Die Struktur des Berichts orientiert sich an dem europaweit harmonisierten DPSIR-Modell (Driver, Pressure, State, Impact, Response bzw. Treiber, Belastung, Zustand, Auswirkung, Reaktion). Dieses Modell erlaubt es, die kausalen Zusammenhänge zwischen Ursachen, Belastungen, Zustand und Auswirkungen aufzuzeigen und entsprechende Massnahmen zu adressieren. Die einzelnen Einschätzungen zu Zustand und Handlungsbedarf erfolgten durch städtische Fachpersonen.
Belastbarkeitsgrenzen zeigen auf, welche Umweltschäden unser Planet aushalten kann, ohne gefährliche planetare Systemwechsel nach sich zu ziehen. Ökobilanzen bilden gesamthaft verschiedenste Umwelteingriffe ab, die mit konsumierten Produkten einhergehen, unter Berücksichtigung vor- und nachgelagerter Prozesse wie Herstellung und Entsorgung.
In herkömmlichen Ökobilanz-Resultaten werden Umweltbelastungen der betrachteten Konsumprozesse für sich dargestellt oder zur besseren Verständlichkeit mit anderen Tätigkeiten verglichen. Diese Vergleiche ergeben nur eine relative Einordnung, zum Beispiel mit wie vielen Kilometern Autofahrt die Umweltbelastungen von einem Kilogramm mit dem Flugzeug importiertem Spargel gleichgesetzt werden können.
Die planetaren Belastbarkeitsgrenzen erlauben eine absolute Einordung mit den vorhandenen natürlichen Pufferkapazitäten der Erde. Diese können als maximale Obergrenze der Umweltbelastungen verstanden werden, die eine Gesellschaft nicht überschreiten darf, will sie ökologisch nachhaltig sein. Dieser absolute Vergleich erlaubt eine fundierte Bewertung von Konsumprozessen beziehungsweise Lebensstilen.
Um die Belastbarkeitsgrenzen des Planeten mit Ökobilanzen zu verknüpfen, wurden die für den ganzen Planeten definierten Grenzen in der PBA-Bewertungsmethode (Planetary Boundary Allowance) auf Pro-Kopf-Budgets (Allowances) heruntergebrochen. Dies wurde auf der Basis einer Weltbevölkerung von 10 Milliarden Menschen gemacht, um künftige Bevölkerungsentwicklungen berücksichtigen zu können und nicht jährlich schrumpfende Pro-Kopf-Budgets nachführen zu müssen. Verwendete Messgrössen der Belastbarkeitsgrenzen mussten teilweise in kompatible andere Messgrössen übersetzt werden, wie sie in Ökobilanzen verwendet werden. Zu bemerken ist, dass sich diese Messgrössen oder eben planetare Belastbarkeitsgrenzen auf unterschiedliche Stufen des DPSIR-Modells beziehen.
Letztlich geht es in der PBA-Bewertungsmethode darum, verschiedenste Eingriffe in die natürliche Umwelt auf der Basis einer Lebenszyklusrechnung in ihrer relativen Wirkung zu bewerten und sie mit den absoluten planetaren Pufferkapazitäten der Erde zu vergleichen. Dieser Vergleich kann auf der Stufe Belastung, Zustand oder Auswirkung stattfinden. Welche Stufe für welchen Umwelteffekt zur Anwendung kommt, haben die Originalautoren der Planetary Boundaries bei ihrer Festlegung implizit ausgewählt (Rockström et al. 2009, Steffen et al. 2015), was zumeist auf die verfügbare Datenlage zurückgeht.
Die in der Stadt Zürich konsumierten Produktemengen stammen weitgehend aus Statistiken des Bundes, wobei darauf geachtet wurde, dass die Verhältnisse der Zürcher Bevölkerung möglichst spezifisch abgebildet werden. Für die Jahresmobilität wurden die Ergebnisse des Mikrozensus 2015 für «Urbane Kernzonen» herangezogen. Die mit den konsumierten Produkten gesamthaft einhergehenden Umwelteingriffe basieren weitergehend auf Lebenszyklus-Daten der Ökoinventardatenbank Ecoinvent (v3.5/2018) sowie zusätzlichen Recherchen von Doka Ökobilanzen, Zürich.
Die Bewertung der Summe der Umwelteingriffe aus dem stadtzürcherischen Konsumprofil erfolgte mit einer aktualisierten Version PBA-Bewertungsmethode. Für den Umweltbericht wurde die planetare Belastungsgrenze für den Artenverlust neu auf einen Wert von 0.0000117 temporär verdrängte Arten pro Person und Jahr festgelegt, was eine Anpassung der obigen PBA'06-Methode darstellt.
Die planetaren Belastbarkeitsgrenzen definieren biophysikalische Grenzen, bei deren Überschreitung Erdsystemprozesse aus dem Gleichgewicht geraten und beträchtliche Risiken für das Wohlergehen der menschlichen Gesellschaft und der Natur entstehen können. Je nach Umweltbereich stellen diese gegenwärtigen Belastungen die Summe von vergangenen und gegenwärtigen Aktivitäten dar.
