser Arbeit 4
Abb. 3.1. Phasendiagramm der Produkt-Ökobilanz nach ISO 14040 12
Abb. 3.2. Prozeßschema einer produktbezogenen Ökobilanz nach DIN 14
Abb. 3.3. Schematische Darstellung eines zu bilanzierenden Prozeßschrittes
nach Heijungs et al 21
Abb. 3.4. Schematische Darstellung der Bewertung nach Giegrich 32
Abb. 3.5. Primärenergieverbrauch für die Bauteile- bzw. Baugruppen¬
herstellung [MJ] sowie Gesamtabfallmenge [kg] 61
Abb. 3.6. Primärenergiebedarf bzw. -gutschrift bei der Verwertung und
Entsorgung von Fernsehern 63
Abb. 3.7. Primärenergiebedarf [MJ] und Abfall-/Abraummengen [kg] in den
einzelnen Lebensphasen eines Fernsehgerätes 64
Abb. 3.8. Relativer Beitrag der verschiedenen Gehäusevarianten zu den
einzelnen Wirkungskategorien nach Behrendt et al 67
Abb. 3.9. Reduktionspotentiale beim Ressourcenverbrauch nach Behrendt et al.73
Abb. 3.10. Primärenergieverbräuche in den einzelnen Lebenszyklusphasen
des Referenzgerätes und eines ökologisch optimierten Fernsehge¬
rätes nach Behrendt et al. ..: 74
Abb. 4.1. Schematische Darstellung der intraspezifischen Interdependenzen
der Zieldefinition 88
Abb. 4.2. Schematische Darstellung der intraspezifischen Interdependenzen
innerhalb der Sachbilanz 90
Abb. 4.3. Schematische Darstellung intraspezifischer Interdependenzen
innerhalb der Wirkungsbilanz 91
Abb. 4.4. Schematische Darstellung der intraspezifischen Interdependenzen
innerhalb der Bilanzbewertung 92
Abb. 4.5. Vereinfachte Darstellung der interspezifischen Interdependenzen
im Rahmen der Produkt-Ökobilanz 96
Abb. 4.6. Reduziertes Phasenschema eines betrieblichen Entscheidungs¬
prozesses nach Laux, Liermann und Irle 99
Abb. 4.7. Zuordnung von Teilschritten der Produkt-Ökobilanz zu den Phasen
des allgemeinen Entscheidungsprozesses und Transformation
der Rückkopplungen auf die Ökobilanzierung 101
Abb. 4.8. Interdependenzen und mögliche Kontrollschritte in der
Produkt-Ökobilanz 104
Abb. 5.1. Sekundär- und Primärdeterminanten einer Entscheidung in An¬
lehnung an Laux u. Liermann 110
XIV Abbildungsverzeichnis Abb. 5.2. Partizipation von Stakeholdergrappen aufgrund der Sekundär¬
determinante Qualifikation 133
Abb. 5.3. Partizipation von Stakeholdergrappen aufgrund der Sekundär¬
determinante Motivation 136
Abb. 6.1. Klassifizierung von MADM-Verfahren nach Hwang u. Yoon 149
Abb. 6.2. Linear normierte Wirkungskategorien der untersuchten Gehäuse¬
varianten 155
Abb. 6.3. Linear normierte Wirkungsbilanzdaten der untersuchten
Alternativen im Verhältnis zu globalen Wirkungsbeiträgen 160
Abb. 6.4. Linear normierte Wirkungsbilanzdaten der untersuchten Alterna¬
tiven zur Anwendung von entscheidungsunterstützenden Verfahren 161
Abb. 6.5. Visualisierung linear gewichteter Ergebniswerte auf der Basis
normierter Daten unter Berücksichtigung aller Gewichtungskom¬
binationen 166
Abb. 6.6. Relative Häufigkeit der Alternativenrangfolge 168
Abb. 6.7. Ergebnisse der Umfrage hinsichtlich der betrachteten Wirkungs¬
kategorien 177
Abb. 6.8. Visualisierung linear gewichteter Ergebniswerte auf der Basis
normierter Daten unter Berücksichtigung der Umfrageergebnisse.... 200
Abb. 6.9. Relative Häufigkeit der Alternativenrangfolge unter Berück¬
sichtigung der Umfrageergebnisse 201
Abb. 6.10. Verknüpfung ausgewählter Methoden mit Werthaltung mit der
Alternativenselbstbewertung 210
Abb. 6.11. Relative Häufigkeit der Übereinstimmung der vollständigen
Rangfolge in Abhängigkeit beider Bewertungsansätze 213
Abb. 6.12. Relative Häufigkeit der Einhaltung des Faktor zehn in Abhän¬
gigkeit der Anzahl berücksichtigter Gewichtungen des LDM 214
Abb. 6.13. Relative Häufigkeit der Übereinstimmung der zu präferierenden
Alternative in Abhängigkeit beider Bewertungsansätze 215
Abb. 6.14. Relative Häufigkeit der Übereinstimmung der zu präferierenden
Alternative in Abhängigkeit der Anzahl betrachteter Alternativen
