Sicherstellung der Transparenz des produktbezogenen CO₂-Fußabdrucks von technischen Kunststoffen

Der Product Carbon Footprint (PCF) hat sich schnell zu einem wesentlichen Indikator für die Klimawirkung und Ressourceneffizienz von Produkten in der Lieferkette technischer Kunststoffe entwickelt. Obwohl die eingesetzten Rohstoffe den größten Anteil an den Kennzahlen ausmachen, kann der eingesetzte Energiemix in den Herstellungsprozessen einen erheblichen Einfluss auf die effektiven PCF-Werte haben. Envalior hat wesentliche Unterschiede in den regionalen Marktbedingungen identifiziert, beispielsweise den vorherrschenden Einsatz von kohlebasiertem Strom bei der Herstellung von Caprolactam und PA6 in China, der häufig verborgen bleibt, wenn auf generische und veraltete Datenbanken zurückgegriffen wird.

Daher hat sich das Unternehmen dazu entschieden, eine PCF-Berechnungsmethodik basierend auf lokalen Versorgungsbedingungen anzuwenden, um eine transparentere Entscheidungsgrundlage für Kunden zu bieten, die die Nachhaltigkeit ihrer Endprodukte steigern möchten. Die mit diesem Ansatz erzielten aktualisierten Kennzahlen belegen klar den positiven Einfluss der von europäischen Herstellern von Caprolactam und PA6 unternommenen Maßnahmen zur Minimierung der Treibhausgasemissionen (THG) und zur verbesserten Reduzierung von Distickstoffmonoxid (N2O) in ihren Betriebsabläufen.(Abb. 1 & 2)

Transparenter Berechnungsansatz

Der neue Ansatz entspricht den Prinzipien für die Quantifizierung und Berichterstattung des PCF gemäß den in den Life Cycle Assessment (LCA)-Normen festgelegten Standards gemäß ISO 14040 und ISO 14044, und folgt der Leitlinie des World Business Council for Sustainable Development (WBCSD) zu Lebenszyklusmetriken für chemische Produkte.

Gemäß diesen Anforderungen wird der PCF – oder allgemeiner das Global Warming Potential (GWP) – nach einer Methodik ermittelt, die vom Intergovernmental Panel on Climate Change der Vereinten Nationen entwickelt und 2021 (IPCC 2021) übernommen wurde. Diese berücksichtigt mehr als 200 Substanzen, einschließlich CO2, N2O und Methan. Die berechneten Emissionen werden als kg CO2-Äquivalente pro Kilogramm Produkt (kg CO2eq/kg) ausgedrückt.

Trotz der durch diese Verfahren geschaffenen Transparenz stellt keiner der resultierenden PCF-Werte einen Industriestandard dar. Sie können vielmehr erheblich variieren, abhängig nicht nur vom spezifischen Kunststoff, sondern auch von den Rohstoffen aus unterschiedlichen lokalen Lieferanten sowie von der Art der im Produktionsprozess eingesetzten Energie. Die Datenbankwerte müssen daher stets auf dem neuesten Stand gehalten werden, einschließlich aller Scope-Emissionen.

Emissionen nach Scope

Nach dem GHG-Protokoll werden Scope-Emissionen in direkte und indirekte Emissionskategorien unterteilt. Scope 1 bezieht sich auf direkte Emissionen aus unternehmensinternen Produktionsprozessen, Scope 2 auf indirekte Emissionen aus zugekaufter Energie und Scope 3 auf alle weiteren indirekten Emissionen aus vor- und nachgelagerten Quellen, wie z. B. Materiallieferungen, Verpackungen und Transport. Ab 2025 müssen alle Unternehmen, die der Corporate Social Responsibility Directive (CSRD) unterliegen, ebenfalls ihre Scope-3-Emissionen erfassen und berichten.

Da 80 % des PCF eines technischen Kunststoffs innerhalb der Scope-3-Kategorie entstehen (Abb. 3), kohlenstoffärmere Lösungen von vorgelagerten Rohstofflieferanten stellen die transparenteste Möglichkeit für eine nachhaltigere Wertschöpfungskette dar. Für in Europa hergestellten Caprolactam- und PA6-Materialien sind die PCF-Werte gemäß Envaliors vollständig konformem Ansatz deutlich niedriger, was auf den erhöhten Einsatz erneuerbarer Energien und die höheren N2O-Reduktionsraten im Vergleich zu chinesischen Produktionsstätten zurückzuführen ist. Diese sind weiterhin stark von kohlebasiertem Strom abhängig und verfügen über ein weniger entwickeltes N2O-Emissionsmanagement (Abb. 4 & 5).

