Die Verwirrung um »Embodied Carbon« und »Scope Emissions« bei Immobilien
Als wir unseren Blogpost über »Immobilienwirtschaft und Nachhaltigkeit« veröffentlicht haben, rechneten wir nicht damit, dass der Begriff »Embodied Carbon« zu so vielen Fragen führen würde. Was ist »Embodied Carbon« und ist »Embodied Carbon« nur eine andere Bezeichnung für »Scope 3 Emissionen«? In diesem Blogpost gehen wir zunächst der Frage nach, warum die CO₂-Emissionen (wir verwenden in diesem Blogpost den Begriff CO₂-Emissionen synonym mit dem Begriff Treibhausgasemissionen) des Immobiliensektors besonders relevant für das Erreichen zukünftiger Klimaziele sind. Danach klären wir, was sich hinter dem Begriff »Embodied Carbon« verbirgt und ordnen ein, welche Zusammenhänge zu »Scope 3 Emissionen« des Greenhouse Gas Protocol bestehen und welche Herausforderungen beide Ansätze teilen. Abschließend geben wir einen Ausblick darauf, wie die Schritte in eine kohlenstoffarme Zukunft im Immobiliensegment gestaltet werden können.
»Embodied Carbon«, CO₂-Emissionen und Klimawandel
Wir befinden uns inmitten einer Klimakrise. Um die Pariser Klimaziele zu erreichen, müssen CO₂-Emissionen drastisch reduziert werden, um die globale Erwärmung deutlich unter 2 °C – besser noch unter 1,5 °C – zu halten und die schlimmsten Auswirkungen des Klimawandels zu vermeiden.
Massive Dekarbonisierungsanstrengungen werden notwendig sein [1], um im Jahr 2030 die CO₂-Emissionen auf 50 % des Niveaus der Emissionen des Jahres 2010 zu reduzieren. Die damit verbundenen Kosten werden enorm sein, sind aber günstiger als diejenigen, die mit der Bewältigung des Klimawandels verbunden sein werden, wenn wir jetzt nicht handeln.
CO₂-Emissionen nach EDGAR v7.0 mit linearem Dekarbonisierungspfad bis 2030 [2]
Nach dem Etappenziel des Jahres 2030 soll bis 2050 »Net Zero« erreicht werden. Wichtige Bausteine dafür sind neben der Steigerung der Energieeffizienz der Übergang in eine kohlenstoffarme / kohlenstofffreie und in eine zirkuläre Wirtschaft.
Die Zeit drängt, wie das Intergouvernemental Panel on Climate Change (IPCC) feststellt. In der Präsentation zu dessen „Sixt Assessment Report – Synthesis Report“ vom 20. März 2023 findet sich folgendes Slide:
»Die Warnung – Tempo und Umfang der Klimaschutzmaßnahmen reichen nicht aus, um den Klimawandel zu bewältigen.« – IPCC, Sixth Assessment Report | Synthesis Report [3]
Die Herausforderungen, vor denen wir stehen, werden wie folgt beschrieben:
- Rasche und drastische Senkung der Emissionen, um eine sicherere, nachhaltige Welt zu schaffen.
- Ausbau von Praktiken und Infrastrukturen zur Verbesserung der Widerstandsfähigkeit.
- Senkung der globalen Treibhausgasemissionen um fast die Hälfte bis 2030.
- Maßnahmen in zahlreichen Bereichen erforderlich.
Warum Immobilien ein wichtiger Baustein zum Erreichen der Klimaziele sind
Gebäude stehen stellvertretend für rund 40 % des Energieverbrauchs in der Europäischen Union und verursachen ca. 36 % der CO₂-Emissionen. Weltweit gesehen können 39 % der jährlichen globalen Treibhausgasemissionen auf Immobilien zurückgeführt werden, wovon 28 % durch bei der Nutzung entstehendes »Operational Carbon« und 11 % auf »Embodied Carbon« zurückgeführt werden können.