und Attribute 217
Abb. 6.15. Identifikation der zu präferierenden Alternative unter Berück¬
sichtigung entscheidungstheoretischer Verfahren 219
Abb. 7.1. Vorschlag zur modifizierten Erstellung einer Produkt-Ökobilanz 226
Abb. 9.1. Technical Framework for Life-Cycle Assessment nach SETAC 241
Abb. 9.2. Aggregations- und Bewertungsmöglichkeiten innerhalb der
Produktlinienanalyse 246
Abb. 9.3. Phasendiagramm nach Roy u. Vinke 274
Abb. 9.4. Einfluß von Interesse und Macht auf die Produkt-Ökobilanz
nach Jörgensen 276
Abb. 9.5. Euklidisch normierte Wirkungskategorien der untersuchten
Gehäusevarianten 281
Tabellenverzeichnis
Tabelle 3.1. Vergleich zu berücksichtigender Wirkungsbereiche 25
Tabelle 3.2.Operationalisierung der Wirkungsbereiche nach Heijungs et al 27
Tabelle 3.3. Vergleich der Methoden hinsichtlich der berücksichtigten
Input-Outputströme 50
Tabelle 3.4. Vergleichende Übersicht der betrachteten Ökobilanzierungs-
methoden 52
Tabelle 3.5. Werkstoffliche Zusammensetzung des Referenzfernsehgerätes
nach Baugruppe, Gew.- % und enthaltenen Werkstoffen 60
Tabelle 3.6. Vergleich verschiedener Gehäusetypen hinsichtlich Primärenergie¬
verbrauchs [MJ] 65
Tabelle 3.7.Auswahl der Inhaltsstoffe des Fernsehgerätes 69
Tabelle 5.1.Merkmale und Bedeutung der vier Sekundärdeterminanten für
die Partizipation in der Produkt-Ökobilanz 111
Tabelle 5.2.Kategorisierung von Stakeholdergruppen nach Achtleitner 115
Tabelle 5.3.Klassifizierung unternehmensinterner und -externer Anspruchs¬
gruppen nach Meffert u. Kirchgeorg 116
Tabelle 5.4.Klassifizierung der verschiedenen Anspruchsgruppen nach
ihrer Herkunft in Anlehnung an Portisch 117
Tabelle 5.5. Anspruchsgruppen mit (in)direktem Bezug zu den Phasen
eines Produktlebenszyklus 120
Tabelle 5.6.Partizipation verschiedener Interessengruppen in der Ökobilanz.... 139
Tabelle 6.1.Differenzierungsmerkmale zwischen multiattributiven und
multiobjektiven Entscheidungsverfahren nach Hwang u. Yoon 147
Tabelle 6.2.Beiträge der Produktalternativen zu den relevanten
Wirkungskategorien 151
Tabelle 6.3.Zusammenhang zwischen den geographischen Wirkungen des
Produktlebenszyklus sowie der Wirkungskategorien 158
Tabelle 6.4. Jährliche, globale Beiträge zu Wirkungskategorien nach Guinee.... 159
Tabelle 6.5.Theoretische Gewichtungsmöglichkeiten der sechs
Wirkungskategorien 165
Tabelle 6.6. Dreistufige Operationalisierung der Bewertung in Anlehnung
an die Enquete-Kommission und die OECD 174
Tabelle 6.7.Übersicht über MADM-Methoden und deren weitere
Berücksichtigung 181
Tabelle 6.8.Ergebnisse nach der SAW-Methode 182
Tabelle 6.9. Ergebnisse nach der TOPSIS-Methode 185
Tabelle 6.10 Optimale Gewichtungssets je Alternative und der
berechnete Durchschnittswert in % 192
XVI Tabellenverzeichnis Tabelle 6.11 Ergebniswerte bei Anwendung der optimalen und des
durchschnittlichen Gewichtungssets auf alle Alternativen 192
Tabelle 6.12 Übersicht der mathematischen Ansätze der Upper- und Lower-
Bound-Evaluation nach Doyle et al 194
Tabelle 6.13. Ergebnisse nach der Upper- und Lower-Bound Evaluation
nach Doyle et al 195
Tabelle 6.14. Berechnete Rangfolgen der untersuchten Alternativen Pl bis
P4 unter Berücksichtigung mit/ohne Werthaltung 197
Tabelle 6.15. Durchschnittliche Gewichtungen in % unter Berücksichtigung
der besten sowie der zehn, einhundert und eintausend besten
Gewichtungen je Alternative 202
Tabelle 6.16. Ergebniswerte und Rangfolgen bei Anwendung der besten, zehn,
einhundert und eintausend besten durchschnittlichen
Gewichtungen 203
Tabelle 6.17. Ergebnisse der Upper- und Lower-Bound Evaluation unter
Berücksichtigung der zehn, einhundert bzw. eintausend
Ergebniswerte 205
Tabelle 6.18. Durchschnittliche Gewichtungen unter Berücksichtigung der
Nullvariante 207
Tabelle 6.19. Rangordnung der Produktalternativen einschließlich der Null¬
variante unter Berücksichtigung des durchschnittlichen
