Applying Life Cycle Assessment for the mitigation of environmental impacts South African agrifood products
Umwelthotspots in der Wertschöpfungskette von Lebensmitteln und landwirtschaftlichen Produkten in Südafrika
Auf einen Blick
- Projektleiter/in : Deborah Scharfy, Matthias Stucki
- Projektteam : Regula Keller, Karen Muir, Sarah Wettstein
- Projektstatus : abgeschlossen
- Drittmittelgeber : SNF (Swiss-South Africa Joint Research Programme)
- Projektpartner : University of Cape Town
- Kontaktperson : Matthias Stucki
Beschreibung
Das Projekt SAFARI hat zum Ziel, die Umwelthotspots in der Wertschöpfungskette von Nahrungsmitteln und landwirtschaftlichen Produkten in Südafrika zu analysieren. Das Projektkonsortium besteht aus fünf Partnern aus Südafrika und der Schweiz: drei akademische Partner (Universität Kapstadt UCT, Universität Stellenbosch US und die ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften) und ein Geschäftspartner (The Green House TGH, ein Beratungsunternehmen in Ökobilanzen).
Ökobilanzen von Mais, Kuhmilch und Rindfleisch wurden, basierend auf Daten aus Südafrika und auf landesspezifischen Statistiken, durchgeführt. Hierzu wurden Datensätze zu bewässertem und unbewässertem Körner- und Silagemais erstellt. Neben dem Datensatz zur Rohmilch wurden Datensätze zur Milchverarbeitung sowie von verschiedenen Milchprodukten wie Butter, Rahm, Jogurt, Hüttenkäse und Maas (ein fermentiertes Milchprodukt), erarbeitet.
Die Treibhausgasemissionen werden hauptsächlich durch die Nutzung von Dünger, Bewässerung, direkte Emissionen und den Dieselverbrauch verursacht. Die Analyse der Umweltauswirkungen von Rohmilch hat gezeigt, dass die Methanemissionen der Milchkühe den grössten Anteil der Treibhausgasemissionen verursachen, für die anderen Umweltauswirkungen hingegen sind die Futtermittel am relevantesten. Die Fütterung von Additiven zur Methan-Hemmung wird daher empfohlen um die Umweltauswirkungen zu reduzieren, wenn die längerfristige Sicherheit gewährleistet werden kann.
Neben der Analyse der oben genannten landwirtschaftlichen
Produkten, wurden die folgenden Clean-Tech Massnahmen und deren
Reduktionspotenzial modelliert: Die Nutzung von Strom aus
Photovoltaikanlagen für die Maisbewässerung, die Installation von
Frequenzumrichtern in Pumpen in Bewässerungssystemen und die
Verwendung von Futtermittelergänzungen, welche die enterischen
Methanemissionen der Milchkühe reduzieren.
Der Ersatz von Strom aus dem Netz durch erneuerbaren Strom aus
Photovoltaikanlagen führt zu einer Reduktion des
Treibhauspotenzials von bewässertem Mais um 34%. Wird dieses
Reduktionspotenzial auf nationale Ebene hochgerechnet, könnten die
südafrikanischen Treibhausgasemissionen um 536'000 t CO2-eq. pro
Jahr verringert werden. Der nicht erneuerbare Energiebedarf, die
Süsswassereutrophierung, die Versauerung und die
Feinstaubemissionen werden ebenfalls deutlich reduziert.
Der Einsatz von Frequenzumrichtern in Bewässerungspumpen führt zu einer Reduktion um 11-18% bei den Wirkungskategorien Klimaänderung, nicht erneuerbarer fossiler bzw. nicht erneuerbarer nuklearer Energiebedarf, Süsswassereutrophierung, Krebs sowie Human- und Süsswasserökotoxizität. Durch die Beimischung von Futtermittelergänzungen ins Viehfutter werden die Treibhausgasemissionen pro Kilogramm Milch um 18% verringert. In anderen Wirkungskategorien bleibt diese Massnahme ohne wesentliche Änderungen der Umweltauswirkungen.
Weiterführende Informationen
Publikationen
-
Keller, Regula; Eymann, Lea; Wettstein, Sarah; Scharfy, Deborah; Stucki, Matthias,
2018.
Assessment of cleantech options to mitigate the environmental impact of South African dairy farming
.
In:
Benetto, Enrico; Gericke, Kilian; Guiton, Mélanie, Hrsg.,
Designing sustainable technologies, products and policies : from science to innovation.
Springer.
Life Cycle Management Conference Book.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.21256/zhaw-3712
-
Stucki, Matthias; Blignaut, Anél,
2018.
Greening agri-food value chains in emerging economies
.
In:
Benetto, Enrico; Gericke, Kilian; Guiton, Mélanie, Hrsg.,
Designing sustainable technologies, products and policies : from science to innovation.
Springer.
S. 109-114.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.1007/978-3-319-66981-6_13
-
Keller, Regula; Eymann, Lea; Wettstein, Sarah; Steinegger, Tobias; von Blottnitz, Harro; Scharfy, Deborah; Stucki, Matthias,
2017.
In:
Life Cycle Management (LCM) 2017, Luxembourg, 3.-6. September 2017.
-
Stucki, Matthias; Wettstein, Sarah; Scharfy, Deborah,
2017.
In:
6th World Sustainability Forum (WSF2017), Cape Town, South Africa, 27-28 January 2017.
-
Scharfy, Deborah; Boccali, Norman; Stucki, Matthias,
2017.
Clean technologies in agriculture : how to prioritise measures?.
Sustainability.
9(8).
Verfügbar unter: https://doi.org/10.3390/su9081303
-
Wettstein, Sarah; Scharfy, Deborah; von Blottnitz, Harro; Berli, Cédric; Stucki, Matthias,
2016.
In:
5th International EcoSummit Congress, EcoSummit 2016, Montpellier, France, 29. August - 1. September 2016.
-
Wettstein, Sarah; Scharfy, Deborah; Berli, Cédric; von Blottnitz, Harro; Stucki, Matthias,
2016.
South African maize production : mitigating environmental impacts through solar powered irrigation [Paper].
In:
Proceedings of LCA Food 2016.
LCA Food 2016 - 10th International conference on Life Cycle Assessment of Food, Dublin, Ireland, 19-21 October 2016.
-
Eymann, Lea; Stucki, Matthias; König, Alex; Scharfy, Deborah; von Blottnitz, Harro,
2015.
LCA of clean technologies in food value chains of emerging economies [Paper].
In:
Conference Proceedings : International conference on Life Cycle Assessment as reference methodology for assessing supply chains and supporting global sustainability challenges: LCA for "Feeding the Planet and Energy for Life".
International Conference on Life Cycle Assessment as Reference Methodology for Assessing Supply Chains and Supporting Global Sustainability Challenges, LCA for «Feeding the Planet and Energy for Life», Stresa and Milano, Italy, 6-8 October 2015.
ENEA.
S. 167-170.