Nachhaltige Produktion von ADD.ONE by noxefin

CO₂-Fußabdruck von ADD.ONE by noxefin

Einleitung

Chlor wird weltweit in großen Mengen durch Elektrolyseverfahren erzeugt. Eingesetzt werden zu 39 % das Amalgam-, zu 45 % das Diaphragma- und zu 16 % das Membran-Verfahren[1].
Das Membranverfahren hat in den letzten Jahren stetig zugenommen, da der Energiebedarf (Elektrizität) um 15 % gegenüber dem Amalgam-Verfahren reduziert werden konnte. Das innovative Herstellungsverfahren für das Desinfektionsmittel ADD.ONE nutzt zusätzlich zu den grundsätzlichen Vorteilen des Diaphragmaverfahrens die Effekte elektrischer Felder, und erzeugt so einen Wirkstoff mit tausendfach höherer Wirksamkeit, bei geringerem Energiebedarf. Das reduziert die CO₂-Belastung weiter.

Eine deutschlandweit akzeptierte Definition für den CO₂-Fußabdruck, auch CO₂-Bilanz oder Product Carbon Footprint genannt, findet sich im gemeinsamen Memorandum[2] „Product Carbon Footprint (PCF)“ aus dem Jahre 2009 vom „Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit“ (BMU), vom „Umweltbundesamte“ (UBA) und vom Öko-Institut e.V.:

Der Product Carbon Footprint (CO₂-Fußabdruck von Produkten) bezeichnet die Bilanz der Treibhausgasemissionen entlang des gesamten Lebenszyklus eines Produkts in einer definierten Anwendung und bezogen auf eine definierte Nutzeinheit.

Der Lebenszyklus eines Produkts umfasst die gesamte Wertschöpfungskette:

• Herstellung, Gewinnung und Transport der Rohstoffe und Vorprodukte
• Produktion und Distribution
• Nutzung, Nachnutzung
• Entsorgung/Recycling

Auf der Basis dieser Vorgaben wird der PCF für ADD.ONE Desinfektionsmittel berechnet und mit dem jeweiligen PCF anderer Produkte verglichen.

Berechnungen des PCF

Die einzelnen PCF‘s für die „Ausgangsmaterialien“ des ADD.ONE Desinfektionsmittels[3]:

• Bereitstellung von Trinkwasser: 0,33 g CO₂-eq/l
• Entsorgung von Abwasser:         1,28 g CO₂-eq /l
• Bereitstellung von Strom:           495 g CO₂-eq/kWh
• Gewinnung von Kochsalz:           29 g CO₂-eq /1 kg
• LKW-Transport:                              0,249 g CO₂-eq/km + kg

Produktionsdaten des Desinfektionsmittel ADD.ONE und daraus errechneter PCF.

Die Produktionseinheit erzeugt aus 195 Liter Trinkwasser pro Stunde 155 Liter ADD.ONE Desinfektionsmittel. Auf dieser Kapazität beruht folgende Berechnung:

• Wasserverbrauch 195 l/h:                          64,4 g CO₂-eq/h
• Abwasseranfall 40 l/h:                                51,2 g CO₂-eq/h
• Stromverbrauch 0,6 KW/h[4]:                   30,0 g CO₂-eq/h*
• Kochsalzverbrauch 1.560 g/h:                  45,3 g CO₂-eq/h
• LKW-Transport NaCl 1,3 kg und 15 km:  4,9 g CO₂-eq/h
• Summe:                                                       195.8 g CO₂-eq/h

* Durch Verwendung einer Photovoltaikanlage fällt ein PCF für den elektrischen Strom von 50 g pro Kilowattstunde an.

Die Produktion von 155 Liter des Desinfektionsmittels ADD.ONE hat einen PCF von 195,8 g CO₂-eq/h. Somit errechnet sich ein PCF von 1,26 g CO₂-eq pro Liter ADD.ONE.

Bewertung des ermittelten Product Carbon Footprint von ADD.ONE Desinfektionsmittel

Nutzeinheit

Im oben zitierten Memorandum ist der Bezug des PCF auf eine Nutzeinheit gefordert. Die Nutzeinheit zur Desinfektion von Wasser ist ein Milligramm (mg). Bei einem Chlor-Gehalt im Desinfektionsmittel ADD.ONE von 600 mg/l, errechnet sich für die Nutzeinheit ein PCF von 0,0021 g CO₂-eq/mg Chlor.

Definierte Anwendung

In dem Memorandum ist ferner die Angabe einer definierten Anwendung gefordert. Diese ist mit der „Desinfektion von Trinkwasser“ gegeben. In der Trinkwasser-verordnung ist ein Chlor-Gehalt von 0,3 mg/l gefordert, bzw. 300 mg Chlor für 1.000 Liter Trinkwasser.
Die definierte Anwendung „Desinfektion von 1.000 Liter Trinkwasser“ mit dem Desinfektionsmittel ADD.ONE ergibt einen PCF von 0,63 g CO₂-eq.

Der Vergleich mit anderen für Trinkwasser zugelassenen Desinfektionsmitteln[5]:

Chlorgas
    Nutzeinheit:
    Chlorgas hat einen PCF von 1,124 g CO₂-eq/mg Chlor.
    Definierte Anwendung:
    Die Behandlung von 1.000 Liter Trinkwasser mit 300 mg Chlor ergibt einen PCF von 337,2 g CO₂-eq.
Natriumhypochlorit
    Nutzeinheit:
    Natriumhypochlorit hat einen PCF von 1,155 g CO₂-eq/mg Chlor.
    Definierte Anwendung:
    Die Behandlung von 1.000 Liter Trinkwasser mit 300 mg Chlor ergibt einen PCF von 346,5 g CO₂-eq.

Tabellarischer Vergleich
Behandlung von 1 m³ Trinkwasser mit 0,3 mg/l freiem Chlor nach der TrinkwasserVerordnung

Fazit:

Bei der Behandlung von einem Kubikmeter Trinkwasser mit dem Desinfektionsmittel ADD.ONE beträgt der Product Carbon Footprint (PCF) nur ca. 0,2 % dessen, der bei Verwendung konventionell hergestellten Chlorgases oder Natriumhypochlorits entsteht. Zusätzlich hat ADD.ONE Desinfektionsmittel eine höhere Wirksamkeit, mit der auch der Abbau von Biofilm in Wasserleitungen gegeben ist.
Die Desinfektion von 127.000 Liter Trinkwasser entspricht 7 Blatt Büropapier oder einer Tasse Kaffee.

[1] https://de.wikipedia.org/wiki/Chloralkali-Elektrolyse

[2] Memorandum Product Carbon Footprint, http://www.bmub.bund.de/fileadmin/bmuimport/files/pdfs/allgemein/application/pdf/memorandum_pcf_lang_bf.pdf

[3] Keiti LCI Database, http://www.edp.or.kr/lcidb/english/info/info_intro.asp

[4] https://www.wegatech.de/ratgeber/photovoltaik/grundlagen/co2-bilanz-photovoltaik/

[5] ENERGY AND GREENHOUSE FOOTPRINTS OF WASTEWATER TREATMENT PLANTS IN SOUTH-EAST
QUEENSLAND, David de Haas, Jeff Foley and Paul Lant, http://www.urbanwateralliance.org.au/publications/conferences/DdeHaas-Ozwater-2009.pdf

[6] Comparison of methodologies for estimating the carbon footprint – case study of office paper, Ana Cláudia Dias, Luis Arroja, Journal of Cleaner Production, Volume 24, March 2012, Pages 30

[7] http://www.co2-handel.de/article386_10797.html