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Hestia-Referenz

Hestia ist die weltweit größte Lebensmittel-Ökobilanz-Datenbank und bietet 36.044 spezialisierte Begriffe für die Umweltauswirkungsbewertung von Lebensmittelsystemen durch Live-API-Integration.

Überblick​

Hestia stellt umfassende Terminologie und Daten für Lebensmittel-Ökobilanz-Studien bereit, mit Echtzeit-API-Zugang zu kontinuierlich aktualisierten Informationen über Umweltauswirkungen.

Wichtige Kennzahlen:

  • Gesamtanzahl Begriffe: 36.044
  • Datenquelle: api.hestia.earth (Live-API)
  • Hauptkategorien: 6 Oberkategorien
  • Abdeckung: Globale Lebensmittel-Ökobilanz-Terminologie
  • Format: JSON-LD mit semantischen Annotationen
  • Aktualisierungsmethode: Live-API-Integration

Zweck und Anwendungen​

Hauptanwendungsfälle​

  1. Umweltauswirkungsbewertung

    • CO2-Fußabdruck-Berechnungen
    • Wassernutzungsanalyse
    • Flächennutzungs-Auswirkungsbewertung
    • Biodiversitäts-Auswirkungsbewertung

  2. Lieferkettenanalyse

    • Umweltverfolgung vom Feld bis zum Teller
    • Prozessbezogene Auswirkungszuordnung
    • Hotspot-Identifikation
    • Vergleichende Bewertungen

  3. Lebensmittel-Nachhaltigkeitsforschung

    • Akademische Ökobilanz-Studien
    • Politikanalyse
    • Entwicklung von Nachhaltigkeitskennzahlen
    • Forschung zu Ernährungsauswirkungen

  4. Produktentwicklung

    • Rezeptoptimierung
    • Zutatensubstitutionsanalyse
    • Verpackungsauswirkungsbewertung
    • Prozessverbesserung

Hierarchische Struktur​

Hestia organisiert Begriffe in 6 Hauptkategorien mit detaillierten Unterkategorien:

1. Praktiken (Landwirtschaft und Produktion)​

Abdeckung: Anbaumethoden, Kultivierungspraktiken, Managementtechniken

Unterkategorien:

  • Pflanzenbau-Management

    • Bodenbearbeitungspraktiken (Direktsaat, reduzierte Bodenbearbeitung, konventionell)
    • Fruchtfolgesysteme
    • Zwischenfruchtanbau
    • Mischkulturmethoden

  • Tierhaltungs-Management

    • Weidesysteme (Rotationsweide, Dauerweide, intensiv)
    • Fütterungsstrategien
    • Haltungssysteme
    • Zuchtpraktiken

  • Bodenmanagement

    • Düngungspraktiken
    • Bodenverbesserung
    • Erosionskontrolle
    • pH-Management

  • Schädlings- und Krankheitsbekämpfung

    • Integrierter Pflanzenschutz
    • Pestizidanwendung
    • Biologische Bekämpfung
    • Kulturelle Praktiken

Beispielbegriffe:

hestia/practice/tillage-no-till
hestia/practice/grazing-rotational
hestia/practice/fertilization-organic
hestia/practice/ipm-integrated-pest-management

2. Inputs und Produkte​

Abdeckung: Rohstoffe, Zutaten, Produkte, Ausgaben

Unterkategorien:

  • Landwirtschaftliche Inputs

    • Düngemittel (synthetisch, organisch, Kompost)
    • Pestizide (Herbizide, Insektizide, Fungizide)
    • Saatgut und Setzlinge
    • Bewässerungswasser
    • Energie-Inputs

  • Futtermittel-Inputs

    • Konzentratfutter
    • Raufutter (Heu, Silage)
    • Futterzusätze
    • Ergänzungsfuttermittel

  • Verarbeitungs-Inputs

    • Verpackungsmaterialien
    • Verarbeitungshilfsmittel
    • Energie (Strom, Gas)
    • Wasser