Eine verbesserte Energieeffizienz von Gebäuden und die verstärkte Dekarbonisierung der genutzten Energieträger wird dazu führen, dass sich das Verhältnis von »Embodied Carbon« gegenüber »Operational Carbon« verändern und der Anteil von »Embodied Carbon« zukünftig steigen wird. In jedem Fall wird angesichts der Zahlen deutlich, wie groß das Potenzial, gezielte Beiträge zur Reduktion von Treibhausgasemissionen zu leisten, im Immobiliensektor ist.
Was ist »Embodied Carbon« und gibt es einen Unterschied zu Scope 1, 2 und 3 Emissionen?
Nach dieser Einordnung gehen wir in den folgenden Abschnitten den Fragen nach, was sich hinter dem Begriff »Embodied Carbon« verbirgt. Welche Schnittstellen ergeben sich zu den »Scope 1, 2 und 3 Emissionen« des Greenhouse Gas Protocols und vor welchen Herausforderungen stehen beide Ansätze?
Was ist »Embodied Carbon«?
In der Diskussion werden CO₂-Emissionen häufig mit Emissionen, die sich während der Nutzung oder aus dem Betrieb eines Assets ergeben, gleichgesetzt. Wird beispielsweise ein Gebäude mit Erdgas beheizt, dann entstehen bei der Verbrennung CO₂-Emissionen. Weniger offensichtlich sind diejenigen Emissionen, bereits in das Gebäude »eingebettet« sind.
Die Emissionen, die während des Betriebs entstehen, können als »Operational Carbon« bezeichnet werden. Diejenigen, die sich aus der Rohstoffgewinnung, der Herstellung von Baumaterialien und weiteren Prozessen bis hin zum Rückbau ergeben, werden als »Embodied Carbon« bezeichnet.
Embodied Carbon nach Lebenszyklusphasen – WBGC [4]
Genauer gesagt werden unter dem Begriff »Embodied Carbon« oder »Eingebettete Emissionen« diejenigen Treibhausgasemissionen subsumiert, die während des gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes entstehen bzw. bereits entstanden sind und die nicht dem »Operational Carbon« zugeordnet werden können. Dies umfasst auch alle der eigentlichen Nutzungsphase vor- und nachgelagerten Prozesse. Wie in der obigen Abbildung dargestellt, umfasst das auch solche CO₂-Emissionen, die wegen umfangreichen Umbau- oder Renovierungsmaßnahmen entstehen.
Einordnung von CO₂-Emissionen und »Embodied Carbon« nach dem World Green Building Council
Das World Green Building Council (WBGC) [4] ordnet »Embodied Carbon« Emissionen verschiedenen Nutzungsphasen zu. Die bei der Gewinnung und Herstellung von Baumaterialien sowie in der eigentlichen Bauphase entstehenden CO₂-Emissionen werden als »Upfront Carbon« bezeichnet. Als »Use Stage Carbon« werden solche Treibhausgasemissionen bezeichnet, die während der Nutzungsphase, beispielsweise durch Wartung oder Umbauten entstehen. Am Ende des Lebenszyklus eines Gebäudes entstehen die »End of Life Embodied Carbon« Emissionen.
