A critical assessment of lifecycle emission estimation methods including the impact of circularity approaches :A case study analysis of beverage cup materials.
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Titel
A critical assessment of lifecycle emission estimation methods including the impact of circularity approaches :A case study analysis of beverage cup materials.
Die Ermittlung von Lebenszyklusemissionen hat in letzter Zeit deutlich an Bedeutung gewonnen. Die Ansätze zur Durchführung dieser Ökobilanzen müssen noch verbessert werden, um die Zuverlässigkeit und Vergleichbarkeit der erzielten Ergebnisse zu gewährleisten. Zusätzlich haben die Ansätze und Indikatoren für die Kreislaufwirtschaft an Relevanz gewonnen. Desshalb wird der derzeitige Ansatz kritisch bewertet, inklusive einer Fallstudie über Einweg-Plastikbecher, um die Praktikabilität und die Grenzen der bestehenden Methoden zu untersuchen. Es wurde festgestellt, dass die Bandbreite der Ergebnisse vor allem auf unterschiedliche Annahmen und Systemgrenzen zurückzuführen ist. Um dieses Problem zu lösen, wurde der Bedarf an standardisierten Frameworks festgestellt. Dies führte zur Formulierung von Best Practices für künftige Bewertungen von Einwegplastikbechern und die Anwendung von Indikatoren für zirkuläre Prozesse.
The assessment of life cycle emissions has recently gained significant importance. The approaches to conducting these life cycle assessments still need improvement to ensure the reliability and comparability of the obtained results. Additionally, the circularity approaches and metrics have gained increased attention. This thesis critically evaluates the current framework, including a case study on single-use plastic cups, to examine the practicality and limitation of the existing methodologies. The key issues that drive the range within the results were found to be differing assumptions and system boundaries within the same assessment framework. To address this issue, the need for standardised frameworks has been identified. It has led to the formulation of best practices for future assessments aimed at single-use plastic cups and the application of circular metrics. By integrating stricter rules and defined approaches, the reliability and comparability of future life cycle assessment results can be improved and contribute towards a more reliable and widespread use of sustainability practices within the industry.
Mit d e m z u n e h m e n d e n Ei ns at z v o n T e c h n ol o gi e n z ur N ut z u n g er n e u er b ar er E n er gi e n i n W o h n g e b ä u d e n
st ei g e n di e N a c hfr a g e u n d di e Attr a kti vit ät v o n E n er gi e s p ei c h erl ö s u n g e n. All er di n g s w er d e n di e t e c h nis c h e n
u n d wirts c h aftli c h e n P ar a m et er f ür s ol c h e S p ei c h er- u n d Er z e u g u n g s s y st e m e h ä ufi g i m R a h m e n d es
A u st a u s c h s ält er er T e c h ni k b ei R e n o vi er u n g e n u n d ni c ht a uf d er Gr u n dl a g e v o n N e u b a ut e n b er e c h n et. Zi el
di e s e s Pr oj e kt e s ist e s d a h er, a n h a n d ei n e s r e al e n F all e s i n d er Z e ntr als c h w ei z z u u nt er s u c h e n, w el c h e
A u s wir k u n g e n v er s c hi e d e n e S p ei c h er- u n d Er z e u g u n g st e c h n ol o gi e n a uf d e n N e u b a u v o n G e b ä u d e n u n d di e
e nts pr e c h e n d e n t e c h nis c h e n u n d wirts c h aftli c h e n P ar a m et er h a b e n k ö n n e n. B a si er e n d a uf d e n v erf ü g b ar e n
D at e n d e s F all b eis pi els w ur d e ei n Si m ul ati o n s m o d ell mit d er Si m ul ati o n s s oft w ar e P ol y s u n e nt wi c k elt. Di e s es
Si m ul ati o n s m o d ell w ur d e wi e d er u m v er w e n d et, u m S p ei c h er- u n d Er z e u g u n g st e c h n ol o gi e n i n d a s S y st e m z u
i nt e gri er e n. E s w ur d e n t e c h nis c h e u n d wirts c h aftli c h e P ar a m et er wi e d er A ut ar ki e gr a d o d er di e
G e s a mt b etri e b s k o st e n b er e c h n et. Di e Er g e b nis s e z ei g e n, d a s s gr o ß e P h ot o v olt ai k a nl a g e n mit B att eri e s p ei c h er
o d er ei n e m L at e nts p ei c h er f ür W ar m w a s s er ni c ht n ur d e n A ut ar ki e gr a d d e utli c h er h ö h e n, s o n d er n a u c h di e
G e s a mt b etri e b s k o st e n i m V er gl ei c h z u kl ei n e n P h ot o v olt ai k a nl a g e n o h n e z u s ät zli c h e n S p ei c h er s e n k e n.
