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

Miljømæssige forhold ved genanvendelse af papir og pap

3 Miljøvurderingens formål, afgrænsning og metode

• 3.1 Miljøvurderingens formål
• 3.2 Vurderingens emner og referenceprodukt
• 3.3 Funktionel enhed
• 3.4 Systemafgrænsninger
  • 3.4.1 Tre anvendte fremtidsscenarier
  • 3.4.2 Kriterier for forenklinger og udeladelser
  • 3.4.3 Allokeringer, systemudvidelse og lødighedstab
• 3.5 Datakategorier
  • 3.5.1 Beslutning om datakategorier
  • 3.5.2 Energi
• 3.6 Medtagne input og output
• 3.7 Krav til datakvalitet
  • 3.7.1 Afgrænsninger af tid, geografi og teknologi
  • 3.7.2 Datakilder
• 3.8 Miljøvurdering
  • 3.8.1 Miljøvurderingsmetode
  • 3.8.2 Vurderede effekter og ressourcer
  • 3.8.3 Usikkerheds- og følsomhedsvurdering
• 3.9 Kvalitetssikring og kritisk granskning

3.1 Miljøvurderingens formål

Projektet skal opdatere den miljømæssige del af den tidligere gennemførte undersøgelse om “Miljøøkonomi for papir- og papkredsløb” (Miljøstyrelsen, 1995). Projektets formål er derfor at vurdere om vi i Danmark med fordel miljø- og ressourcemæssigt kan fremme eller reducere hhv. indsamling til genanvendelse eller forbrænding af returpapir. Vurderingen gælder i forhold til referenceåret 2001. Konklusionerne bør være gyldige en årrække frem.

Miljøvurderingen udføres for de tre papirfraktioner: Blandet Papir, Aviser & Ugeblade samt Bølgepap. Først beregnes miljøkonsekvenserne pr. kg papir ved 100% genanvendelse henholdsvis 100% affaldsforbrænding. Dette illustrerer den samlede miljømæssige forskel på at genvinde et kg papir mere eller mindre end i dag. Efterfølgende beregnes scenarier for en samlet forøgelse hhv. reduktion af genanvendelse sat i forhold til den samlede specifikke indsamling og genanvendelse i referenceåret 2001, jfr. scenarierne beskrevet i kapitel 4. Genanvendelsen af papir og pap sker via genvinding.

I det tidligere studie blev miljøvurderingen kun udført for forøgelse hhv. reduktion af genanvendelse og ud fra ret få miljøparametre, hovedsageligt på opgørelsesniveau. Det opdaterede studie vil blive udført efter UMIP-metoden (Wenzel et al., 1996) som grundlag for konklusionerne, men sammenligning med det tidligere studie vil blive udført på delresultater for derigennem at forklare eventuelle forskelle på det nye og det gamle studie.

Projektets målgruppe er primært Miljøstyrelsen, kommuner og affaldsselskaber der kan anvende projektets resultater i forbindelse med en vurdering af nuværende og fremtidige aktiviteter på genanvendelsesområdet for papir og pap.

3.2 Vurderingens emner og referenceprodukt

Vurderingens referenceprodukter er papirkvaliteterne:

• Blandet papir forbrugt i Danmark 2001.
• Aviser og ugeblade forbrugt i Danmark 2001
• Bølgepap forbrugt i Danmark 2001

Vurderingens emner er de miljø- og ressourcemæssige konsekvenser ved

• 100 % genanvendelse
• 100 % forbrænding
• øget genanvendelse og reduceret forbrænding
• reduceret genanvendelse og øget forbrænding

Udviklingsscenarierne i de to sidste punkter er i forhold til referencescenariet i 2001.

Den øgede henholdsvis reducerede genanvendelse kan ske alene i Danmark eller i udlandet via øget eller reduceret eksport.

Måltal for den øgede henholdsvis reducerede genanvendelse fastsættes efter en vurdering af hvad der er realistisk muligt, både med hensyn til indsamlingseffektivitet og kvalitet af det genvundne produkt. I vurderingen er indgået et skøn af om de miljømæssige og økonomiske omkostninger vil begynde at stige mere end lineært ved en høj indsamlingseffektivitet. Der er således regnet med linearitet mellem miljøbelastning og indsamlingseffektivitet indenfor intervallerne af indsamling til genanvendelse.