Das WBGC hat entlang der drei in der obigen Abbildung dargestellten Phasen folgende Definitionen erarbeitet:
| »Upfront embodied carbon«* umfasst die Emissionen, die sich aus der Produktion der Baumaterialien und der Bauphase im Lebenszyklus eines Gebäudes ergeben, bevor dieses genutzt wird. Im Gegensatz zu anderen Emissionskategorien, sind diese Emissionen bereits in die Atmosphäre abgegeben worden, noch bevor das Gebäude bezogen wurde. |
| Upfront embodied carbon: “The emissions caused in the materials production and construction phases [Anmerkung: “Product stage” und “Construction process stage”] of the lifecycle before the building or infrastructure begins to be used. In contrast to other categories of emissions listed here, these emissions have already been released into the atmosphere before the building is occupied or the infrastructure begins operation.“ |
| »Use stage embodied carbon« bezieht sich auf Emissionen, die mit Materialien und Prozessen in Verbindung stehen, die für den Unterhalt des Gebäudes während der Nutzungsphase entstehen, beispielsweise Renovierungsarbeiten. Diese Emissionen entstehen zusätzlich zu den »operational carbon« Emissionen, die sich aus dem Betrieb von Heizungs- oder Klimaanlagen ergeben. |
| “Use stage embodied carbon: “The emissions associated with materials and processes needed to maintain the building or infrastructur during use such as for refurbishments. These are additional to operational carbon emitted due to heating, cooling and power etc.“. |
| »End of life embodied carbon« umfasst die Emissionen, die im Zusammenhang mit dem Rückbau bzw. Abriss eines Gebäudes am Ende von dessen Lebenszyklus entstehen. |
| “End of life embodied carbon: “The Carbon Emissions associated with deconstruction/demolition of a building or infrastructure’s life cycle which occurs after its use.” |
*Die englischsprachige Definition des WBGC haben wir ergänzend zu unserer Übersetzung jeweils unterhalb eingefügt.
In jeder Phase des Lebenszyklus entstehen dadurch Treibhausgasemissionen, die nicht den operativen Emissionen oder »Operational Carbon« zugeordnet werden können.
Scope 1, 2 und 3 Emissionen des GHG Protocol
Bevor wir der Frage nachgehen, welche Schnittstellen sich zwischen »Embodied Carbon« und »Scope Emissionen« ergeben, geben wir an dieser Stelle einen kurzen Überblick über das Greenhouse Gas Protocol (GHG Protocol) [5] und die darin definierten Emissionskategorien.
Das Greenhouse Gas Protocol unterscheidet drei Kategorien:
- Scope 1: Diese Kategorie umfasst solche Emissionen, die sich aus Quellen ergeben, über die das berichtende Unternehmen die direkte Kontrolle hat. Ein häufig genanntes Beispiel ist eine Heizungsanlage und die Emissionen, die mit deren Betrieb verbunden sind.
- Scope 2: Hierbei handelt es sich um indirekte Emissionen. Ein Beispiel ist zugekaufte elektrische Energie und die Emissionen, die mit deren Produktion in Verbindung stehen. Diese entstehen nicht beim Endnutzer, werden aber für jede bezogene Kilowattstunde erfasst.
- Scope 3: Scope 3 Emissionen stellen eine weitere Kategorie indirekter Emissionen dar, die nicht in Scope 2 fallen. Scope 3 Emissionen werden in insgesamt 15 Unterkategorien erfasst, die in Up- und Downstream Aktivitäten aufgeteilt sind.
Scope 1, 2 und 3 Emissionen nach dem Greenhouse Gas Protocol
Scope 3 Emissionen verteilen sich auf alle up- und downstream Aktivitäten und stellen häufig den größten Anteil der gesamten CO₂-Emissionen dar. Gleichzeitig ist es eine Herausforderung, sie genau zu erfassen, da dafür umfangreiche Informationen zu den jeweiligen vor- und nachgelagerten Prozessen erforderlich sind.
| Scope 3 Up- und Downstream Unterkategorien | |
Upstream Categories
|
Downstream Categories
|
Wir haben bereits in früheren Blogposts die Erfassung von Treibhausgasemissionen nach dem GHG Protocol aufgegriffen und sind dabei den besonderen Herausforderungen bei der Erfassung von Scope 3 Emissionen nachgegangen. Unsere Blogposts dazu können hier, hier und hier abgerufen werden.
