Nachhaltige Produktion und Verwendung von Zierpflanzen - Verbrauchergeleitete Entwicklung neuer Verfahren und Produkte - Umwelt- und ressourcenökonomische Perspektive (ProKonZier)

Zierpflanzen sind integraler Bestandteil der Lebens- und Konsumwelt von Menschen. Drei von vier Haushalten kaufen mindestens einmal im Jahr eine Zierpflanze. Im Projekt soll das in großem Ausmaß vorhandene Nachhaltigkeitspotenzial durch Entwicklung neuer Geschäftsmodelle genutzt werden. Derzeit sind die Umweltbedingungen in der Produktion auf Wuchsleistung und Verkaufsqualität optimiert und berücksichtigen nicht die späteren Alltags- und Umweltbedingungen beim Verbraucher. Dadurch zeigen Zierpflanzen dort Stresssymptome. Daneben fehlt vielen Verbrauchern heute die notwendige Kompetenz in der Pflanzenpflege. Produktausfälle sind die Folge.

Das Projekt soll in einer interdisziplinären Struktur zum einen Bewertungsmodelle auf Basis des Carbon Footprint für die Nachhaltigkeit in der Wertschöpfungskette Zierpflanzen erarbeiten. Zum anderen sollen in ethnografischen Studien erstmals detailliert die späteren Verwendungskontexte und Umweltbedingungen bei den Verbrauchern ergründet und darauf aufbauend in Anbauversuchen neue Produktionsverfahren für stressadaptierte Zierpflanzen getestet werden. In Zusammenarbeit mit Partnern aus Produktion und Einzelhandel sollen nachhaltige Produktkonzepte entstehen und ihre Akzeptanz in einer Verbraucherstudie untersucht werden. Durch die ins Projekt eingebundenen Unternehmen können die Erkenntnisse unmittelbar in die Praxis umgesetzt werden.

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Abb. 1: Arbeitsfelder der Projektbearbeitung
Abb. 2 : PCF von Topfrosen unterschieden nach Winter- und Sommersatz

Zielsetzungen

- Es soll ein tiefgründiges Verständnis des Verbraucherverhaltens bei Zierpflanzen und der Hemmnisse für nachhaltige Verwendung von Zierpflanzen gewonnen werden.

- Es sollen die entscheidenden Stressfaktoren im Verwendungsbereich detektiert und beschrieben werden. Dabei soll es keine Rolle spielen, ob der Stress vom Konsumenten ausgeht oder durch diesen nicht beeinflusst wird.

- Die Umweltbelastung soll mit dem Konzept des „Carbon bzw. CO2-Footprints“ auf beiden Seiten gemessen werden, um so ein Ausgangsniveau für nachhaltige Wirtschafts- und Konsumweisen beschreiben zu können.

- Daraufhin sollen Geschäftsmodelle erarbeitet werden, um die Produktion bzw. das Produkt besser auf die spätere Nutzung auszurichten.

- Ein Nachhaltigkeits-Label soll hinsichtlich der Anwendungsmöglichkeit und Erfolgsaussichten auf dem Markt geprüft werden.

- Insgesamt können die Ansprüche und Wünsche der Konsumenten stärker berücksichtigt werden, ohne die Erfordernisse der Produzenten und des Handels außer Acht zu lassen.

- Nachhaltigere Produkte und Konsummuster können etabliert werden, sodass sich ökologische, soziale und ökonomische Vorteile ergeben.

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Abb. 3: Die CO2-Emissionen verschiedener Vermarktungswege von Poinsettien
Abb. 4: Beitrag der verschiedenen Energieträger zu den Emissionen aus Heizenergie bei der Produktion von Poinsettien

DIE KLIMABILANZ VON TOPFROSEN

Von Handel, Politik und Verbraucher gefordert, ist Nachhaltigkeit auch im Gartenbau eine aktuelle Herausforderung. Die CO2-Bilanzierung auf Produktebene ist eine Möglichkeit, einen Teilbereich der ökologischen Nachhaltigkeit messbar und nachvollziehbar zu machen. Im Rahmen des vom BMBF-geförderten Projekts ProKonZier, bei dem die Hochschulen Weihenstephan-Triesdorf (HSWT) und die Hochschule Geisenheim miteinander kooperieren, wurde u. a. die produktbezogene CO2-Bilanz (Product Carbon Footprint – PCF) von Topfrosen berechnet. Als Wirtschaftspartner hierfür stellte sich Rosa Danica A/S, einer der führenden Produzenten von Topfrosen in Europa, zur Verfügung. Die Daten wurden mittels Fragebogen und persönlichen Auskünften erhoben und durch Sekundärdaten bei Datenlücken aus anerkannten Datenbanken ergänzt.

Bilanzgrenzen und funktionelle Einheit
Die Bilanzierung berücksichtigte alle Bereiche vom Stecklingsschnitt bis zum Transport zu einer Vermarktungseinrichtung in Westdeutschland. Es wurde jeweils ein Sommersatz als auch ein Wintersatz zur Berechnung herangezogen.
Als Berechnungseinheit diente eine Kordana-Rose in einem
10,5 cm Topf vermarktungsgerecht aufbereitet und verpackt.