  • Produkte und Ausgaben

    • Primärprodukte (Feldfrüchte, Milch, Fleisch)
    • Koppel- und Nebenprodukte
    • Abfallströme
    • Marktfähige Ausgaben

Beispielbegriffe:

hestia/input/fertilizer-nitrogen-synthetic
hestia/input/pesticide-glyphosate
hestia/product/wheat-grain
hestia/product/beef-carcass
hestia/product/milk-raw

3. Messungen​

Abdeckung: Quantitative Messungen und Kennzahlen

Unterkategorien:

  • Ertragsmessungen

    • Ernteerträge (kg/ha, t/ha)
    • Tierische Produktionsraten
    • Produktqualitätskennzahlen
    • Ernteindex

  • Ressourcennutzungsmessungen

    • Wasserverbrauch (L, m³)
    • Energieverbrauch (MJ, kWh)
    • Flächenbelegung (ha, m²)
    • Material-Inputs (kg)

  • Umweltmessungen

    • Bodeneigenschaften (pH, organische Substanz)
    • Klimabedingungen
    • Wasserqualitätsparameter
    • Luftqualitätskennzahlen

  • Leistungsindikatoren

    • Futterverwertungsraten
    • Besatzdichten
    • Produktionseffizienz
    • Ressourcennutzungseffizienz

Beispielbegriffe:

hestia/measurement/yield-crop-kg-per-ha
hestia/measurement/water-consumption-m3
hestia/measurement/energy-use-mj
hestia/measurement/land-occupation-ha

4. Methoden und Modelle​

Abdeckung: Ökobilanz-Methodologien, Berechnungsmodelle, Bewertungsrahmen

Unterkategorien:

  • Ökobilanz-Methoden

    • Wirkungsabschätzungsmethoden (ReCiPe, CML, ILCD)
    • Allokationsmethoden (ökonomisch, Masse, Energie)
    • Systemgrenzen
    • Funktionelle Einheiten

  • Berechnungsmodelle

    • Emissionsfaktormodelle
    • Prozessmodelle
    • Pflanzenwachstumsmodelle
    • Tierproduktionsmodelle

  • Datenqualitätsmethoden

    • Unsicherheitsanalyse
    • Sensitivitätsanalyse
    • Datenqualitätsindikatoren
    • Validierungsmethoden

  • Bewertungsrahmen

    • Lebenszyklusphasen
    • Wirkungskategorien
    • Charakterisierungsfaktoren
    • Normalisierungsreferenzen

Beispielbegriffe:

hestia/method/lca-recipe-2016
hestia/method/allocation-economic
hestia/method/system-boundary-cradle-to-gate
hestia/model/ipcc-emission-factor

5. Emissionen und Ressourcennutzung​

Abdeckung: Umweltfreisetzungen und Ressourcenverbrauch

Unterkategorien:

  • Treibhausgasemissionen

    • CO₂ (fossil, biogen)
    • CH₄ (Methan) - enterisch, Gülle, Reisanbau
    • N₂O (Lachgas) - direkt, indirekt
    • Andere THG (SF₆, FCKW)

  • Luftemissionen

    • NH₃ (Ammoniak) Verflüchtigung
    • NOₓ (Stickoxide)
    • Feinstaub (PM2.5, PM10)
    • VOCs (flüchtige organische Verbindungen)

  • Wasseremissionen

    • Nährstoffauswaschung (Stickstoff, Phosphor)
    • Pestizidauswaschung
    • Sedimentaustrag
    • Schwermetalle

  • Bodenemissionen

    • Kohlenstoffbindung/-verlust
    • Bodenerosion
    • Nährstoffverarmung
    • Versauerung

  • Ressourcenverknappung

    • Wassernutzung (Blau-, Grün-, Grauwasser)
    • Verbrauch fossiler Brennstoffe
    • Mineralische Ressourcennutzung
    • Landumwandlung

Beispielbegriffe:

hestia/emission/ghg-co2-fossil
hestia/emission/ghg-ch4-enteric
hestia/emission/ghg-n2o-direct-soil
hestia/emission/water-nitrogen-runoff
hestia/emission/air-nh3-volatilization
hestia/resource/water-blue-consumption

