Die Wissenschaft hinter dem CO₂e-Rechner

1Was bedeutet CO₂e?

CO₂e steht für „Kohlendioxid-Äquivalente". Neben CO₂ wirken auch andere Treibhausgase – etwa Methan (CH₄) und Lachgas (N₂O) – klimawirksam, jedoch unterschiedlich stark. Um sie vergleichbar zu machen, wird jede Menge über ihr Treibhauspotenzial (Global Warming Potential, GWP) auf die Klimawirkung von CO₂ umgerechnet.

Die GWP-Werte stammen aus den Sachstandsberichten des IPCC (üblich: GWP₁₀₀). CO₂ hat per Definition GWP = 1; Methan und Lachgas besitzen ein Vielfaches davon. So bündelt ein einziger CO₂e-Wert die gesamte Klimawirkung eines Transports.

2Normativer Rahmen

Die Berechnung folgt der Logik etablierter internationaler Standards für Transportemissionen:

3Systemgrenze: Well-to-Wheel

Entscheidend ist, welcher Teil der Energiekette bilanziert wird. Die Standards unterscheiden drei Systemgrenzen:

Der Rechner weist den Well-to-Wheel-Wert als Hauptergebnis aus, weil nur er die gesamte Klimawirkung – inklusive Kraftstoff-Vorkette – abbildet. Bei Diesel liegt die Vorkette (WTT) typischerweise in der Größenordnung von 15–20 % der Gesamtemission.

4Die Grundformel: Tonnenkilometer

Die funktionale Einheit im Güterverkehr ist der Tonnenkilometer (tkm): eine Tonne Fracht über einen Kilometer. Die Emission ergibt sich aus Transportleistung × Emissionsintensität:

Der Emissionsfaktor wird zusätzlich um die Auslastung korrigiert (siehe Abschnitt 5): je geringer der Nutzungsgrad, desto höher die Emission pro Tonnenkilometer.

Die Premium-Auswertung (CSV-Batch) rechnet strecken- und energiebasiert pro Sendung: E = Gesamt-km × EF [kg/km] × Auslastungsfaktor, inklusive Leer-km, und aggregiert anschließend über die gesamte Flotte.

5Auslastung & Leerfahrten

Emissionen pro Tonnenkilometer hängen stark davon ab, wie voll das Fahrzeug fährt. Ein halb beladener Lkw verursacht je transportierter Tonne nahezu doppelt so viel CO₂e wie ein voller. Der Rechner bildet das über einen Auslastungsfaktor ab:

In der Flottenauswertung wird die Auslastung aus Gewicht (bezogen auf ~24 t Nutzlast) und Lademetern (bezogen auf 13,6 lademeter) geschätzt und gewichtet kombiniert. Zusätzlich fließen Leerkilometer in die Gesamtstrecke ein – denn auch die Rückfahrt ohne Ladung verursacht reale Emissionen. Die Leerquote (Leer-km ÷ Gesamt-km) ist damit einer der wichtigsten Hebel zur Reduktion.

6Emissionsfaktoren je Verkehrsträger

Der Rechner hinterlegt für jeden Verkehrsträger einen repräsentativen Standard-Emissionsfaktor (Well-to-Wheel, in g CO₂e je Tonnenkilometer). Die Werte liegen in der Größenordnung gängiger EN 16258/GLEC-Defaults und dienen der Schätzung und dem Vergleich:

HVO100 (hydriertes Pflanzenöl) wird als deutlich emissionsärmeres Szenario modelliert. Der TTW-Ausstoß bleibt ähnlich wie bei Diesel; der große Vorteil liegt in der Vorkette (WTT), weshalb HVO vor allem als Well-to-Wheel- Argument zählt.

7Distanzbestimmung

Die Distanz ist der zweite große Hebel – und sie lässt sich präzise bestimmen. Der Rechner nutzt dafür eine klare Genauigkeits-Hierarchie: Je besser die Datenquelle, desto exakter das Ergebnis.

Straßenroute (Routing) – die maßgebliche Distanz

Für die tatsächliche Fahrstrecke wird über einen Routing-Dienst (OSRM auf OpenStreetMap-Basis) die reale Straßendistanz entlang des Straßennetzes berechnet – nicht geschätzt, sondern der konkrete Weg von A nach B (bei Zwischenstopps als Kette der Teilstrecken). Mit dieser Distanz wird gerechnet.

Luftlinie (Geodäte) – nur als Kontrolle

Über die Haversine-Formel wird zusätzlich die Großkreis-Entfernung berechnet – die kürzestmögliche Distanz auf der Erdkugel. Sie fließt nicht in die Bilanz ein, sondern dient als Plausibilitäts-Check über den Umwegfaktor:

Liegt der Faktor deutlich darunter (Luftlinie ≈ Straße) oder darüber, markiert der Rechner das Ergebnis als auffällig – ein einfacher, aber wirksamer Datenqualitäts-Check.

8Grenzen & Datenqualität

EN 16258 und das GLEC Framework priorisieren eine Datenhierarchie: primäre Verbrauchsdaten > modellierte, aktivitätsbasierte Werte > Standard-Defaults. Für belastbare Kunden- und Ausschreibungsreports empfiehlt sich der Umstieg auf primäre Daten – genau hier setzt die Premium-Auswertung an, indem sie reale Sendungs- und Kostendaten je Tour verarbeitet.

9Wissenschaftliche Studien, Normen & Quellen

Die Methodik stützt sich auf anerkannte Normen, peer-reviewte Studien und öffentliche Emissionsfaktor-Datenbanken. Alle Links öffnen die jeweilige Originalquelle.

Normen & Rahmenwerke

• ISO 14083:2023 – Quantification and reporting of GHG emissions arising from transport chain operations. International Organization for Standardization
• EN 16258:2012 – Methodology for calculation and declaration of energy consumption and GHG emissions of transport services. CEN
• GLEC Framework for Logistics Emissions Accounting and Reporting (v3.0). Smart Freight Centre
• GHG Protocol – Corporate Value Chain (Scope 3) Standard, Kategorien 4 & 9. WRI / WBCSD

Wissenschaftliche Studien

• JEC Well-to-Wheels report v5 (Prussi et al., 2020) – Well-to-Wheel-Analyse von Kraftstoff-/Antriebspfaden. EU Joint Research Centre
• Rail and waterborne — best for low-carbon motorised transport (2021). European Environment Agency
• Handbook on the external costs of transport (2019) – u. a. Klimakosten je Verkehrsträger. CE Delft für die Europäische Kommission
• IPCC AR6 WG1 (2021), Kap. 7 – Treibhauspotenziale (GWP₁₀₀) von CH₄, N₂O u. a. IPCC

Emissionsfaktor-Datenbanken

• HBEFA – Handbook Emission Factors for Road Transport. INFRAS u. a.
• Base Empreinte / Base Carbone – Emissionsfaktor-Datenbank. ADEME (Frankreich)
• TREMOD / Emissionsdaten Verkehr. Umweltbundesamt (Deutschland)

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