100 % scenarierne illustrerer den miljømæssige forskel på at genvinde et kg papir mere (100 % genanvendelse) eller mindre (100 % forbrænding) end i dag (2001). 100 % scenarierne udgør således marginal mængder i forhold til dagens indsamlingsniveau (referencescenarierne 2001).

3.3 Funktionel enhed

Den funktionelle enhed for 100 % genanvendelse hhv. 100 % forbrænding er 1 kg papir indsamlet i Danmark år 2001 for hver af de tre papirkategorier.

Den funktionelle enhed ved øget hhv. reduceret genanvendelse er det samlede papirforbrug i Danmark år 2001 for hver af de tre papirkategorier.

Tidshorisonten for studiet er 10-20 år, forstået således at der er tid til at afskrive væsentlige kapitalinvesteringer, og til at markedet kan komme i balance ved øget eller reduceret genanvendelse.

Med hensyn til virkningen af miljøeffekterne er tidshorisonten betydeligt længere. Bidraget til drivhuseffekt modelleres således over 100 år.

3.4 Systemafgrænsninger

3.4.1 Tre anvendte fremtidsscenarier

Der er udført beregninger for to principielt forskellige fremtidsscenarier:

• Fremtidsscenario 1: Vedmassen vil være ubegrænset i studiets tidshorisont. Den vedmasse, der spares/frigøres ved papirgenanvendelse, nyttiggøres ikke, men bliver i skoven
• Fremtidsscenario 2: Vedmassen er begrænset. Brug af vedmasse til papir afføder derfor, at en tilsvarende mængde vedmasse ikke kan bruges til f.eks. energiformål andetsteds. Her antages, at brug af vedmasse afføder et tilsvarende forbrug af fossilt brændsel til energiformål.

Endelig er der i forlængelse af fremtidsscenario 1 udført nogle cost/benefit overvejelser om, hvorvidt forskelle i omkostninger mellem genanvendelse og affaldsforbrænding står i rimeligt forhold til de miljømæssige forskelle. Der er ikke de samme samfundsmæssige omkostninger forbundet med at genvinde hhv. brænde papiret, og da beslutningen om at øge, fastholde eller reducere papirgenanvendelsen i væsentligt omfang er miljømæssigt begrundet, bør det derfor overvejes, om der kunne opnås større miljøgevinst for de samme penge på en anden måde. Som illustration af vigtigheden af cost/benefit overvejelserne er belyst et tredje scenario. I dette udnytter samfundet den vedmasse, der spares ved papirgenanvendelse, til energiformål, idet det antages, at samfundsomkostningen herved er den samme som ved forbrænding af papiret og brug af vedmassen til papirfremstilling.

I alle fremtidsscenarier antages såkaldt marginal energi for elektricitet og sam-produceret varme, se afsnit 3.5.2.1. Med marginal energi menes den energiproduktion der er mest følsom over for ændring i papirproduktionen gennem øget eller reduceret energiforbrug eller over for affaldsforbrænding gennem undgået energiproduktion. Der er altså tale om den energitype der i sidste ende bliver påvirket, fx naturgas CC, frem for den direkte påvirkede, fx det lokale elværk uanset type og brændsel.

Figur 3.1 viser energi- og materialeprocesser for det generelle danske papirsystem. Systemudvidelser der er foretaget for de tre papirkvaliteter, er vist samlet i tabel 3.1 Systemudvidelserne og deres begrundelse er forklaret i afsnit 3.4.3.

Massestrømmene for hver af de tre papirkvaliteter og deres scenarier er beskrevet i kapitel 4.

Klik her for at se figur 3.1.

Klik her for at se tabel 3.1.

3.4.1.1 100 % Referencescenarier

Scenarierne for henholdsvis 100 % genanvendelse og 100 % forbrænding følger i princippet figur 3.1, men illustreret ved enten genanvendelse eller affaldsforbrænding. Scenarierne følger også i princippet tabel 3.1, men det antages i referencescenariet for 100 % genanvendelse, at denne udelukkende finder sted i Danmark. I et følsomhedsscenarie beregnes genanvendelsen hvis den udelukkende fandt sted i udlandet. Begrundelsen herfor er at vise den samlede miljømæssige forskel på at genvinde et kg papir mere eller mindre end i dag hvis dette sker henholdsvis i Danmark og i udlandet.