6. Infrastruktur und Ausrüstung​

Abdeckung: Physische Infrastruktur, Maschinen, Anlagen

Unterkategorien:

  • Landwirtschaftliche Infrastruktur

    • Bewässerungssysteme
    • Gewächshäuser und Folientunnel
    • Lagereinrichtungen (Silos, Scheunen)
    • Zäune und Einfriedungen

  • Tierhaltungsinfrastruktur

    • Tierhaltungsgebäude (Ställe, Schuppen)
    • Melkstände
    • Güllelagerung
    • Futterlagerung

  • Verarbeitungsinfrastruktur

    • Verarbeitungsanlagen
    • Kühllagerung
    • Verpackungsausrüstung
    • Transportinfrastruktur

  • Landwirtschaftliche Maschinen

    • Traktoren und Anbaugeräte
    • Erntemaschinen
    • Streuer und Sprühgeräte
    • Bewässerungsausrüstung

Beispielbegriffe:

hestia/infrastructure/greenhouse-heated
hestia/infrastructure/barn-livestock
hestia/equipment/tractor-diesel
hestia/equipment/irrigation-drip-system

Live-API-Integration​

API-Endpunkt​

https://api.hestia.earth

Datenabrufmethoden​

Das ESFC-Glossar integriert Hestia-Daten durch automatisierten API-Abruf:

Vollständiger Abruf (Produktion):

npm run parse:hestia
# Ruft alle ~36.000 Begriffe von der Live-API ab
# Verarbeitungszeit: ~10-15 Minuten
# Rate-limitiert: 100 gleichzeitige Anfragen

Testmodus (Entwicklung):

npm run parse:hestia:test
# Ruft nur 50 Beispielbegriffe ab
# Verarbeitungszeit: weniger als 1 Minute
# Verwendet für Tests und Entwicklung

API-Antwortformat​

Hestia liefert Daten im JSON-LD-Format gemäß dem Hestia-Schema:

{
  "@context": "https://hestia.earth/schema",
  "@type": "Term",
  "@id": "https://hestia.earth/term/emission-ghg-co2-fossil",
  "name": "Fossile CO₂-Emission",
  "description": "Kohlendioxidemissionen aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe",
  "category": "Emissionen & Ressourcennutzung",
  "unit": "kg CO₂",
  "termType": "Emission",
  "properties": {
    "gwp100": 1.0,
    "impactCategory": "Klimawandel"
  }
}

Rate-Limiting​

  • Gleichzeitige Anfragen: maximal 100
  • Wiederholungsstrategie: 3 Versuche mit exponentiellem Backoff
  • Timeout: 30 Sekunden pro Anfrage
  • Respektvolle Nutzung: Abgestimmt auf api.hestia.earth-Richtlinien

Datenformate und Zustände​

Hestia stellt Daten in drei Formaten und drei Zuständen bereit:

Formate​

  1. JSON-LD (.jsonld)

    • Folgt dem Hestia-JSON-LD-Schema
    • Semantic-Web-kompatibel
    • Geeignet für Web-Anwendungen und ML

  2. Erweitertes CSV (.csv)

    • Begriffsbezeichner in separater Spalte
    • Flexibles Mehrfachbegriff-Format
    • UTF-8 kommagetrennt

  3. Kompaktes CSV (.csv)

    • Begriff-ID in Spaltenkopf
    • Traditionelles Analyseformat
    • Direkte Datenanalysenutzung

Zustände​

  1. Original

    • Rohdaten aus der Quelle
    • Keine Lückenfüllung oder Neuberechnung
    • Wie-berichtet-Werte

  2. Neuberechnet

    • HESTIA-Modell-Lückenfüllung
    • Neuberechnete Emissionen und Auswirkungen
    • Dokumentierte Methodik unter hestia.earth/docs

