Die Funktion des betrachteten Produkts besteht in der Bereitstellung eines Industriedieselmotors des Typs MAN D2842 LE622 für den Einsatz in Schienenfahrzeugen. Als funktionelle Einheit wurde ein Industriemotor mit einer Masse von 1,745 t definiert. Betrachtet wird der vollständige Lebenszyklus des Motors („Cradle-to-Grave“) mit den Lebenswegabschnitten Produktion bzw. Wiederaufbereitung, Nutzung und Entsorgung. Für Neumotor und MAN Original Wiederaufbereiteten Motor wird eine identische Funktionalität hinsichtlich Leistung, Kraftstoffverbrauch, Emissionsverhalten, Garantie und Wartungsintervallen angenommen. Die angenommene Gebrauchsdauer beträgt sechs Jahre bzw. 20.000 Betriebsstunden, was einer Fahrleistung von rund 1.300.000 km entspricht.
Nachweisbarer Umweltvorteil durch Motoraufbereitung
Am Beispiel des MAN D2842 LE622
Die professionelle Aufarbeitung von Dieselmotoren kann einen messbaren Beitrag zur Ressourcenschonung leisten. Eine von der Universität Bayreuth durchgeführte und durch DEKRA kritisch geprüfte Lebenszyklusanalyse zeigt am Beispiel des MAN D2842 LE622: Die MAN Original Wiederaufbereitung eines Motors verursacht in Herstellung und Auslieferung deutlich geringere Treibhausgasemissionen als eine Neufertigung. Der Vergleich macht deutlich, welches Potenzial in der Verlängerung von Produktlebenszyklen liegt – insbesondere dort, wo bestehende Antriebssysteme langfristig weiter zuverlässig eingesetzt werden.
RESSOURCEN ERHALTEN STATT ERSETZEN
Warum Motoraufarbeitung zunehmend an Bedeutung gewinnt
In vielen Anwendungen werden Verbrennungsmotoren auch künftig benötigt. Gleichzeitig steigen die Anforderungen an einen effizienten Umgang mit Ressourcen und an eine transparente Bewertung der Umweltwirkungen über den Produktlebenszyklus hinweg. Die MAN Original Wiederaufbereitung bestehender Motoren bietet hierfür einen konkreten Ansatz: Statt einen Motor vollständig neu zu fertigen, werden geeignete Komponenten geprüft, aufgearbeitet und wiederverwendet. Dadurch bleiben vorhandene Ressourcen länger im Wirtschaftskreislauf und der Bedarf an neuen Materialien sowie zusätzlichen Fertigungsprozessen sinkt. MAN bereitet in Nürnberg seit vielen Jahren Motoren auf, die über lange Zeit zuverlässig im Einsatz waren und durch den täglichen Betrieb beansprucht wurden, und bringt sie erneut in den Einsatz. Um den ökologischen Nutzen dieses Ansatzes wissenschaftlich zu bewerten, wurde eine vergleichende Lebenszyklusanalyse durchgeführt. Sie untersucht am Beispiel eines neu gefertigten MAN D2842 LE622 wie sich die Umweltauswirkungen von denen eines MAN Original wiederaufbereiteten Motors gleichen Typs unterscheiden.
Die Studie im Überblick
Wissenschaftlicher Vergleich von Neumotor und MAN Original wiederaufbereitetem Motor
Für die Untersuchung wurden ein neu gefertigter MAN D2842 LE622 und ein MAN Original wiederaufbereiteter Motor desselben Typs miteinander verglichen. Beide Motoren besitzen identische technische Eigenschaften und erfüllen dieselbe Funktion im Bahneinsatz. Dadurch lässt sich der Einfluss von Neufertigung und Wiederaufbereitung gezielt betrachten.
Die Lebenszyklusanalyse wurde nach der Methodik der DIN EN ISO 14040/44 durchgeführt. Betrachtet wurden die relevanten Lebenswegabschnitte innerhalb des definierten Untersuchungsrahmens – von Rohstoffgewinnung, Materialherstellung und Produktion über Logistik und Nutzung bis zur Behandlung am Lebensende. Die Modellierung erfolgte mit der Software „LCA for Expert“. Für die Fertigung in Nürnberg und die Wiederaufbereitung wurden konkrete Prozessdaten von MAN berücksichtigt – etwa zu eingesetzten Materialien, Energiebedarfen, Transporten und entstehenden Abfällen.