3.4.2 Kriterier for forenklinger og udeladelser

Forenklinger og udeladelser er set i lyset af det tidligere studie hvor beregningsmodellerne var forenklede, idet der var udeladt en række formodede mindre betydningsfulde processer, såsom skovdrift og kemikalier. Udvinding af brændsler var heller ikke inkluderet, og produktion af primært papir forholdt sig reelt kun til energiforbruget målt i Joule.

Dette studie er ikke udført på samme forenklede grundlag som det tidligere da det er valgt at medtage hele systemets livsforløb, forstået som primært papir/pap og dets bortskaffelse inklusive undgået produktion af primært papir/pap eller energi ved genanvendelse eller affaldsforbrænding og ikke kun nettoforbrug af primært papir og dets bortskaffelse. Dette skyldes at papiret genvindes til andre kvaliteter end den oprindelige, og det er således ikke muligt fra starten blot at regne med nettoforbruget af én bestemt primær papirtype. Der er dog benyttet forenklede antagelser om hvilke typer primært papir der benyttes, og hvilke der undgås ved genanvendelse da disse papirtyper i virkeligheden er yderst sammensatte og umulige at få eksakt viden om.

Som i det tidligere studie er produktion af kommercielle papirprodukter fra de beskrevne papirkvaliteter og deres brug ikke inkluderet. Der er fx ikke indregnet fremstilling af bølgepap fra fluting og liner eller udskæring/foldning til kasser. Produktion af de endelige papirprodukter kan antages at have samme miljømæssige størrelsesorden uanset om de produceres fra genvundet eller nyt papir, og man kan også argumentere for at de ikke hører til livsforløbene beskrevet i dette studie, men derimod til livsforløbet for de systemer de bruges i. Udeladelserne er derfor i praksis uden betydning for studiets konklusioner.

Til forskel fra det tidligere studie er ligeledes inkluderet produktion af brændsler og transport da den miljømæssige størrelsesorden af disse ved en forhåndsvurdering er skønnet for stor til at de kan udelades. Skovbrug er ligeledes inkluderet selvom betydningen er lille. Det har været hensigten at inkludere kemikalier til især pulpfremstilling og blegning, men i praksis har det ikke været muligt at tilvejebringe tilstrækkeligt specifikke oplysninger om kemikalietyperne til at de har kunnet indgå i vurderingen.

Sammenfattende har studiet følgende udeladelser:

• Produktion af slutprodukt (fx trykning af avis, fremstilling af bølgepap og kasser fra fluting/liner). Uden betydning.
• Brug af slutprodukt. Uden betydning.
• Fremstilling af kemikalier for pulpfremstilling, blegning og andet. Kan have betydning.

Sammenfattende har studiet følgende forenklinger:

• Antagelser om typer af primært papir der benyttes til studiets papirkvaliteter. Kan have betydning.
• Typer primært papir der undgås ved genanvendelse af studiets papirkvaliteter. Kan have betydning.

3.4.3 Allokeringer, systemudvidelse og lødighedstab

I dette projekt er der så vidt muligt anvendt systemudvidelse som er anbefalet i ISO 14040 (ISO, 1998). Miljøstyrelsen gennemfører i øjeblikket et projekt for videreudvikling af UMIP-metoden, og i dette projekt indgår også systemudvidelse (Weidema, 1999) (Weidema, 2000).

3.4.3.1 Allokeringer

Allokeringer er så vidt muligt undgået ved at foretage systemudvidelser i stedet.

Nogle allokeringer forekommer i delprocesser hvor der anvendes generelle data. Fx er der foretaget sam-produkt-allokering for olie- og gasprodukter efter energi, såsom dieselolie, der er sam-produceret med andre raffinaderiprodukter. Sam-produkt-allokering af kemikalier kan være foretaget efter vægt, fx natriumhydroxid der er sam-produceret med klor. Da de generelle data typisk er aggregerede, er det ikke muligt at ændre på allokeringen, men betydningen heraf anses for lille for brændsler og kemikalier da miljøpåvirkningen fra deres produktion kun udgør en mindre del af den samlede miljøpåvirkning.