Es ist zu beachten, dass der PCF von Envalior für PA6 mit 3,5 kg CO2-Äquivalent/kg als der niedrigste in Europa gilt, wobei die höhDer Wert von 11,7 kg CO2-Äqu./kg ist für in China produziertes PA6 nach wie vor vertretbar. In beiden Regionen arbeitet das Unternehmen daran, die PCFs seiner Produkte weiter zu verbessern, indem es die Treibhausgasemissionen in den eigenen Betrieben reduziert und/oder mit seinen Rohstofflieferanten zusammenarbeitet, um deren Emissionen zu verringern. Künftig, voraussichtlich nach 2030, erscheinen PCF-Werte von 2,0 kg CO2-Äqu./kg für Caprolactam und PA6 in Europa möglich.

Weitere Potenziale zur Senkung des PCF ergeben sich durch den vermehrten Einsatz von massenbilanzierten, zirkulären und/oder erneuerbaren Rohstoffen, einschließlich Additiven und Verstärkungsfasern, bei der Herstellung von PA6.

Marktfairness & Politische Lücken

Allerdings berechnen verschiedene andere Akteure auf dem globalen Caprolactam- und PA6-Markt ihre PCFs nicht in vergleichbarer Weise. Regionale Unterschiede haben zudem zu einem offensichtlichen Preisgefälle zu Ungunsten europäischer Hersteller geführt, die dadurch für ihre Investitionen in höhere Nachhaltigkeit benachteiligt werden. Durch günstigeren, kohlebasierten Strom und niedrigere N2O-Minderungskosten können chinesische Importe die europäischen Produzenten klar unterbieten, die deutlich höhere Nachhaltigkeitsaufwendungen tragen.

Obwohl Envalior sich klar zum Erhalt seines Caprolactam-Standorts in Antwerpen bekennt,(Abbildung I), ist der Markt in Gefahr, sich zu fragmentieren, da die Caprolactam-Produktion Europas aktuell unter 20 % des Weltmarktanteils fällt. Es besteht ernsthafte Besorgnis, dass das unfaire Handelsumfeld die europäische Industrie irreparabel schädigen könnte. Leider sind Initiativen wie derMechanismus zur CO2-Grenzausgleichsabgabe (CBAM) und dasEmissionshandelssystem (ETS) der Europäischen Union – beide sollen einen fairen Preis für Treibhausgasemissionen aus kohlenstoffintensiven Produkten sicherstellen – entweder noch nicht vollständig implementiert oder sie gleichen das Ungleichgewicht aufgrund fehlender Rohstoffabdeckung und Dringlichkeit nicht ausreichend aus, sodass europäische Hersteller von technischen Kunststoffen gefährdet bleiben.

Die Einführung höherer Zölle auf Importe aus China – wie es in den Vereinigten Staaten der Fall ist, wo die Product Carbon Footprints (PCFs) von Caprolactam und PA6 im Bereich der Europäischen Werte liegen – erscheint als einfache Lösung, würde jedoch wahrscheinlich Vergeltungsmaßnahmen, eine Zersplitterung des Handels und weitere Marktverwerfungen nach sich ziehen. Als wirkungsvolleres Instrument zur Beseitigung der Wettbewerbsverzerrung gelten lokale Content-Anforderungen, d. h. höhere Quoten für Vormaterialien, die aus europäischer Produktion bezogen werden, sowie der Einsatz harmonisierter Bewertungsmethoden für den Product Carbon Footprint und entsprechender Datenbanken.Tabelle I verdeutlicht die große Diskrepanz der CO2-Fußabdrücke.Aktuelle Kennzahlen für Caprolactam und PA6 im Fachbereich.

Ausblick

PCF-Berechnungen nach weltweit standardisierten Prinzipien und Richtlinien basierend auf ISO 14040/14044 und IPCC 2021 liefern vergleichbare und transparente Ergebnisse, was für Endkunden in der Kunststoffwirtschaft sowie für einen fairen Wettbewerb innerhalb der Branche entscheidend ist. Darüber hinaus benötigen europäische Hersteller von technischen Kunststoffen, die verstärkt in den Einsatz erneuerbarer Energien und andere effektive Umweltmaßnahmen wie N2O-Reduktion investieren, eine stärkere Unterstützung durch regulatorische Maßnahmen, wie beispielsweise Carbon Border Adjustment Mechanism (CBAM) und Vorgaben zum lokalen Inhaltsanteil, um Preis- und Marktdistortionen durch chinesische Importe, die unter weniger nachhaltigen Bedingungen produziert wurden, zu korrigieren.

Weiterführende Literatur

Der Carbon Border Adjustment Mechanismus der EUhanism (CBMA)

Das EU-Emissionshandelssystem (EU ETS)