Berücksichtigte Produktionsmittel und -abläufe
Nachfolgend aufgeführter Ablauf wurde für die Bilanzierung berücksichtigt:
Gewinnung des Stecklings in Dänemark durch Stutzen
Transport zu einem polnischen Spezialbetrieb zur Aufbereitung und zurück
Eigentliche Produktion in Dänemark (Stecken wenige Stunden/Tage nach Ankunft der Stecklinge)

Der gesamte Produktionsprozess dauert ca. 12 Wochen, in dem vor allem Licht durch Zusatzbeleuchtung und Wärme durch ein Fernwärmesystem als energetischen Input benötigt werden. Als Produktionsmittel werden Dünger, Pflanzenschutzmittel, Kultursubstrat, Abdeckfolien, der Kulturtopf sowie Verpackung (beinhaltet Pflanzentüte, Kunststoffpalette, evtl. verwendete Wickelfolie) in die Berechnung mit einbezogen. Es wurde zwischen Winter- und Sommerproduktion unterschieden, um die Auswirkungen auf die CO2-Bilanz von unterschiedlichen Licht- und Außentemperaturverhältnisse berücksichtigen zu können.

Ergebnisse

Wie Abbildung 2 zeigt, verursacht die Produktion einer Topfrose im Winter mit 1,6 kg CO2 mehr als doppelt so viele Emissionen wie in der Produktion im Sommer (0,7 kg). Im Winter stellen erwartungsgemäß Heizenergie und Zusatzbelichtung die größten Emissionsfaktoren dar und sind für mehr als 75 % der Emissionen verantwortlich, im Sommer sind dies noch 43 %. Von den weiteren Produktionsmitteln weisen die Verpackungsbestandteile die höchsten Emissionen auf. In der Sommerproduktion entfallen
20 % der Emissionen auf die Verpackungen (Tüte, Tray und deren anschließende Entsorgung). Dünger und Pflanzenschutz haben eine geringere Bedeutung für die Höhe der Emissionen. Ein Grund hierfür ist, dass bereits viele Nützlinge im Betrieb eingesetzt werden und somit der chemische Pflanzenschutz auf ein Minimum reduziert werden kann. Auch die Transportprozesse sind aufgrund der bereits hocheffizienten Logistik kein bedeutender Emissionsfaktor in der Topfrosenproduktion.

Reduktionspotenzial
Der untersuchte Betrieb setzt bereits energiesparende Leuchten zur Zusatzbelichtung ein, um Energiekosten zu sparen und gleichzeitig auch die Emissionswerte zu verbessern. Ein weiteres Einsparungspotenzial könnte sich noch aus dem Einsatz von LED-Belichtung ergeben. Im Bereich der Wärmeversorgung hängt Rosa Danica, wie viele Betriebe in der Region Odense, am regionalen Fernwärmenetz, das einen Mix aus unterschiedlichen Energieträger, von Nachwachsenden Rohstoffen bis hin zu Kohle, einsetzt. Ein weiteres Einsparungspotenzial bezogen auf die CO2-Emissionen könnte sich aus der Verschiebung dieses Mix in Richtung regenerative Energien ergeben. Der Umbau der dänischen Stromproduktion seit 2010 in Richtung Windenergie ergab bereits beim Strommix einen deutlichen Effekt in diesem Zusammenhang. Dadurch konnte in den letzten Jahren der Emissionsfaktor einer kWh Strom im dänischen Stromnetz halbiert werden, was sich wiederum positiv auf die CO2-Bilanz von Produkten wie Topfrosen auswirkt, die einen hohen Input an Strom für die Belichtung benötigen. Die dänische Produktion von regenerativem Strom wird in den kommenden Jahren weiter wachsen, so dass sich dadurch quasi automatisch der PCF von Topfrosen weiter verbessern wird.

Zusammenfassung

Eine Topfrose verursacht auf Produktionsseite zwischen 0.7 und 1.6 kg CO2-Emissionen, was in dieser Höhe ungefähr mit einem 10er Bund Rosen aus Afrika vergleichbar ist. In der Produktionsphase ist bereits vieles optimiert, so dass eine weitere signifikante Reduktion hauptsächlich durch Änderungen im Energiemix der Fernwärme zu Gunsten regenerativer Energieträger und durch weitere Absenkung der Emissionen aus dem dänischen Strommix erfolgen kann. Ähnlich wie bei den ebenfalls im Projekt untersuchten Poinsettien ist nach Optimierung der energetischen Inputfaktoren das Thema Verpackung ein Bereich, der Potenzial zur Senkung produktbezogener Emissionen bietet.

