| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Baggrund til håndbog i miljøvurdering af produkter 

3. Vurdering af materialer og energi

I det trinvise arbejde med opbygning af miljøvurderingen omfatter første trin i opgørelsen af ressourceforbrug og energiforbrug opstilling af et MEKA-skema. Her er der foretaget en række forenklinger.

I dette kapitel omhandler forenklingerne derfor kun de forenklinger, der ligger i metoden i forhold til opstilling af MEKA-skemaet. Der er først set på materialer for alle faser og dernæst energi.

3.1 Materialer

I den forenklede metode tages udgangspunkt i styklisten for fremstilling af produktet. Dvs. at de materialer, der indgår i produktet ved fremstillingen samt de materialer, der forbruges i løbet af livscyklus, er medtaget.

3.1.1 Hjælpestoffer

Hjælpestoffer og andre kemikalier vil blive medtaget i kemikalievurderingen. Disse vil således ikke optræde direkte i vurderingen af materialer.

Fremkommer hjælpestoffer og andre kemikalier som affaldsstrømme, vil de optræde i vurderingen af materialer. Fremkommer de som emissioner, vil de blive medtaget under kemikalier. Her kan fx nævnes afdampning af opløsningsmidler fra anvendelse af malinger, brug af rengøringsmidler og lignende.

3.1.2 Omregning

Som datagrundlag til beregning af ressourceforbruget er data fra UMIP-databasen (UMIP PC-værktøj, beta-versionen, 1998) blevet anvendt. Bilaget i Håndbogen skal derfor ses som en eksempelliste og er ikke udtømmende.

I bilaget optræder fornyelige ressourcer. For disse er der sat en omregningsfaktor på 0, da disse materialer har en uendelig forsyningshorisont.

Vand optræder ligeledes kun i selve opgørelsen af materialer og regnes ikke om til forbrug af ressourcer. Det samme gør sig gældende for enkelte andre materialer, som fx glas, der fremstilles ud fra fornybare ressourcer.

3.2 Energi

Energiforbruget opgøres i den forenklede metode som forbrug af energiressourcer i form af råolie (i mPR). På den måde kan ressourceforbruget til materialer og til energi sammenlignes.

Det er valgt at opgøre energiforbruget i person-reserver af råolie af to hovedårsager. Af hensyn til at gøre opgørelsen så enkel som muligt blev det besluttet at vælge at udtrykke energiforbruget ved forbrug af en enkel ressource. Råolie blev valgt, da denne ressource er sparsom og som sådan udtrykker en konservativ miljømæssig vurdering af forholdene.

Energiforbruget og de energiressourcer, der faktisk bruges i et produktsystem har ofte stor betydning for det samlede resultat. Det er derfor en meget kraftig forenkling at forudsætte, at el og andre energiforbrug dækkes ved forbrug af olie.

Generelt skal der tages hensyn til, at energibesparelser i et produktsystem i forhold til et andet på sigt vil føre til udfasning af de mest miljøbelastende energiformer. Dette vil antagelig føre til, at elproduktion og andre energiforbrug baseret på råolie vil være noget af det første, der udfases. Ud fra en sådan marginalbetragtning vil det derfor være korrekt at opgøre energiforbrug som forbrug af råolie, men i en forenklet LCA, hvor tidshorisonten er relativ kort, kan marginalbetragtninger ikke umiddelbart anvendes.

3.2.1 Omregningsfaktorer

I den forenklede metode tages der ikke hensyn til, hvor energiforbruget sker rent geografisk, og dermed kan der heller ikke tages udgangspunkt i en specifik energiforsyning.

Energiudnyttelsen ved produktion af el ud fra fossile brændsler eller a-kraft ligger på 40% (Varming, 2000). I den forenklede metode er der derfor taget udgangspunkt i en energiudnyttelse på 40%. Dette giver et omregningsforhold mellem elforbrug og fyringsolie hertil på 2,5, såfremt elforbruget er opgjort i MJ. Er elforforbruget opgjort i kWh, bliver det en omregningsfaktor på 2,5 x 3,6 = 9.

Omregning af forbrug af fyringsolie til en vægtet opgørelse af forbrug af råolie er baseret på, at 1MJ svarer til 1/1025mPR = 0,001 mPR. Dette tal fremkommer ved en antagelse om en reserve af råolie på 25.600 kg/person i år 1990 og en brændværdi for råolie på 42,5 MJ.

