Livscyklusvurdering Miljøvurdering af produkter Life Cycle Thinking Delvist Gaflet fra: Vivian Andersen Ingeniørhøjskolen Odense Teknikum

Mange kalder stadig en LCA for en livscyklusanalyse, men følger man den korrekte terminologi er LCA en forkortelse af Life Cycle Assessment - på dansk livscyklusvurdering. Men LCA er også et begreb, der i bred forstand dækker over hele livscyklustankegangen og ikke kun detaljerede vugge-til-grav studier. Livscyklustankegangen og livscyklusvurderinger (LCA) er et meget centralt element i den produktorienterede miljøindsats, og Miljøstyrelsen har støttet udviklingen af en række værktøjer til at støtte virksomhederne med arbejdet.

Der opdeles typisk i 4 hoved-grupper

Eller: Craddle to Craddle Livscyklusvurdering Life Cycle Assessment, LCA Det drejer sig om: Vurdering af miljøpåvirkninger ved produkt i hele dets livsforløb "vugge til grav”  Eller: Craddle to Craddle

En livscyklusvurdering er en systematisk opgørelse og vurdering af de udvekslinger med miljøet, som et produkt forårsager i hele dets livsforløb fra råmateriale-udvinding over produktion og brug til den endelige bortskaffelse. Ved et produkt forstås enhver løsning, som kan opfylde en funktion, d.v.s. produkter, materialer, serviceydelser m.v.  

Regnet på 1 m3 á hhv Papiruld , 42 kg/m3 Rockwool, 29 kg/m3 (måske valgt for lille densitet for Rockwool, så reelle forskel er større) Beregnet ved BEAT2002 Forskel i egenskaber gør at de ikke umiddelbar bare kan sammenlignes, f.eks. Papiruld er fugtsugende og der skal medregnes en fugtspærre, der kan også være brandmæssige egenskaber der skal tages hensyn til.

Produkters livsforløb Miljøfokus Materiale- fremstilling Produktion Brug Bortskaffelse

Produkters livsforløb Fra www.lca-center.dk

Inddeles i 4 faser Råmaterialefasen Produktionsfasen Brugsfasen Bortskaffelsesfasen Evt. Transport-fasen særskilt

http://www.lca-center.dk/cms/site.asp?p=358 Fase Beskrivelse Eksempel: LCA Centers T-shirts Råmaterialefasen er, der hvor råstofferne til produktet udvindes fra naturen. Det kan være minedrift, olie og gasudvinding, skovbrug, landbrug med videre afhængig af hvilket produkt eller serviceydelse, man kigger på. Dyrkning af bomuld  http://www.lca-center.dk/cms/site.asp?p=358

Produktionsfasen er, der hvor råmaterialerne ved forskellige processer formes til produkter. Der er typisk tale om flere forskellige led. Spinning af garner Vævning Vådbehandling (afsletning, blegning, farvning m.v.) Udskæring Syning Brodering Pakning Brugsfasen er den fase i produktets livscyklus, hvor produkterne anvendes af slutbrugeren. Det er her, hvor den funktionelle enhed kommer til udtryk. Brug af T-shirt Vask Tørretumbling

Bortskaffelsesfasen er der, hvor produktet er udtjent, måske fordi det er gået i stykker eller er blevet umoderne. Er det brændbart, sendes det typisk i Danmark til forbrænding, men situationen kan være meget forskellig fra land til land. Affaldsforbrænding med energigenvinding    Transport regnes enten med i de enkelte faser eller tages med særskilt. Transport indgår inden for og imellem de forskellige andre livscyklusfaser. Transport af bomuld, garner, metervare, materialer, emballage, færdige T-shirts og transport af affald.

Hvorfor LCA? Udvikling af mere miljøvenlige produkter Sammenligne alternativer

Kilde: LCA-Center.dk

Hvordan så? Meget besværlig, - man skal i princippet også medtage energien og råstoffer til at producere boremaskinen til de huller, der måtte være i et produkt. Umuligt, derfor bruges Forenklede metoder:

Metoder UMIP Udvikling af Miljøvenlige Produkter Metode udviklet af DTU, Miljøstyrelsen og DI MEKA, Forenklet metode baseret på UMIP Andre f.eks. LCA-Calculator ( trial ) Forskellige regneark + nævne andre?: MEKA = enkel metode baseret på UMIP BEAT (By og BYG) PC-program baseret på UMIP GaBi er et PC-værktøj, hvor man kan udføre LCA ved UMIP-metoden

Materialer, Energi, Kemikalier, Andet. Om Meka princippet se: Materialefase Produktionsfase Brugsfase Bortskaffelsesfase Transportfase

Udpegning af et produkt. Udarbejdelse af lister over materialer og stoffer. Udarbejdelse af flowdiagrammer/procestræ. Materialefase • Produktionsfase • Brugsfase • Bortskaffelsesfase • Transportfase Kvantificering af input/output strømme. Udfyldelse af MEKA-skema.