DIE KLIMABILANZ VON WEIHNACHTSSTERNEN (POINSETTIEN)

Die Quantifizierung ökologischer Nachhaltigkeit bekommt auch für gärtnerische Produkte eine immer größere Bedeutung. In vielen Wirtschaftsbereichen wird bereits oftmals die produktbezogene CO2-Bilanz (Product Carbon Footprint – PCF) als Indikator für diesen Bereich der Nachhaltigkeit verwendet, wenngleich die Klimawirkung lediglich einen Teil davon darstellt. Im Rahmen des BMBF-Projektes ProKonZier wurde u. a. für Poinsettien der PCF errechnet.
Ziel der vorliegenden Berechnung war, den Product Carbon Footprint (PCF) von Euphorbia pulcherrima (Weihnachtssternen) für die Produktionsphase im PT 12 zu quantifizieren. Daten wurden als Primärdaten bei den beteiligten Betrieben (Jungpflanzenbetrieb, Produktionsbetrieb, Vermarkter) mittels Fragebogen und persönlichen Auskünften erhoben und durch Sekundärdaten bei Datenlücken aus anerkannten Datenbanken ergänzt.

Bilanzgrenzen
Die Bilanzierung beginnt mit der Pflege der Mutterpflanzen im Stecklingsbetrieb des Jungpflanzenunternehmens in Afrika und endet am Point-of-Sale des Vermarkters. Im weiteren Verlauf des Projektes ist geplant, die Verbraucherphase mittels empirischer Erhebung miteinzubeziehen, um dem „Cradle-to-Grave“-Ansatz Rechnung zu tragen.

Funktionelle Einheit
Als funktionelle Einheit diente ein Weihnachtsstern im PT 12, fertig zur Vermarktung in KW 46 verpackt und aufbereitet.

ERGEBNISSE
Jungpflanzen
Die Kultur der Mutterpflanzen und Stecklingsgewinnung erfolgt in Uganda mit anschließendem Transport nach Deutschland; hier wurden die Stecklinge im Gewächshaus bewurzelt und an die Produktionsbetriebe vermarktet.

Produktion
Bei der Produktion stehen im Mittelpunkt der Betrachtungen: Energie (Strom & Heizung), Produktionsmittel (Kultursubstrate, Kunststofftöpfe, Pflanzenschutzmittel, Dünger – Herstellung und Transport), Kulturabstände.

Distribution
Die Distribution des Weihnachtssterns aus dem Beispielsbetrieb ist hier exemplarisch für den Handelsweg filialisierter Einzelhandel dargestellt. Dabei gibt es je nach Distributionsweg verschiedene Anforderungen der Kunden an die Verpackung, die zu unterschiedlichen Ergebnissen führen. Für alle drei dargestellten Wege wurde ein Transport zu einer Filiale in Süddeutschland angenommen.

Wo entstehen die meisten Emissionen?
Der CO2-Fußabdruck des Weihnachtssternes wird hauptsächlich durch die Produktionsphase und – je nach Vermarktungsweg – auch durch die Distributionsphase bestimmt. Im Bereich der Produktion dominieren Strom sowie das torfhaltige Kultursubstrat die Emissionen. In der Distributionsphase spielen die Kartonverpackungen, insbesondere der zweiwellige Stapelkarton sowie die im diesem Zusammenhang verwendeten Wasserpaletten eine wichtige Rolle.

Welchen Vorteil bringt die Beheizung durch Biogas?
Die Beheizung im Beispielsbetrieb erfolgt durch Abwärme einer Biogas-Anlage. Damit ist der Hauptemissionsfaktor bei der Produktion des Weihnachtssternes, die Heizenergie, bereits optimiert. Abbildung 3 zeigt das Verhältnis der Emissionen, die aus den unterschiedlichen Energieträgern resultieren.

Welche Ansätze für eine weitere Reduktion wurden identifiziert?
Der untersuchte Produktionsbetrieb ist bereits an vielen Stellen hinsichtlich ökologischer Nachhaltigkeit optimiert. Es bleiben entlang der Wertschöpfungskette folgende relevante Reduktionspotenziale:
• Überprüfung alternativer Verpackungsmaterialen (Ersatz der Kartonverpackungen durch Mehrwegkisten oder Einsatz von Mehrwegpaletten)
• Erhöhung des Torfersatzanteils im Substrat
• Eigenerzeugung von Strom
• Ausbau der alternativen Energieträger im Jungpflanzenbetrieb

Zusammenfassung

Der PCF von E. pulcherrima aus dem untersuchten Produktionsbetrieb von der Jungpflanze bis zum Point-of-Sale bewegt sich je nach Vermarktungsweg von 0,83 kg – 1,14 kg CO2/Pflanze. Hot Spots sind insbesondere der Strom in der Produktionsphase sowie die Verpackung. Insbesondere der Vermarktungsweg Lebensmitteleinzelhandel, bei dem in Wasserpaletten und Stapelkartons verpackt wird, hat dadurch eine besonders ausgeprägte Distributionsphase hinsichtlich emittierter Klimagase. Durch eine Beheizung der Kultur mittels Biogasanlage ist bereits der wichtigste Hot Spot in der Vergangenheit optimiert worden, so dass gegenüber Anthrazitkohle um den Faktor 6 weniger Emissionen in der Produktionsphase entstehen.