3.2.2 Energiforbrug ved udvinding af materialer

Energiforbruget ved udvinding af materialer er i den forenklede metode baseret på data fra UMIP PC-værktøjet og andre kilder. Disse er gengivet i en tabel i bilag til Håndbogen.

3.2.3 Energiindhold i materialer

Energiindholdet i materialer bruges til at opgøre den energimængde, der kan godskrives ved forbrænding og er opgjort som den nedre brændværdi.

Den øvre brændværdi angiver materialets totale energiindhold, mens den nedre brændværdi er den øvre minus den varmemængde, der går til fordampning af dannet vand ved forbrænding. Den nedre brændværdi er udtryk for den energimængde, der i praksis kan udnyttes.

3.2.4 Energiforbrug ved processer

Energiforbruget ved forskellige forarbejdningsprocesser er givet i bilag til Håndbogen som en eksempelliste. Disse er hentet fra UMIP PC-værktøjet.

Energiforbruget til selve processerne og til det almindelige energiforbrug til lys og varme mv. på en produktionsvirksomhed er meget varierende. Har man ikke kendskab til de enkelte energiforbrug, er det foreslået i Håndbogen, at der henregnes 1/3 af energiforbruget fra materialefasen til denne fase. Denne tommelfingerregel er baseret på erfaringer fra casene, som er udarbejdet i forbindelse med projektet samt casene i UMIP.

Tabel 3.1
Energi forbrug til produktion i forhold til energi til materialer i procent.

Det gennemsnitlige energiforbrug for de produkter, der er vist i tabel 3.1, er 29%. Dvs. at en tommelfingerregel på 1/3 er rimelig. For meget komplekse produkter kan det relative energiforbrug dog være højere.

For opgørelse af energiforbruget til transport er det valgt kun at basere opgørelsen på et energiforbrug for tog, skib og bil. I mange sammenhænge skelnes mellem store og små skibe og biler, men da man oftest ikke har kendskab til det anvendte transportmiddel, og energiforbruget til transport sjældent er af betydning, vurderes det, at forenklingen ikke har betydning for fortolkning af de samlede resultater.

3.3 Udeladte miljøeffekter

I MEKA-skemaet er de udgående strømme kun medtaget i begrænset omfang på en kvalitativ form. Miljøeffekter som følge af emissioner er således ikke opgjort. Miljøeffekter fra energiforbrug er heller ikke opgjort, men selve opgørelsen af energiforbruget giver dog en indikation af en miljøbelastning.

For at vurdere betydningen for denne forenkling - udeladelse af miljøeffekter - er der i det følgende set på, hvad en opgørelse baseret på et MEKA-skema og en opgørelse baseret på anvendelse af PC-værktøjet viser.

Med henblik på at vurdere betydningen ved at undlade miljøeffekterne er der set på 3 udvalgte materialer, - aluminium, kobber og polystyren. For enkelhedens skyld er der valgt at se på 1 kg af hvert materiale, hvor levetiden er antaget at være 1 år, og hvor der er foretaget en vægtet opgørelse.

3.3.1 Anvendelse af MEKA-skema

Ved anvendelse af MEKA-skemaet fås opgørelser af ressourceforbrug og energiforbrug. I tabel 3.2 er angivet de data, der anvendes ved opstilling af MEKA-skemaet, og som kan hentes direkte i Håndbogens bilag eller beregnes efter Håndbogens anvisninger.

Tabel 3.2
Ressource- og energiforbrug ved anvendelse af 1 kg materiale med en levetid på 1 år.

3.3.2 Anvendelse af PC-værktøj

For hvert materiale er det søgt at opgøre, hvilke emissioner og affaldsmængder der knytter sig direkte til udvindingen og bearbejdning af de 3 råmaterialer, dvs. de bidrag, der stammer fra materialefasen.

Der er gennemført en beregning i PC-værktøjet for hvert af de 3 materialer. For hvert materiale er der foretaget en vægtet vurdering af ressourceforbrug og miljøbelastninger ved forbrug af 1 kg af materialet ved en levetid på et år. Data er taget fra UMIP-databasen.

Resultaterne af beregningerne er vist i figur 3.2-3.5. Først er vist en beregning i PC-værktøjet over ressourceforbruget til fremstilling af de tre materialer. Dernæst er bidragene til miljøeffekter vist.