Die kritische Prüfung erfolgte extern durch DEKRA.
Die Ergebnisse
Deutlich geringere Umweltwirkungen durch MAN Original Wiederaufbereitung
Die durchgeführte Lebenszyklusanalyse (LCA) bestätigt den erheblichen Umweltvorteil eines MAN Original wiederaufbereiteten Motors gegenüber einer Neufertigung. Allein in den Lebenszyklusphasen Herstellung und Auslieferung reduziert sich die Klimawirkung von 8.320 auf 2.355 kg CO₂-Äquivalente. Dies entspricht einer Einsparung von 5.965 kg CO₂-Äquivalenten bzw. 72 %. Damit leistet die Wiederaufbereitung einen wesentlichen Beitrag zur Ressourcenschonung und zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen.
- 72 Prozent weniger Treibhausgas-Emissionen
Die Differenz beträgt 5.965 kg CO₂-Äquivalente gegenüber einer Neufertigung. - 80 Prozent weniger Neumaterial
Der Bedarf an neuem Material sinkt im direkten Vergleich von 1.745 kg auf 344 kg. Ausschlaggebend ist die Weiterverwendung geeigneter Komponenten. - 87 Prozent weniger Transportleistung
Die Transportleistung der Bauteile sinkt von 99.033 auf 12.511 Tonnenkilometer. Auch in der vorgelagerten Logistik entstehen dadurch Vorteile.
Langfristige Wirkung über mehrere Lebenszyklen
Umweltvorteile wachsen mit jeder Aufarbeitung
Die Studie betrachtet zusätzlich Szenarien über mehrere Nutzungszyklen. In einem Szenario mit einmaliger Aufarbeitung wird ein Neumotor nach der ersten Nutzungsphase als MAN Original wiederaufbereiteter Motor erneut eingesetzt. Gegenüber einem Szenario mit zwei Neumotoren reduzieren sich die Treibhausgasemissionen um 33 Prozent. Gleichzeitig sinken der Bauteileinsatz um 44 Prozent und der Transport der Bauteile um 47 Prozent.
In einem weiteren Szenario wird der Motor nach der ersten Aufarbeitung ein zweites Mal professionell wiederaufbereitet und erneut eingesetzt. Gegenüber einem Szenario mit drei Neumotoren reduzieren sich die Treibhausgasemissionen um 45 Prozent. Der Bauteileinsatz sinkt um 58 Prozent, der Transport der Bauteile um 62 Prozent.
Die Ergebnisse zeigen: Je länger ein Motor über fachgerechte Aufarbeitung im Einsatz gehalten werden kann, desto stärker wirken sich die Einsparungen bei Material, Logistik und produktionsbedingten Treibhausgasemissionen aus.
Warum die Aufarbeitung Vorteile schafft
Der wichtigste Hebel liegt in Materialeinsatz und Fertigung
Im Gegensatz zur Neufertigung eines Motors, die den Einsatz von Rohstoffen, Energie, Transportleistungen und umfangreichen Fertigungsprozessen erfordert, basiert die MAN Original Wiederaufbereitung auf der Weiterverwendung geeigneter Komponenten. Durch Prüfung, Reinigung und Aufarbeitung der Bauteile sowie deren bedarfsgerechten Ersatz kann ein bestehender Motor erneut in den Einsatz gebracht werden. Die daraus resultierenden Umweltvorteile sind insbesondere auf den geringeren Bedarf an Neumaterialien, reduzierte Transportaufwände und vermiedene produktionsbedingte Emissionen zurückzuführen.
Gleiche Funktion. Andere Umweltbilanz.
Technisch vergleichbar, ökologisch unterschiedlich
Ein wesentlicher Aspekt der Untersuchung ist die Vergleichbarkeit der betrachteten Motoren. Gegenstand des Vergleichs sind ein neu gefertigter MAN D2842 LE622 sowie ein MAN Original wiederaufbereiteter Motor mit identischer technischer Funktion und gleichem Einsatzzweck. Unterschiede in den ermittelten Umweltwirkungen resultieren somit nicht aus abweichenden Leistungsmerkmalen oder Anwendungsprofilen, sondern ausschließlich aus der Art der Bereitstellung des Motors – entweder als Neufertigung oder im Wege der professionellen Wiederaufbereitung.