Die Gemeinsamkeiten und Unterschiede von »Embodied Carbon« und »Scope Emissionen«
Ist »Embodied Carbon« mit »Scope 3 Emissionen« gleichzusetzen, ist eine der Fragen, die uns am häufigsten gestellt wurde. Die erste Antwort kann an dieser Stelle nur lauten »Es kommt darauf an«.
Aus der Perspektive des Greenhouse Gas Protocols betrachtet kann »Embodied Carbon« in alle drei Emissionskategorien des Greenhouse Gas Protocol, also in Scope 1, 2 oder 3, eingeordnet werden. Entscheidend dafür ist, an welcher Stelle und in welcher Konstellation die Emissionen auftreten. Ein guter Ausgangspunkt ist die Einordnung von Scope 1 Emissionen mit der Frage, aus welchen Quellen sich die Emissionen ergeben und ob das berichtende Unternehmen die direkte Kontrolle darüber hat.
Vergleich GHG Protocol und Embodied Carbon nach WGBC
Die Einordnung als Scope 3 Emissionen wird voraussichtlich häufiger zutreffen, als die in andere Kategorien. Wird ein Gebäude erworben, dann sind die damit verbundenen Emissionen als weitere indirekte Emissionen einzuordnen (Scope 3), da es sich um Upstream Emissionen handelt (vgl. oben – Upstream Categories (7) »Capital Goods«).
Wichtig für die Einordnung ist das Verständnis dafür, dass das Greenhouse Gas Protocol einen anderen Ansatz verfolgt als das World Green Building Council. Das WBGC setzt den Fokus auf ein Asset (Gebäude) und die entlang des Lebenszyklus entstehenden eingebetteten Emissionen, d. h. ohne »Operational Carbon« bzw. operationale Treibhausgasemissionen. Gefragt wird also, welche Emissionen mit der Herstellung der Baustoffe, während der Bauphase, durch Renovierungs- und Umbauarbeiten und den Rückbau entstehen.
Im Gegensatz dazu legt das Greenhouse Gas Protocol den Fokus auf die Unterscheidung von direkten und indirekten Emissionen, die auch Treibhausgasemissionen aus dem Betrieb umfassen. Eine Zuordnung von »Embodied Carbon« zu den Kategorien des Greenhouse Gas Protocol ist möglich, wobei, wie oben ausgeführt, die Frage nach der direkten Kontrolle über die Emissionen ein erster Indikator für die Zuordnung sein kann.
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Unterschiedlicher Fokus, gleiche Herausforderungen
Auch wenn das WBGC und das GHG Protocol CO₂-Emissionen auf unterschiedliche Weise einordnen, stehen beide Verfahren vor der gleichen Herausforderung: Verlässliche und qualitativ hochwertige Daten sind eine wichtige Grundlage, aber nicht immer verfügbar.
Speziell für den Gebäudesektor können »Environmental Product Declarations« bzw. »EPDs« ein Lösungsansatz sein, um die notwendigen Informationen zum CO₂-Footprint eines Baustoffs und zu anderen umweltrelevanten Eigenschaften zu erfassen.
Bei Bestandsgebäuden ist die Rückverfolgbarkeit der eingesetzten Baumaterialien häufig schwieriger. In solchen Fällen können aber Abschätzungen zu hinreichend guten Daten führen.
Aus den gleichen Herausforderungen ergibt sich am Ende auch eine ähnliche Prognose: Was für »Scope 3 Emissionen« gilt, das gilt im übertragenen Sinn auch für »Embodied Carbon«: Die Datenlage wird über die Zeit immer besser.
Zukunftsherausforderung Dekarbonisierung – »Net-Zero Embodied Carbon«
Während durch Energieeffizienzmaßnahmen, die Nutzung regenerativer Energieträger und durch das Nutzerverhalten der Anteil von operativen Emissionen gesenkt werden kann, ist »Upfront Carbon« eine feste Größe, die quasi in der DNA des Gebäudes verankert ist.