D ar ü b er hi n a u s st ei g e n b ei s ol art h er mis c h e n A nl a g e n i n V er bi n d u n g mit W är m e p u m p e n mit o d er o h n e
z u s ät zli c h e n S p ei c h er di e G e s a mt b etri e b s k o st e n mit z u n e h m e n d er A nl a g e n gr ö ß e, er h ö h e n a b er i m V er gl ei c h
z u P h ot o v olt ai k a nl a g e n di e L ei st u n g s z a hl u n d di e J a hr e s ar b eits z a hl d er W är m e p u m p e n er h e bli c h. E s b e st e ht
j e d o c h n o c h w eit er er F or s c h u n g s b e d arf, i n s b e s o n d er e i m Hi n bli c k a uf di e V er ei nf a c h u n g e n, di e f ür d as
Si m ul ati o n s m o d ell v or g e n o m m e n w er d e n m u s st e n, s o wi e a uf d e n V er gl ei c h mit g e m e s s e n e n W ert e n.
Wit h t h e e v er-i n cr e a si n g a d o pti o n of r e n e w a bl e e n er g y t e c h n ol o gi e s i n r e si d e nti al b uil di n g s, t h e d e m a n d a n d
t h e attr a cti v e n e s s f or e n er g y st or a g e s ol uti o n s is i n cr e a si n g. H o w e v er, oft e n, t e c h ni c al a n d e c o n o mi c
p ar a m et er s f or s u c h st or a g e a n d g e n er ati o n s y st e ms ar e c al c ul at e d a s p art of r e pl a ci n g ol d er t e c h n ol o g y i n
r e n o v ati o n s a n d n ot b a s e d o n n e w c o n str u cti o n. T hi s h a s l e d t o t h e ai m of t his pr oj e ct, w hi c h is t o — wit h t h e
u s e of a r e al c a s e i n c e ntr al S wit z erl a n d — e x pl or e w h at eff e cts v ari o u s st or a g e a n d g e n er ati o n t e c h n ol o gi e s c a n
h a v e o n n e w b uil di n g c o n str u cti o n a n d r e s p e cti v e t e c h ni c al a n d e c o n o mi c p ar a m et er s. A si m ul ati o n m o d el h a s
b e e n d e v el o p e d, u si n g t h e si m ul ati o n s oft w ar e P ol y s u n, b a s e d o n t h e a v ail a bl e d at a of t h e c a s e. I n t ur n, t his
si m ul ati o n m o d el h a s b e e n u s e d t o i nt e gr at e st or a g e a n d g e n er ati o n t e c h n ol o gi e s i nt o t h e s y st e m. T e c h ni c al
e n d e c o n o mi c p ar a m et er s s u c h a s t h e a ut ar k y l e v el or t h e t ot al c o sts of o w n er s hi p h a v e b e e n c al c ul at e d. R e s ults
s h o w t h at g e n er all y, l ar g e p h ot o v olt ai c s y st e ms wit h b att er y st or a g e or a l at e nt st or a g e f or d o m e sti c h ot w at er
n ot o nl y si g nifi c a ntl y i n cr e as e t h e a ut ar k y l e v el, b ut als o r e d u c e t ot al c o sts of o w n er s hi p c o m p ar e d t o s m all
p h ot o v olt ai c arr a y s wit h o ut a d diti o n al st or a g e. F urt h er m or e, f or s ol ar-t h er m al s y st e m s o n c o nj u n cti o n wit h
h e at p u m p s wit h or wit h o ut a d diti o n al st or a g e, t ot al c o st s of o w n er s hi p i n cr e a s e wit h i n cr e a si n g s y st e m si z e,
h o w e v er, i n c o m p aris o n t o p h ot o v olt ai c s y st e ms t h e y gr e atl y i n cr e a s e t h e c o effi ci e nt of p erf or m a n c e a n d t h e
a n n u al p erf or m a n c e f a ct or of t h e h e at p u m p s. H o w e v er, m or e r e s e ar c h is n e e d e d, e s p e ci all y c o n si d eri n g
si m plifi c ati o n s t h at h a d t o b e m a d e f or t h e si m ul ati o n m o d el, a s w ell a s c o m p aris o n s t o m e a s ur e d v al u e s.