Die Wiederaufbereitung ist dabei nicht als Alternative zu den technischen Anforderungen oder der Produktqualität zu verstehen. Vielmehr ermöglicht sie die weitere Nutzung geeigneter Bestandskomponenten und reduziert hierdurch den Ressourcenbedarf sowie die mit der Bereitstellung eines Motors verbundenen Umweltwirkungen.
Kreislaufwirtschaft im Bestandsgeschäft
Ein Beitrag zur ressourceneffizienten Nutzung bestehender Antriebssysteme
Die Ergebnisse zeigen exemplarisch, welchen Beitrag die Aufarbeitung im Bestandsgeschäft leisten kann. Gerade in Anwendungen, in denen Verbrennungsmotoren weiterhin erforderlich sind, kann sie Umweltwirkungen reduzieren und vorhandene Ressourcen länger nutzbar machen.
Für Kunden schafft die Studie eine transparente Entscheidungsgrundlage. Sie zeigt anhand eines konkreten Motors, wie sich Aufarbeitung gegenüber Neufertigung auf Treibhausgasemissionen, Materialeinsatz und Transportleistung auswirkt.
Am Beispiel des MAN D2842 LE622 wird deutlich, welches Potenzial in der Verlängerung von Produktlebenszyklen liegt.
Wissenschaftlich fundiert und unabhängig geprüft
Transparenz schafft Vertrauen
Die Lebenszyklusanalyse wurde vom Lehrstuhl für Umweltgerechte Produktionstechnik der Universität Bayreuth durchgeführt. Die kritische Prüfung erfolgte durch einen unabhängigen externen Sachverständigen im Auftrag der DEKRA Assurance Services GmbH.
Die Studie folgt der Ökobilanz-Methodik nach DIN EN ISO 14040/44. Die Überprüfung erfolgte in Anlehnung an DIN CEN ISO/TS 14071 beziehungsweise DIN SPEC 35803.
Der Lehrstuhl für Umweltgerechte Produktionstechnik an der Universität Bayreuth erforscht und entwickelt innovative Lösungen für eine nachhaltige industrielle Produktion. Die Forschung umfasst verschiedene Bereiche der Fertigungstechnik, darunter die additive Fertigung, die Zerspanung sowie Konzepte der Kreislaufwirtschaft. Ziel ist es, Produktionsprozesse und Produkte effizient, ressourcenschonend und zukunftsfähig zu gestalten.
Nachhaltigkeit bildet dabei ein übergreifendes Querschnittsthema aller Forschungsaktivitäten. Einen Aspekt stellt dabei Bewertung ökologischer Auswirkungen mithilfe der Lebenszyklusanalyse (Life Cycle Assessment, LCA) dar. Durch die Betrachtung des gesamten Produktlebenszyklus werden Umweltwirkungen transparent gemacht und Potenziale zur Reduzierung von Emissionen, Ressourcenverbrauch und Abfällen identifiziert.
Der Lehrstuhl verbindet produktionstechnische Forschung mit Methoden der Nachhaltigkeitsbewertung, Digitalisierung und Datenanalyse, um wissenschaftlich fundierte Entscheidungsgrundlagen für Industrie und Gesellschaft bereitzustellen. In enger Zusammenarbeit mit Unternehmen und Forschungspartnern entstehen praxisnahe Lösungen für die Entwicklung ressourceneffizienter Fertigungsprozesse, langlebiger Produkte und geschlossener Materialkreisläufe.
Mit diesem interdisziplinären Ansatz leistet der Lehrstuhl einen Beitrag zur Transformation der Produktion hin zu einer klimaverträglichen, ressourceneffizienten und zirkulären Industrie.
DEKRA Assurance Services GmbH berät, prüft und auditiert weltweit Unternehmen in verschiedenen Bereichen des Nachhaltigkeits- und Umweltmanagements, sowie zu Chemikalienrecht, Datenschutz, Informations- und Cybersicherheit.