Für den Klimawandel ist die Belastbarkeitsgrenze diejenige Emissionsmenge an Treibhausgasen, die auch langfristig zu keiner übermässigen Akkumulation von Treibhausgasen führt, da sie von der Natur wieder durch Senken ausgeglichen werden kann. Da jedoch über Jahrzehnte hinweg eine globale Akkumulation von Treibhausgasen in der Atmosphäre stattgefunden hat, werden künftig verstärkte Entfrachtungen der Atmosphäre nötig sein, um das Klimasystem wieder von einem nicht nachhaltigen Kipppunkt weg zu bringen.
Die Umweltbelastung der Ernährung wird in sogenannten Umweltbelastungspunkten (UBP) angegeben. Diese werden gemäss der Methode der ökologischen Knappheit quantifiziert, die eine Aggregation verschiedener Umweltbelastungen zu einer einzigen Kenngrösse ermöglicht. Dazu werden verschiedene Umweltwirkungen (z.B. Klimawandel, Landnutzung, Emissionen von Schadstoffen) entsprechend ihrer durch die schweizerischen Umweltziele definierten Bedeutsamkeit mit sogenannten Ökofaktoren gewichtet.
Das Monitoring der Treibhausgasemissionen der Stadt Zürich erfolgt gemäss den in Gemeinderatsbeschluss Nr. 2021/177 beschriebenen Systemgrenzen und orientiert sich am international anerkannten «Greenhouse Gas Protocol»-Standard für Städte. Die Treibhausgasemissionen werden im Allgemeinen berechnet, indem Aktivitätsdaten erhoben und mit Treibhausgas-Emissionsfaktoren multipliziert werden. Es werden möglichst Zürich-spezifische, aktuelle und detaillierte Datenquellen verwendet. Für die retrospektiven Berechnungen der direkten Treibhausgasemissionen von 2010–2022 sind dies:
Gebäude: Daten von Energieversorgern, Datenbank zu Feuerungen und Tankanlagen, Emissionskataster Luftschadstoffe, Emissionsfaktoren aus der KBOB-Empfehlung «Ökobilanzdaten im Baubereich»
Mobilität: Verkehrsmodell des Umwelt- und Gesundheitsschutzes der Stadt Zürich (basierend auf dem kantonalen Gesamtverkehrsmodell), Emissionskataster Luftschadstoffe, Handbuch für Emissionsfaktoren (HBEFA)
Entsorgung: Daten von Entsorgung + Recycling Zürich (ERZ), Emissionsfaktoren des Treibhausgasinventars der Schweiz
Land- und Forstwirtschaft: Emissionskataster Luftschadstoffe
Die direkten und negativen Treibhausgasemissionen für die Jahre 2023–2040 werden mit den im Klimaschutzplan beschriebenen Zielen für die sechs Massnahmenpakete in den Bereichen Gebäude, Mobilität und Entsorgung abgeschätzt. Dabei werden auch bereits absehbare Entwicklungen berücksichtigt, wie beispielsweise die wahrscheinlichste Bevölkerungsentwicklung oder der Ausbau der KVA Hagenholz. Da die Entwicklung der Treibhausgasemissionen neben den Klimaschutzmassnahmen der Stadt Zürich von verschiedenen weiteren Einflussfaktoren abhängt und die Datenlage beschränkt ist, ist die Unsicherheit der prospektiven Abschätzungen relativ hoch. Das Monitoring der Treibhausgasemissionen der Stadt Zürich wird in den kommenden Jahren weiterentwickelt, ergänzt und jährlich aktualisiert, um neue Datengrundlagen und Ziele zu berücksichtigen und die Unsicherheit zu reduzieren.
Der Treibhausgasfussabdruck wird grundsätzlich definiert als die Summe der direkten und indirekten Treibhausgasemissionen, die durch eine menschliche Aktivität verursacht werden. Der «Greenhouse Gas Protocol»-Standard unterscheidet drei Bereiche von Treibhausgasemissionen:
Bereich 1
direkt erzeugte Treibhausgasemissionen (z. B. Verbrennung von Treib- und Brennstoffen, Emissionen von Kältemitteln)
Bereich 2
indirekte Treibhausgasemissionen durch eingekaufte Energie (z. B. Strom oder Energie aus thermischen Netzen)
Bereich 3
übrige indirekte Treibhausgasemissionen (z. B. eingekaufte Waren und Dienstleistungen, Geschäftsreisen, Pendelmobilität der Mitarbeitenden, Abfallentsorgung, Nutzung verkaufter Produkte)
Als Ausgangspunkt für die Ermittlung des Treibhausgasfussabdrucks werden oft die beiden ersten Bereiche berücksichtigt, da die nötigen Daten meist bereits vorliegen. Die Abschätzung Treibhausgasemissionen des Bereichs 3 ist im Allgemeinen aufwändiger und die Resultate sind mit einer grösseren Unsicherheit behaftet.