Ved forbrug af el produceret på el- og kraftvarmeværker, der har samtidig produktion af elektricitet og varme, har det ikke umiddelbart været muligt at beregne miljøbelastningen for henholdsvis el- og varmeproduktionen ved systemudvidelse. Da elektricitet fra el- og kraftvarmeværker i det danske og antageligt også udenlandske energisystemer er prioriteret i forhold til varme, er allokeringen foretaget efter exergi, dvs. energikvalitet af el og varme.

Ved samtidig forbrug af el og varme i et forhold der, hvad angår størrelsesorden, er sammenligneligt med det producerede forhold, er der benyttet ikke-allokerede data.

Ved undgået produktion af el og varme fra kraftvarmeværker som følge af fortrængning af el og varme fra affaldsforbrænding eller anden sam-produktion af el og varme er der ligeledes benyttet ikke-allokerede data. El og varme fra affaldsforbrænding produceres ikke i helt samme forhold som el og varme fra kraftvarme, men fejlen/usikkerheden ved denne skævhed skønnes at være mindre end fejlen/usikkerheden ved at benytte allokerede værdier. Reviewer har påpeget, at man beregningsmæssigt kan kompensere for denne skævhed, og det er efterfølgende gjort i 100 % forbrændingsscenarierne (se afsnit 5.3). Der er ikke fundet anledning til at gøre det i scenarierne for øget henholdsvis reduceret forbrænding, da det stort set ikke påvirker resultaterne.

3.4.3.2 Systemudvidelser

Ved materialegenvinding antages det generelt at man undgår produktion af en tilsvarende mængde primært materiale som der genvindes. Det genvundne materiale kan være af samme type som det oprindelige primære produkt eller en anden produkttype, fx brugte aviser der oparbejdes til støbepap. Antagelsen betyder at såvel den opstrøms oprindelige papirproduktion som den nedstrøms undgåede produktion er primære processer. Udtrykket “opstrøms” bruges om processerne tilbage til (op mod) de primære processer, og udtrykket “nedstrøms” bruges om processerne ned mod bortskaffelsen.

Undgået produktion af primært materiale ved genanvendelse svarer til normale antagelser i situationer hvor produktionen af genvundet materiale er begrænset i forsyning af indsamlet brugt materiale (skrot) og ikke er begrænset med hensyn til afsætning (efterspørgsel). Dette vil normalt være tilfældet i markeder med stigende efterspørgsel på produkttypen generelt (både genvundet og primær) som tilfældet er for papir. På globalt plan forventes papirforbruget at stige fra 300 mio. tons i 2001 til 400 mio. tons i 2010 hvoraf forbruget af returfibre ventes at stige fra 150 mio. tons til minimum 200 mio. tons (Stensballe, 2003). Disse oplysninger svarer til trenden beskrevet i (CEPI, 2002).

Der foregår en diskussion af LCA og markedskræfter (forsyning og efterspørgsel samt priselasticitet) om hvorvidt genvundet materiale delvist erstatter andet genvundet materiale (Ekvall, 2000), men det er svært at eftervise.

De udførte systemudvidelser opstrøms omfatter papirproduktion som vist i tabel 3.1 hvad enten denne afspejler de direkte målte materialestrømme eller ej. Nogle primære papirtyper fremstilles således reelt ikke rent i dag, men vil være iblandet en genvindingsproduktion. Det gælder fx fluting og liner til bølgepap (Fefco, Ondulé & Kraft, 2003). Systemudvidelsen inkluderer produktion af det produkt der erstattes. Dette produkt antages at være primært papir da tab af papir nødvendigvis vil skulle erstattes af primær papir. Det er derfor nødvendigt beregningsteknisk at konstruere processer for primær papirproduktion i de tilfælde at de ikke findes “rene”, men er iblandet genvundet papir.

En mulig erstatning for støbepap er plast PP, men CTMP indgår i produktionen af visse støbepapkvaliteter, og støbepap fremstilles på enkelte udenlandske fabrikker ud fra CTMP. CTMP er derfor den primære pulptype man mest indlysende ville vælge hvis man ikke ville benytte returpapir. CTMP fremstillet støbepap konkurrerer på markedet med PP og er valgt her da det kommer nærmest det oprindelige produkt. Markedsandelen af æg emballeret i PP forekommer lille i Danmark.