  3. Aggregiert

    • Gemittelt über Standorte und Zyklen
    • Produkt-Land-Zeitraum-Aggregationen
    • Kann nach Produktionssystem differenzieren
    • Beispiel: "Weizen, Korn - Brasilien - 2010-2024"

Integration mit anderen Quellen​

FoodEx2-Zuordnung​

Lebensmittelprodukte zu Umweltdaten zuordnen:

FoodEx2: A010101 (Weichweizen)
    ↓ semantische Zuordnung
Hestia: hestia/product/wheat-grain
    ↓ liefert
Umweltauswirkungsdaten für Weizenproduktion

ecoinvent-Verknüpfung​

Verbindung zu umfassenderen Ökobilanz-Prozessen:

Hestia: hestia/product/beef-carcass
    ↓ verknüpft mit
ecoinvent: market for cattle for slaughtering
    ↓ liefert
Vollständige Lieferketten-Ökobilanz

Eaternity-Schema-Integration​

Verknüpfung mit EOS-API-Berechnungen:

Hestia: hestia/emission/ghg-ch4-enteric
    ↓ zugeordnet zu
Eaternity: ImpactAssessment.gwp_total
    ↓ verwendet in
EOS-CO2-Fußabdruck-Berechnung

Abfragebeispiele​

SQL-Abfragen​

-- Alle THG-Emissionsbegriffe finden
SELECT id, name, category, properties
FROM terms
WHERE source = 'hestia'
  AND category LIKE '%Emissions%'
  AND name LIKE '%GHG%';

-- Alle pflanzenbaubezogenen Praktiken abrufen
SELECT id, name, description
FROM terms
WHERE source = 'hestia'
  AND category = 'Practices'
  AND name LIKE '%crop%';

-- Wasserbezogene Messungen finden
SELECT id, name, properties->>'unit' as unit
FROM terms
WHERE source = 'hestia'
  AND category = 'Measurements'
  AND (name LIKE '%water%' OR id LIKE '%water%');

-- Begriffe nach Kategorie zählen
SELECT category, COUNT(*) as term_count
FROM terms
WHERE source = 'hestia'
GROUP BY category
ORDER BY term_count DESC;

JavaScript/TypeScript​

import { Glossary, Term } from './glossary.types'

// Glossar laden
const glossary: Glossary = await fetch('/glossary.json')
  .then(r => r.json())

// Hestia-Begriffe filtern
const hestiaTerms = glossary.terms.filter(t => t.source === 'hestia')

// Nach Kategorie gruppieren
const byCategory = hestiaTerms.reduce((acc, term) => {
  const cat = term.category || 'Unkategorisiert'
  if (!acc[cat]) acc[cat] = []
  acc[cat].push(term)
  return acc
}, {} as Record<string, Term[]>)

// Emissionsfaktoren finden
const emissionFactors = hestiaTerms.filter(t =>
  t.category?.includes('Emissions') ||
  t.id?.includes('emission')
)

// Nach bestimmten Praktiken suchen
const organicPractices = hestiaTerms.filter(t =>
  t.category === 'Practices' &&
  t.name.toLowerCase().includes('organic')
)

console.log(`Hestia-Begriffe nach Kategorie:`)
Object.entries(byCategory).forEach(([cat, terms]) => {
  console.log(`  ${cat}: ${terms.length} Begriffe`)
})

Python mit pandas​

import json
import pandas as pd

# Glossar laden
with open('glossary.json') as f:
    glossary = json.load(f)

# DataFrame erstellen
df = pd.DataFrame(glossary['terms'])

# Hestia-Begriffe filtern
hestia_df = df[df['source'] == 'hestia'].copy()

# Kategoriestatistiken
category_stats = hestia_df['category'].value_counts()
print("Begriffe nach Kategorie:")
print(category_stats)

# Alle THG-bezogenen Begriffe finden
ghg_terms = hestia_df[
    hestia_df['name'].str.contains('GHG|CO₂|CH4|N2O', case=False, na=False)
]
print(f"\n{len(ghg_terms)} THG-bezogene Begriffe gefunden")