Im Rahmen von Lebenszyklusanalysen (Life Cycle Assessments, LCA) führt DEKRA Assurance Services GmbH kritische Prüfungen durch, um die methodische Qualität, Transparenz und Nachvollziehbarkeit der Studien zu bewerten. Dabei wird überprüft, ob die Durchführung und Dokumentation der LCA den einschlägigen Normen und anerkannten wissenschaftlichen Standards – insbesondere der ISO 14040 und ISO 14044 – entsprechen.
Die kritische Prüfung dient der unabhängigen Bewertung der verwendeten Methoden, Annahmen, Daten und Ergebnisse. Sie stärkt die Glaubwürdigkeit und Aussagekraft der Studie und unterstützt deren transparente Kommunikation gegenüber Kunden, Partnern und weiteren Stakeholdern. Durch ihre umfassende Expertise in der Nachhaltigkeitsbewertung und deren unabhängiger Prüfung trägt DEKRA Assurance Services GmbH maßgeblich zur Qualitätssicherung sowie zur Stärkung von Transparenz und Vertrauen bei.
STUDIENAUFBAU UND DATENGRUNDLAGE
Die Studie betrachtet zwei Bezugsjahre: die Neufertigung des Motors im Jahr 2013 (letztes Produktionsjahr dieses Serienmotors) sowie die Wiederaufbereitung im Jahr 2023. Für die Hintergrunddaten wurden überwiegend aktuelle Datensätze verwendet, während Primärdaten für die Wiederaufbereitung aus dem Jahr 2023 stammen.
Die Ökobilanz wurde mit der Software LCA for Experts (Sphera) erstellt. Für die automatisierte Modellerstellung wurde zusätzlich SlimLCI+ verwendet. Die Hintergrunddaten stammen aus der Datenbank LCA for Experts sowie aus der konzerninternen Volkswagen-Datenbank LEAD_DB_EN_CUP_2023_2_v2.GaBiDB, welche konzernweit standardisierte Datensätze und Verknüpfungen zwischen Bauteilen und GaBi-Datensätzen bereitstellt.
Allokationen, also die methodische Zuordnung von Umweltwirkungen zu einzelnen Produkten, Prozessen oder Lebenswegabschnitten, werden soweit möglich durch eine detaillierte Modellierung der Produktsysteme oder durch Systemerweiterungen vermieden. Ist eine Allokation erforderlich, erfolgt die Zuordnung der Umweltauswirkungen bevorzugt anhand physikalischer Eigenschaften wie Masse oder Energiegehalt. Können diese die Umweltbelastungen nicht angemessen abbilden, werden wirtschaftlicher Wert oder Stückzahl als Zuordnungskriterien verwendet.
Für die Modellierung des Lebenswegabschnitts „Entsorgung“ wird der Cut-off-Ansatz angewendet. Dabei werden ausschließlich die Umweltauswirkungen innerhalb des betrachteten Produktsystems berücksichtigt; Gutschriften für die Bereitstellung von Sekundärmaterialien werden nicht vergeben. Dieser Ansatz wurde gewählt, da der Fokus der Studie auf der Bewertung der Wiederaufbereitung liegt und nicht auf den Vorteilen des Materialrecyclings.
SYSTEMGRENZEN
Die vorliegende Ökobilanz betrachtet den gesamten Lebenszyklus des untersuchten Produktsystems und folgt damit einem Cradle-to-Grave-Ansatz. Die Systemgrenzen umfassen die Lebenswegabschnitte Produktion, Nutzung und Entsorgung. Berücksichtigt werden die Ressourcengewinnung, Materialherstellung, externe und interne Komponentenfertigung, Transport- und Logistikprozesse, die Montage des Motors, die Kraftstoffbereitstellung und der Betrieb während der Nutzungsphase sowie Wartungsmaßnahmen und die abschließende Entsorgung des Motors. Die Studie bezieht sich auf die Neufertigung des Motors am Standort Nürnberg (Deutschland), die Wiederaufarbeitung in Nürnberg sowie die Aufbereitung von Kurbelgehäuse und Zylinderkopf in Tschechien. Die vorgelagerten Lieferketten werden weltweit berücksichtigt, während die Nutzung im europäischen Raum modelliert wird. Die betrachteten Produktions- und Aufbereitungstechnologien entsprechen dem Stand der Technik der jeweiligen Referenzjahre.