Eksempel på et MEKA-skema

Engangsartikler til fødevarer   Materiale-fase Produktions-fase Brugs-fase Bortskaffelses-fase Transport-fase Materialer Afgrøder til bioplast Træ til papirmasse Belægninger tilsætninger Produktion af kompost Recirkulering af plast (fx. PE) Energi Energi til dyrkningfasen Energi til pro-duktion af poly-mer/plastgranu-lat og papir/ karton/masse. Energi til formning af engangsartikel Forbrænding både energi forbrug samt varme og el produktion Kompostering: Energiforbrug samt evne til at kompostere Transport af afgrøder og træ. Transport af plast-granulat og papirmasse. Transport til forbrugeren Kemi-kalier Kunstgødning sprøjtemidler Kemikalier til produktions-prosesserne Methan produktion ved deponi Emissioner fra transport Andet Brug af føde-varer til non-food produkter. GMO råvarer Stort for-brug da det er et engangs-produkt Vejledning til forbruger om korrekt affaldshåndtering

En livscyklusvurdering gennemføres i en række trin: 1. Målsætning 2. Afgrænsning 3. Opgørelse 4. Vurdering

Målsætning Hvad skal miljøvurderingen bruges til? Hvilke beslutninger skal understøttes ? ( er det for at vælge mellem produkter, for at kunne reklamere med grøn profil eller ? )

Afgrænsning Produktet. Livsforløbet. Vurderingsparametre Ydelsen. Den funktionelle enhed Livsforløbet. Hvor stor del af livsforløb medtages? Vurderingsparametre Hvilke miljøpåvirkninger medtages?

Den funktionelle enhed Ydelsen defineres Kvantitativt; Størrelse og varighed Kvalitativt; Bruger-krav/ønsker Andre eksempler er el-sparepære (15W, levetid 6000 timer) kontra glødetrådspærer (60W, 1000 timer) Denne figur er fra; Henrik Wenzel, Michael Hauschild, Elisabeth Rasmussen.: Miljøvurdering af produkter. Miljøstyrelsen, Danmarks Tekniske Universitet og Dansk Industri. 1996.

Kilde: http://www.lcafood.dk/LCA/LCA_dansk.htm#gennemgang

Funktionel enhed: Når man arbejder med LCA eller livscyklustankegangen, relaterer man miljøbelastningen til en funktionel enhed. En funktionel enhed fortæller noget om, hvad det er for en funktion, man skal have udført. F.eks. kan et krus' funktion være at fungere som beholder for 2 dl varm kaffe tre gange om dagen.  På den måde kan man sammenligne forskellige produkter, der kan opfylde den samme funktion. Kigger man på den funktionelle enhed "at være beholder til varme drikke 3 gange om dagen i et år" kan man f.eks. sammenligne følgende alternativer, der opfylder funktionen.

1/4 keramikkrus + varmt vand og opvaskemiddel 1095 plastikkrus 1095 flamingokrus 1/4 keramikkrus + varmt vand og opvaskemiddel 1/2 porcelænskop og -underkop + opvaskemaskine, opvaskemiddel, afspændingsmiddel, vand, salt og elektricitet Eksemplet er hentet fra en UMIP-lærebog.

Vurderingsparametre UMIP Ressourceforbrug Miljøeffekter Drivhuseffekt Ozonnedbrydning Forsuring Næringssaltbelastning Fotokemisk ozondannelse Human toksicitet Økotoksicitet Affald Arbejdsmiljø UMIP regner med i alt 11 effekttyper, her medregnet Ressourceforbrug og Arbejdsmiljø I ovenstående vises de 10, da der ikke nævnes ”Persistent toksicitet” (særlig del af human/økotoks.)

