Die Auswirkungen eines Materials auf die Umwelt in bezug auf landschaftliche Veränderung, an Luft, Boden und Wasser abgegebene Emissionen sowie das Potential für Recycling werden bewertet anhand einer Studie, die generell als "Wiege-bis-zum-Grab"-Studie bezeichnet wird. Eine solche Studie wurde an der Technischen Universität von Berlin an einer Reihe von Trinkwasserrohrleitungssystemen ausgeführt, einschließlich Metallen (verzinkter Stahl und Kupfer) und Kunststoffen: vernetztes Polyethylen (VPE), Polybuten-1 (PB-1), Polypropylen (PP-R) und chloriertes Polyvinylchlorid (PVC-C).

Die Studie beinhaltete folgende Phasen:

Rohmaterialbezug
Der Abbau von Metallerzen, der vorwiegend im Tagebau erfolgt, führt zu einer Veränderung der Landschaft. Der geringe Anteil an Metall, der aus dem Erz gewonnen wird (1 bis 2%), verschärft dieses Problem, da große Mengen Abraum deponiert werden müssen.
Im Gegensatz hierzu wird Erdöl anhand eines Bohrlochs gewonnen und deshalb hat es eine wesentlich geringere langfristige Auswirkung auf die Landschaft. Überdies werden knapp 100% des Erdöls anschließend in nutzbare Produkte wie Öle, Kraftstoffe und Chemikalien umgesetzt.

Rohmaterialverarbeitung und Rohrmaterialherstellung
Das Raffinieren und Schmelzen von Metallen verbraucht wesentlich mehr Energie als die Verarbeitung von Öl und die Polymerisation von Kunststoffen. Die Emissionen der Metallproduktionsverfahren in bezug auf Boden-, Luft- und Wasserverschmutzung übersteigen ebenfalls bei weitem die Auswirkungen der Erdölverarbeitung und Kunststoffpolymerisation.
Die von der Metallraffination verursachten Emissionen, die in den Erdboden gelangen, sind aufgrund des hohen Anteils von zum Schmelzen verwendeter elektrischer Energie, die durch Kohleverbrennung erzielt wird, erhöht. Die Erzrückstände zusammen mit der Asche der Stromerzeugung verursachen eine wesentliche Verschmutzung der Landschaft. Emissionen aus diesen Metallraffinationsprozessen wirken sich auch auf die Wasser- und die Luftverschmutzung aufgrund der Erzeugung von Schwefeldioxid, Kohlendioxid, anderen Gasen und Schwebestaub sowie Sulfaten und anderen Feststoff-/chemischen Emissionen aus. Im Gegensatz dazu erzeugen die Erdölverarbeitungs- und Kunststoff-Polymerisationsverfahren nur sehr geringe Emissionen, da es sich im Wesentlichen um voll integrierte Verfahren handelt.

Herstellung von Rohren und Formteilen
Für Metalle und Kunststoffe bedeutet die Herstellung von Rohren und Formteilen eine Erhöhung der Temperatur der Rohmaterialien über deren Schmelz-/Erweichungspunkt hinaus. Die erforderlichen Temperaturen sind jedoch für Metalle im Vergleich zu Kunststoffen wesentlich höher, wodurch sich deutliche Unterschiede im Energiewirkungsgrad ergeben.

Rohrleitungsinstallationen
Das tatsächliche Gewicht von Rohrleitungssystemen wird nicht als wesentlicher Faktor in Bauinstallationen angesehen. Es ist aber wichtig, den Energiewirkungsgrad eines Rohrleitungssystems insgesamt zu beurteilen. Aufgrund ihres wesentlich leichteren Gewichts weisen Kunststoffe diesbezüglich einen entscheidenden Vorteil gegenüber Metallrohren auf. Der Gesamtenergieverbrauch zur Herstellung von Metallrohren für ein Rohrleitungssystem von beispielsweise einem 16-Familien-Haus ist wesentlich höher als für Kunststoffrohre. Die folgende Abbildung zeigt den Energieäquivalenzwert, der das Gesamtgewicht und die hiermit zusammenhängende verbrauchte Energie in der Herstellung des kompletten Rohrleitungssystems in den jeweils unterschiedlichen Materialien berücksichtigt.

Anwendungsbedingte Lebenserwartung
Zwei Aspekte sind in bezug auf die anwendungsbedingte Lebenserwartung einer Rohrleitungsinstallation zu berücksichtigen. Erstens verzögert die Lebensdauer eines Systems die Notwendigkeit eines Ersatzes und mindert damit die Umweltauswirkungen in einem zeitabhängigen Maße. Zweitens werden am Ende der nutzbaren Anwendungszeit eines Materials dessen Umweltauswirkungen gemindert, wenn es recyclefähig ist. Sowohl Metalle als auch Polyolefin-Thermo-plaste, einschließlich Polybuten-1, sind recyclefähig. Da jedoch die Kunststoffrohr-leitungssysteme laut Normen- bzw. Standardzulassung eine Nutzungsdauer von über 50 Jahren erwarten lassen, ist es schwierig die Umweltauswirkungen des Recycling bei einem solch langen Zeitrahmen vorauszusagen.

Quantitative Bewertung der Emissionen
Zur Quantifizierung der Umweltauswirkungen von Emissionen wurde an der Technischen Universität von Berlin eine normierte Vergleichsmethode entwickelt, die unter der Abkürzung VENOB (Vergleichende Normierende Bewertung) bekannt ist. Diese Umweltanalyse basiert auf wissenschaftlichen Fakten und vergleicht den Energieverbrauch in bezug auf Emissionen, die an Luft, Wasser und Boden im Laufe jeder Phase, vom Rohmaterialbezug bis hin zur Installation des Rohrleitungssystems, abgegeben werden. Die Universität bewertete sechs verschiedene für Trinkwasserrohrleitungsinstallationen verwendete Materialien gemäß DIN 1988 Teil 3 basierend auf einem 16-Familien-Haus mit zentraler Warm- und Kaltwasserverteilung bei 4 bar Druck.
Die folgenden 3 Abbildungen zeigen den normierten Vergleich (VENOB) der Auswirkungen der verschiedenen Rohrmaterialien auf die Umwelt in bezug auf Boden-, Wasser- und Luftemissionen.