# Emissionsfaktoren-Analyse
emissions = hestia_df[
    hestia_df['category'].str.contains('Emissions', na=False)
]
print(f"\nEmissionsbegriffe: {len(emissions)}")

Umweltwirkungskategorien​

Hestia-Begriffe decken alle wichtigen Ökobilanz-Wirkungskategorien ab:

WirkungskategorieBeispielbegriffeEinheiten
KlimawandelCO₂-, CH₄-, N₂O-Emissionenkg CO₂-Äq
EutrophierungStickstoff-, Phosphorauswaschungkg N-Äq, kg P-Äq
VersauerungNH₃-, NOₓ-, SO₂-Emissionenkg SO₂-Äq
WassernutzungBlau-, Grün-, Grauwasserm³, L
FlächennutzungFlächenbelegung, -umwandlungha, m²
BiodiversitätArtenvielfalt, HabitatverlustPDF·m²·Jahr
RessourcenverknappungFossile Brennstoffe, MineralienMJ, kg
ToxizitätPestizide, SchwermetalleCTUe, CTUh

Best Practices​

Begriffsauswahl​

  1. Granularität abstimmen

    • Spezifischsten verfügbaren Begriff verwenden
    • Mit Ihrer Datenauflösung abstimmen
    • Systemgrenzen berücksichtigen

  2. Kategoriebewusstsein

    • Kategoriestruktur verstehen
    • Konsistente Kategorisierung verwenden
    • Verwandte Begriffe verknüpfen

  3. Datenqualität

    • Neuberechnete/aggregierte Daten für Vergleiche bevorzugen
    • Originaldaten für spezifische Fallstudien verwenden
    • Verwendeten Datenzustand dokumentieren

Workflow für Umweltbewertung​

1. Produkt definieren
   ↓
2. Hestia-Produktbegriff auswählen
   ↓
3. Verwendete Praktiken identifizieren
   ↓
4. Inputs zuordnen (Düngemittel, Energie, Wasser)
   ↓
5. Emissionen berechnen
   ↓
6. Wirkungsmethoden anwenden
   ↓
7. Ergebnisse berichten

Integration mit EOS​

Bei Verwendung von Hestia-Daten in Eaternity EOS:

  1. Produkt zuordnen - Hestia-Produkt mit FlowNode verknüpfen
  2. Praktiken zuordnen - Mit ActivityNode-Prozessen verknüpfen
  3. Emissionen zuordnen - Mit ImpactAssessment verknüpfen
  4. Berechnen - EOS-Berechnungsengine verwenden
  5. Validieren - Mit Hestia-aggregierten Daten vergleichen

Dokumentation und Ressourcen​

Offizielle Hestia-Ressourcen​

ESFC-Glossar-Integration​

  • 36.044 Begriffe indexiert und durchsuchbar
  • Semantische Zuordnungen zu FoodEx2, ecoinvent, Eaternity
  • SQL-Datenbank für effiziente Abfragen
  • TypeScript-Typen für typsichere Integration
  • Live-Aktualisierungen von der API

Lizenz und Nutzung​

Lizenz: Offen für Forschungsnutzung Kommerzielle Nutzung: Lizenzierung bei Hestia erfragen Namensnennung: Erforderlich bei Verwendung von Hestia-Daten Zitierformat:

Hestia Project. (Jahr). Food LCA Database. Abgerufen von https://hestia.earth

Aktualisierungen und Wartung​

Aktualisierungsmethode: Live-API-Integration Abrufhäufigkeit: Konfigurierbar (täglich, wöchentlich, monatlich) Versionsverfolgung: API-Zeitstempel und Versionsmetadaten Änderungserkennung: Automatische Diff-Erkennung bei Aktualisierungen

Aktualisierungsbefehle​

# Vollständige Aktualisierung (Produktion)
npm run parse:hestia

# Test-Aktualisierung (Entwicklung)
npm run parse:hestia:test

# Mit aktualisierten Daten erstellen
npm run build:all

Verwandte Dokumentation​