Globale effekter   Tab af ressourcer Drivhuseffekten Nedbrydning af ozon-”laget Regionale effekter Forsuring Iltsvind Fotosmog Lokale effekter Human Forgiftning, Økotoksicitet Affald Arbejdsmiljø Næringssaltebelastning

Opgørelse Input output Proces Materialer Emissioner til Luft, vand, jord Energi Affald Arbejdsmiljø

Vurdering Tolkning af data fra opgørelsen Karakterisering af udvekslingers bidrag til miljøeffekter Normalisering, dvs. relateres til baggrundsbelastning Vægtning i forhold til alvorlighed

I. Karakterisering Beregning af miljøeffektpotentialer (MP): MP (j) = Σ [Qi x EF(j)i] J er drivhuseffekten, forsuring osv. Qi er kg af det enkelte stof i. EF(j)i er effektfaktor for miljøeffekten for det enkelte stof i produktet En række effektfaktorer ses i UMIP-bøger Undtagen for effektfaktorer for toksicitet. toksicitetsdata kan være svære at finde, dels skal en række data findes for at regne tox-potentialerne, især toksicitetstest (test m. fisk, krebsdyr og alger), samt data for Flygtighed (Heneys lovs konstant), Atmosfærisk levetid, bionedbrydelighed, adsoptionskoeificient i jord… Eks.

Eksempel: drivhuseffekt Fra X udledes: 0,1 kg CH4 og 1 kg CO2 pr år EF(de) = GWP For CH4 = 25 kg- CO2 ækv./kg MP (de) = 0,1 × 25 kg + 1 × 1 kg = 3,5 kg CO2-ækvivalenter = X´s bidrag til drivhuseffekten pr. år Metan, CH4 => drivhuseffekt OG fotokemisk ozondannelse (smog) Kuldioxid, CO2 => blot drivhuseffekt

II. Normalisering Normaliseringsreferencer = baggrundsbelastningen pr. år pr. person i området. eks. i 1990 blev udledt drivhusgasser ~ 8.700 kg CO2-ækv pr. person i verden X; NMP(de) = 3,5 kg CO2-ækv pr. År 8700 kg CO2 ækv pr. person pr.år = 0,40x10-3 PE = 0,40 mPE (PE = personækvivalent = brøkdele af samlede belastning) Enheden bliver ”pr. person” men kan udtrykkes som brøkdele af samlede belastning, her den globale belastning

III. Vægtning VMP = NMP x VF Miljøeffekterne vægtes i forhold til politiske reduktionsmål. Vægtningsfaktoren: VF= Effektpotentiale for aktuelle udledning i 1990 Effektpotentiale for målsatte udledning i 2000 Enhed PEM, ”M” viser at det er vægtet ift mål VMP = NMP x VF Brøkdele af miljøpolitiske fastsatte råderum i år 2000

Vægtning, forts. Ressourceforbrug vægtes i forhold til ressouceknaphed. VF = 1/FH eks. FH olie(1990) = 43 år VF = 0,023 år-1 (Enhed PR, person reserver, altså andele af verdens kendte reserver pr. Person og efterkommere)  

Eks: Miljøvurdering af en pumpe Grundfos A/S 1995   Dette og de næste billeder er fra; Henrik Wenzel (redaktør).: Miljøvurdering i produktudviklingen – 5 eksempler. Miljøstyrelsen, Danmarks Tekniske Universitet og Dansk Industri. 1996.

Levetid af pumpen er sat til 10 år

Forbedringspotentialer for pumpen, f.eks. El-forbrug i brugsfasen giver det væsentligste bidrag * Elektronisk styring indført => betydelig energi besparelse reducere forbrug af sparsomme ressourcer kobber, nikkel * Optimere konstruktion mhb demontage => større genanvendelses grad Erfaringer fra LCA anvendes til alle relevante pumper => energibesparelse = Gennemsnitlig energiforbrug i drift er for Grundfos’ pumper reduceret med 22% Fra 1997 til 2003

Referencer/links Henrik Wenzel, Michael Hauschild, Elisabeth Rasmussen.: Miljøvurdering af produkter. Miljøstyrelsen, Danmarks Tekniske Universitet og Dansk Industri. 1996. Henrik Wenzel (redaktør).: Miljøvurdering i produktudviklingen – 5 eksempler. Miljøstyrelsen, Danmarks Tekniske Universitet og Dansk Industri. 1996. www.iot.dk\va www.mst.dk www.lca-center.dk

Extraction Process Manufacturing Use Waste Treatment Transport

Link: Håndbog i miljøvurdering af produkter M mf.