EINSCHRÄNKUNGEN
Es ist wichtig zu beachten, dass Ökobilanzen (LCAs) komplexe Bewertungen darstellen, die zahlreiche spezifische methodische sowie datenbezogene Entscheidungen durch den Ersteller erfordern. All diese Entscheidungen beeinflussen die Ergebnisse der Umweltwirkungsbewertung. Unterschiede bei Einsatzprofilen, Methoden der Datenaggregation (Top-down/Bottom-up), Datenqualität, verwendete Datenbanken usw. können zu Abweichungen in den Ergebnissen führen.
Diese Faktoren müssen berücksichtigt werden, wenn die Ergebnisse dieser Studie mit LCA-Studien anderer OEMs verglichen werden. Für einen fairen Vergleich der Umweltleistung müssten zunächst Umfang, Systemgrenzen und zugrunde liegende Annahmen verstanden und aufeinander abgestimmt werden – selbst dann, wenn dieselben Normen angewendet werden. Ein direkter Vergleich der Ergebnisse verschiedener Studien ist ohne Berücksichtigung dieser Unterschiede nicht möglich.
Diese LCA basiert auf einer typischen Motorkonfiguration und verwendet etablierte Annahmen für die Nutzungs- und End-of-Life-Phase, die zusammen ein Referenzszenario bilden. In der Praxis können jedoch andere Motorkonfigurationen, Betriebsbedingungen und End-of-Life-Szenarien auftreten, die zu abweichenden Ergebnissen führen können. Dies sollte bei der Nutzung und Interpretation der Ergebnisse dieser Studie berücksichtigt werden.
HÄUFIG GESTELLTE FRAGEN
Eine Lebenszyklusanalyse (engl. Life Cycle Assessment – LCA) untersucht die Umweltauswirkungen eines Produkts über definierte Lebenswegabschnitte hinweg.
Weil im Bahnbereich viele Motoren über sehr lange Lebenszyklen im Einsatz sind, bietet die große installierte Basis ein erhebliches Potenzial zur CO₂-Einsparung. Die professionelle Aufarbeitung kann vorhandene Ressourcen länger nutzbar machen und produktionsbedingte Emissionen gegenüber einer Neufertigung deutlich reduzieren.
Nein. Die konkreten Einsparungen hängen vom jeweiligen Motortyp, den eingesetzten Materialien, dem Aufarbeitungsumfang, den Transportwegen und dem betrachteten Einsatzprofil ab. Die Studie zum MAN D2842 LE622 zeigt jedoch grundsätzlich, dass die professionelle Aufarbeitung von Motoren gegenüber einer Neufertigung deutliche Umweltvorteile ermöglichen kann.
Nein. Ein MAN Original wiederaufbereiteter Motor erfüllt dieselben technischen Anforderungen wie ein vergleichbarer Neumotor. Im Rahmen der Wiederaufbereitung werden geeignete Komponenten geprüft, aufbereitet oder ersetzt, sodass der Motor wieder zuverlässig eingesetzt werden kann und dieselbe Funktion im jeweiligen Anwendungsbereich erfüllt.
Für die Modellierung des Lebenswegabschnitts „Entsorgung“ wird der Cut-off-Ansatz angewendet. Dabei werden ausschließlich die Umweltauswirkungen innerhalb des betrachteten Produktsystems berücksichtigt; Gutschriften für die Bereitstellung von Sekundärmaterialien werden nicht vergeben. Dieser Ansatz wurde gewählt, da der Fokus der Studie auf der Bewertung der Wiederaufbereitung liegt und nicht auf den Vorteilen des Materialrecyclings.
Ja. Für einen MAN Original wiederaufbereiteten Motor gelten dieselben Gewährleistungsbedingungen wie für einen vergleichbaren Neumotor.
Besonders vorteilhaft ist die Motorwiederaufbereitung in Anwendungsbereichen, die durch lange Nutzungsdauern, einen umfangreichen Bestandspark und hohe Anforderungen an die Verfügbarkeit der Antriebssysteme gekennzeichnet sind. Dazu gehören beispielsweise Bahnanwendungen, Arbeitsboote der Berufsschifffahrt, stationäre Anlagen zur Energieerzeugung und Kraft-Wärme-Kopplung sowie Nutzfahrzeuge im Fern- und Langstreckenverkehr.