Gewichtungssets 207
Tabelle 6.20. Ergebnisse der Upper- und Lower-Bound Evaluation mit
Nullvariante 208
Tabelle 9.1. Aggregationsweg nach Baumann u. Rydberg 243
Tabelle 9.2. Grenzwerte Luft nach BUWAL 244
Tabelle 9.3. Grenzwerte Wasser nach BUWAL 245
Tabelle 9.4. Vergleich der Ökofaktoren von SO2- und FCKW-Emissionen
nach Braunschweig u. Müller-Wenk 245
Tabelle 9.5. Umwelteffekte, effect scores und Klassifizierungsfaktoren 247
Tabelle 9.6. Anzahl der Bauelemente und Gesamtgewicht der Referenz¬
elektronik 248
Tabelle 9.7. Werkstoffliche Zusammensetzung des Referenzfernsehgerätes
nach Behrendt et al 249
Tabelle 9.8. Vergleich verschiedener Gehäusetypen hinsichtlich des
Abfallaufkommens 253
Tabelle 9.9. Vergleich verschiedener Gehäusetypen hinsichtlich
Luftemissionen in [kg] 254
Tabelle 9.10. Vergleich verschiedener Gehäusetypen hinsichtlich
Wasseremissionen in [kg] 255
Tabelle 9.11. Vergleich verschiedener Gehäusetypen hinsichtlich des
Abwasseraufkommens in [kg] 256
Tabelle 9.12. Äquivalenzfaktoren zur Berechnung der Umweltauswirkungen
der untersuchten Gehäuse nach Heijungs et al 258
Tabelle 9.13. Klassifizierung der ökologisch relevanten Stoffe (nach
Sachbilanz) 259
Tabellenverzeichnis XVII
Tabelle 9.14. Einflußfaktoren 1. und 2. Ordnung sowie deren Merkmale von
Entscheidungsträgern nach Jörgensen 275
Tabelle 9.15. Idealtypischer Prozeß der Technikbewertung unter Berück¬
sichtigung möglichst verschiedener Akteure nach Giegrich et al.... 277
Tabelle 9.16. Zahlenwerte der linear normierten, produktbezogenen
Emissionen in Bezug zu jährlichen, globalen Emissionen 282
Tabelle 9.17. Umweltindikatorensystem der OECD 284
Tabelle 9.18. Ökologische Schutz- und Gestaltungsziele und daraus
ableitbare Bewertungskriterien und Indikatoren 285
Tabelle 9.19. Relevante Emissionen im Jahre 1990, ursprünglich angestrebte
Emissionsreduktionen und aktualisierte Emissionsvorgaben für
die Niederlande 286
Tabelle 9.20. Operationalisierung von Wirkungskategorien durch (inter)
nationale Gesetze oder Konventionen nach Volkwein u. Klöpffer.. 287
Tabelle 9.21. Verschiedene Bewertungsmethoden von Umweltproblemen
nachLindeyer 289
Tabelle 9.22. Vorschlag zur Operationalisierung von ökologischen
Grundregeln, Zielsetzungen und relevanten Wirkungskategorien... 291
Tabelle 9.23. Abschließende Umfrageergebnisse in [%] 295
Tabelle 9.24. Schritt 2: Berechnung gewichteter normalisierter Werte 295
Tabelle 9.25. Schritt 4: Berechnung der Abstände der Alternativen zur
positiv- und negativ-idealen Lösung 296
Tabelle 9.26. Schritt 5 und 6: Berechnung der Ähnlichkeit zur positiv¬
idealen Lösung sowie Bildung einer Rangordnung 296
Tabelle 9.27. Optimale Gewichtungssets je Alternative und Durchschnittswert 301
Tabelle 9.28. Ergebniswerte bei Anwendung der optimalen Gewichtungssets
auf alle Alternativen 301
Tabelle 9.29. Ergebnisse und Rangfolge der Alternativen bei Anwendung
der durchschnittlichen Gewichtung 302
Tabelle 9.30. Ergebnisse der Upper- und Lower-Bound Evaluation 303
Tabelle 9.31. Berücksichtigung der zehn besten Gewichtungen je Alternative.. 304
Tabelle 9.32. Berücksichtigung der einhundert besten Gewichrungen je
Alternative 304
Tabelle 9.33. Berücksichtigung der eintausend besten Gewichtungen je
Alternative 305
Tabelle 9.34. Relative Ergebniswerte der Übereinstimmung der voll¬
ständigen Rangfolge in Abhängigkeit beider Bewertungsansätze ... 306
Tabelle 9.35. Relative Ergebniswerte der Übereinstimmung der zu präferie-
renden Alternative in Abhängigkeit beider Bewertungsansätze 307
Tabelle 9.36. Relative Häufigkeit der Übereinstimmung der zu präferie-
renden Alternative in Abhängigkeit beider Bewertungsansätze 309
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| discipline | Allgemeines Wirtschaftswissenschaften Verkehr / Transport |
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