Figur 3.2 Se her!
Ressourceforbrug for udvinding og fremstilling af 1 kg af råmaterialerne aluminium, kobber og polystyren.

I figur 3.2 er vist, at ressourceforbruget til fremstilling af kobber og aluminium stemmer overens med de data, der anvendes i Håndbogen. Til fremstilling af metallerne bruges små mængder fossile brændsler til energiproduktionen. Polystyrenen fremstilles af råolie og naturgas og dertil medgår lidt andre energiråstoffer til det energiforbrug, der er ved selve fremstillingen. Der er således en god overensstemmelse mellem de data, der er beregnet direkte med PC-værktøjet og de opgørelser, der kan laves ud fra Håndbogens tabeller.

I figur 3.3 til figur 3.5 er vist miljøeffekterne fra udvindingen af de udvalgte materialer.

Figur 3.3 Se her!
Miljøeffekter ved udvinding af 1 kg primær aluminium.

Figur 3.4 Se her!
Miljøeffekter fra udvinding af 1 kg primær kobber.

Figur 3.5 Se her!
Miljøeffekter fra udvinding og fremstilling af 1 kg Polystyren.

Som det ses af figur 3.3-3.5 ligger miljøeffekterne for drivhuseffekt, forsuring, fotokemisk ozondannelse, næringssaltbelastning og humantoksicitet på samme niveau for de to metaller. Der er en stor forskel på bidragene til økotoksicitet og persistent toksicitet, hvor bidragene fra kobberudvindingen er omkring 10 gange større end for aluminium. Det vurderes, at miljøbelastningerne fra 1 kg kobber er større end for 1 kg aluminium, selvom der ikke gives et klart billede for alle miljøeffekterne.

For polystyren er alle bidragene til miljøeffekter relativt små.

Sammenlignes miljøeffekterne fra udvinding og fremstilling af de tre materialer fås samme resultat som for opgørelsen af ressourcer, at kobber er det mest miljøbelastende, dernæst aluminium og sidst polystyren.

For de viste materialer fås samme resultat af vurderingen, hvad enten den baseres udelukkende på de indgående strømme eller om der også tages hensyn til emissioner og affald. Man kan dog ikke være sikker på, at dette altid er gældende, hvorfor vurderingen i et MEKA-skema altid skal anvendes kritisk. Den største overensstemmelse fås, når de fleste miljøeffekter stammer fra energiforbruget.

3.3.2.4 Miljøeffekter fra energiforbrug

En tilsvarende sammenligning kan laves for forbrug af el. For at illustrere hvilke miljøbelastninger der følger med et elforbrug, er der foretaget en beregning af miljøeffekterne ved et elforbrug på 10 kWh produceret i Danmark.

Anvendes omregningsfaktorene, som angivet i Håndbogen, svarer 10 kWh til 90 MJ primær energi.

Figur 3.6 Se her!
Ressourceforbrug ved fremstilling af 10 kWh (36 MJ) el i Danmark.

Beregningen, som er vist i figur 3.6, er gennemført med UMIP-databasens tal fra 1992 og viser som ventet, at forbruget af stenkul er det største. Forbruget af naturgas og råolie tæller relativt meget i ressourcetrækket, da opgørelsen er vægtet. Det samlede ressourcetræk for produktion af 10 kWh el i Danmark er omkring 0,05 mPR.

I Håndbogen er alt energiforbrug omregnet til forbrug af oliereserver. Her er omregningen 1 MJ svarende til 0,001 mPR anvendt. Med denne omregning vil 10 kWh svare til 90 MJ, hvilket igen vil svare til 0,09mPR.

Opgørelsen gennemført efter anvisningerne i Håndbogen vil således give et ressourceforbrug til energiråstoffer, der er en del højere end ved beregninger gennemført med PC-værktøjet.

I figur 3.7 er vist de miljøbelastninger, der følger med fremstilling af 10kWh dansk el. Her ses det, at bidragene fra elproduktionen ligger på nogenlunde samme niveau som for fremstilling af 1 kg primær aluminium.

Ved produktsystemer, hvor elforbruget er relativt stort, vil emissioner og affald derfor være af væsentlig betydning.

Figur 3.7 Se her!
Miljøeffekter fra fremstilling af 10 kWh ( 36 MJ) el i Danmark baseret på 1992.