Rapid urbanization and the increasing environmental footprint of urban areas have resulted in recognising the
importance of cities in achieving environmental targets. Certification schemes, such as the Energiestadt label,
start becoming more common and provide guidance for local level action. Energiestadt specifically, certifies
cities and municipalities which commit to a sustainable energy and climate policy. By now, the label is wellestablished
and it currently counts more than 460 certified cities in Switzerland. The thesis investigates the
overall structure of Energiestadt label and critically analyses the effectiveness of its indicators by assessing
three areas: the design of the indicators’ system and how this compares to other similar labels; the alignment
of the indicators with the national strategy; and the performance of a municipality against certain
Energiestadt indicators. The results suggest that the label’s indicators are well-aligned with the direction of
the national energy strategy. However, improvements can be made with respect to the number of qualitative
indicators, as well as the way the label assesses municipalities which are more advanced with regard to their
energy and climate policy.
Die Landwirtschaft trägt erheblich zu den Treibhausgasemissionen bei. Das Ausmass des
Treibhausgasausstosses resultierend aus der Pferdehaltung ist bis heute wenig erforscht. Das Ziel dieser
Bachelor Arbeit ist es, die effektivsten Massnahmen zur Treibhausgasreduktion für die betreffende
Pferdepension zu identifizieren. Dies wurde durch eine Literaturrecherche über gängige Massnahmen
aus dem Landwirtschaftssektor erreicht. Zusätzlich wurden potentielle Massnahmen erarbeitet, die in
Verbindung zur Pferdehaltung stehen. Im Rahmen dieser Fallstudie wurde zusammen mit dem
zukünftigen Pächter ein Business Plan ausgearbeitet. Ergänzend zu den Richtlinien des
Grundstückbesitzers, bildet dieser den Leitfaden für die zukünftige Bewirtschaftung. Ein Workshop mit
dem zukünftigen Pächter ergab eine Auswahl an zu analysierenden Massnahmen. Die
Wirkungsabschätzung zeigte ein bemerkenswertes Treibhausgasreduktionspotenzial. Darüberhinaus
enthüllte die Analyse auch wirtschaftlich vorteilhafte Aspekte. Eine Schlüsselfrage dabei ist der Zugang
zu Kapital, um die nötigen Investionen in die Infrastruktur zu tätigen. Die Nutzung von Sinergieeffekten
zwischen den einzelnen Massnahmen scheint eine weitere Resultatverbesserung zu erlauben.
Agriculture is a major contributor to greenhouse gas emissions. The extent of horse breeding on these
contributions has been little examined so far. The purpose of this bachelor thesis is to identify the most
effective greenhouse gas reduction measures for a specific case of a horse pension. This has been
achieved by literature research of commonly used measures in the agricultural sector as well as the
identification of potential measures related to horse husbandry. A business plan drawn up jointly with
the future tenant and the proprietor's guidelines as part of this case study defined the framework
conditions for future operation. A selection workshop with the future tenant defined a set of analysed
measures. The impact assessment showed considerable greenhouse gas savings potential. Moreover, the
integration into the existing business plan revealed potential economic benefits. A key question is the
access to capital in order to realize the necessary infrastructure investments. The use of synergies
between the individual measures seems to have the potential to further improve the results.
Der Nutzen von Projekten im Bereich der erneuerbaren Energien kann in einigen Fällen nicht offensichtlich sein und behindert daher die Umsetzung des Projekts. Diese Arbeit zielt darauf ab, Projekte für dezentrale Energiesysteme in Gebäuden zu analysieren, um versteckte Vorteile aufzudecken, zu quantifizieren und zu monetisieren. Der analysierte Fall ist ein installiertes Photovoltaik- und Batteriespeichersystem im neuen Siemens-Produktionsgebäude in Zug, Schweiz. Das Endziel ist die Entwicklung einer Methodik, die auf ähnliche Projekte mit möglicherweise unterschiedlichen technischen und regulatorischen Rahmenbedingungen angewendet werden kann.
Benefits occurring within renewable energy projects might in some cases not be evident and therefore hinder the project’s implementation. This thesis aims at analysing Distributed Energy Systems projects for buildings in order to uncover, quantify and monetise hidden benefits. The analysed case is an installed photovoltaic and battery storage system at the new Siemens production building in Zug, Switzerland. The final goal is to deliver a methodology which can be applied to similar projects in conceivably different technical and regulatory frameworks.