Das WBGC setzt deshalb ambitionierte Ziele, um die Kohlenstoffintensität von Gebäuden und Infrastruktur deutlich zu senken.
Net-Zero Embodied Carbon – Ziele des WBGC für 2030 und 2050
| 2030: Alle neuen Gebäude und Infrastruktur weisen mindestens 40 % weniger »Embodied Carbon« auf – mit einer deutlichen Verringerung von »Upfront Carbon«. Darüber hinaus müssen alle neuen Gebäude Netto-Null »Operational Carbon« aufweisen. | 2050: Alle neuen Gebäude und Infrastruktur erreichen Netto-Null »Embodied Carbon« und alle Gebäude, einschließlich bereits existierender Gebäude, müssen Netto-Null »Operational Carbon« erreichen. |
| “By 2030, all new buildings, infrastructure and renovations will have at least 40% less embodied carbon with significant upfront carbon reduction, and all new buildings must be net zero operational carbon.” * | “By 2050, new buildings, infrastructure and renovations will have net zero embodied carbon, and all buildings, including existing buildings, must be net zero operational carbon.” |
*Die englischsprachige Definition des WBGC haben wir ergänzend zu unserer Übersetzung jeweils unterhalb eingefügt.
Netto-Null »Embodied Carbon«
Das WBGC definiert Netto-Null »Embodied Carbon« wie folgt:
| Netto-Null »Embodied Carbon« Gebäude (neu oder renoviert) bzw. Infrastruktur-Assets sind hochgradig ressourceneffizient. Der »Upfront Carbon« ist bis zum höchst möglichen Maß reduziert. Noch verbleibender »Embodied Carbon« ist weitestmöglich reduziert, wobei als letzte Maßnahme der Offset von CO₂-Emissionen vorgesehen ist, um Netto-Null Emissionen entlang des gesamten Lebenszyklus zu erreichen. |
| “A net zero embodied carbon building (new or renovated) or infrastructure asset is highly resource efficient with upfront carbon minimised to the greatest extent possible and all remaining embodied carbon reduced or, as a last resort, offset in order to achieve net zero across the lifecycle.” * |
*Die englischsprachige Definition des WBGC haben wir ergänzend zu unserer Übersetzung jeweils unterhalb eingefügt.
Zusammenfassung
Gebäude und andere Infrastruktur haben das Potenzial, einen nachhaltigen Beitrag zur Reduktion von Treibhausgasemissionen zu leisten – sowohl was »Embodied Carbon« als auch »Operational Carbon« angeht. Dieses Potenzial muss dringend gehoben werden, um die Ziele des Pariser Klimaabkommens zu erreichen. Das WBGC zeigt Wege dafür auf. Es bleibt zu hoffen, dass dieser Appell von zahlreichen Akteuren wahrgenommen wird und in die Umsetzung gelangt.
Letztlich haben die Betrachtungsweisen des WBGC und des Greenhouse Gas Protocols mehr Schnittmengen, als dies zunächst der Fall zu sein scheint. Mit einer zunehmenden Sensibilisierung für die Relevanz von CO₂-Emissionen wird sich die Datenlage in beiden Fällen hoffentlich weiter verbessern, damit alle beteiligten Stakeholder auf dieser Grundlage gut informierte Entscheidungen treffen können.
Quellen und weitere Fundstellen
[1] Vaclav Smil – Numbers don’t lie – Decarbonization Algebra
[2] Daten zu CO₂-Emissionen
[3] IPCC 6th synthesis report
[4] WBGC – Bringing embodied carbon upfront – Coordinated action for the building and construction sector to tackle embodied carbon
[5] Greenhouse Gas Protocol
Autodesk & Statisa – Building the future – Keeping up with a growing urban population
GlobalABC – Roadmaps for Buildings and Construction 2020 – 2050 – Towards a zero-emission, efficient, and resilient buildings and construction sector
IBU EPD – EPDs erklärt
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