De udførte systemudvidelser nedstrøms omfatter den produktion af energi eller materiale der kan undgås ved affaldsforbrænding eller materialegenvinding, se tabel 3.1, hvad enten dette afspejler direkte målte strømme eller ej. Ved materialegenvinding antages at produktion af primært materiale undgås, der hvis ikke den findes “ren” er konstrueret som forklaret ovenfor.

Materialegenanvendelse omfatter det primære produkt, indsamlingsleddet, genvindingsleddet og fortrængte papirprodukter. En konsekvens af systemudvidelsen er at tab i form af materialemængde eller materialekvalitet (lødighedstab, se afsnit 3.4.3.3) afstedkommer efterspørgsel af primært materiale som ovenfor beskrevet. Princippet for systemudvidelsen er illustreret i figur 3.2 som også viser regnereglerne.

Figur 3.2. Principskitse for systemudvidelse. Produkt A er det primære produkt. Produkt B og C er genvundne produkter. I eksemplet genanvendes brugte aviser som støbepap (ægbakker), der igen genanvendes som bølgepap.

Figur 3.2 viser systemudvidelse af papirprodukters materialestrømme. Foruden at bruge træ som råvare bruges der også træ som energikilde. For træ er der i den ene systemafgrænsning (se afsnit 3.4.1) udført systemudvidelse som illustreret i figur 3.1 da det antages at fossil brændsel (50 % olie og 50 % naturgas, se afsnit 3.5.2.1) vil være erstatningsbrændsel for træ.

Tankegangen bag systemudvidelsen er at den mængde træ som papirværkerne bruger til energi, alternativt ville have været udnyttet til offentligt produceret energi, som nu i stedet må bruge olie eller naturgas. Omvendt antages varmeeksport fra papirværker ligeledes at fortrænge olie og naturgas. I det første fremstidsscenarie er denne systemudvidelse ikke foretaget, og dette kan antages at være situationen i den nære fremtid – f.eks. i en 5-årig horisont.

Nettoeksport af elektricitet fra papirværker antages at fortrænge offentlig elektricitetsproduktion. Der antages marginal el, se afsnit 4.4.2.1.

Affaldsforbrænding producerer varme og el i forholdet 77/23 (Dall et al., 2003) som antages at fortrænge naturgas marginal CC produktion af varme og el fra danske kraftvarmeværker. Dette produceres ca. i forholdet 50/50. Som udgangspunkt fortrænges samme energimængde som der produceres fra affaldsforbrændingsanlæg med korrektion for distributionstab, men der vides at være yderligere et tab, idet det i perioder med overskudsproduktion af varme i forhold til el kan være nødvendigt at bortkøle varme. Dette vil ske fra el- og kraftvarmeværkerne, idet affaldsforbrændingsanlæggenes varmeproduktion er prioriteret. Størrelsen af denne køling er ukendt, og det har ikke været muligt at klarlægge den.

3.4.3.3 Lødighedstab

I UMIP-metoden opereres der med begrebet lødighedstab som kan opfattes som et kvalitetstab af materiale der er en følge af brug, indsamling og genvinding af materialet. Kvalitetstabet kan være med hensyn til egenskaber, fx styrke, eller funktion, fx at det genvundne produkt på en irreversibel måde kun kan finde begrænset anvendelse.

I UMIP-metoden er lødighedstab benyttet som nøgle for allokering. Det er i reglen muligt at kompensere for lødighedstabet ved fx raffinering eller brug af en ekstra mængde af det genvundne materiale i produktet. I begge tilfælde er slutresultatet et materialetab, og lødighedstab er derfor det samme som systemudvidelse.

Et større eller mindre lødighedstab forventes især at optræde for materialer som ikke er baseret på grundstoffer sådan som metallerne er det. Dvs. at lødighedstab kan forventes at optræde for materialer som plast, papir/pap og glas.

Det er vanskeligt at udtale sig om hvor stort et lødighedstab man på længere sigt kan regne med da erfaringerne på området er begrænsede. Enkelte referencer anslår lødighedstabet til 15–20 % (Mortensen, 1996) (Ekvall, 2000), forstået således at fibrene kan genanvendes 5–6 gange før de er slidt i stykker. Man har erfaring for at genanvendte bølgepapkasser skal have en ca. 10 % tungere kvalitet end bølgepapkasser i primær bølgepap for at have samme styrke hvilket kan tages som et udtryk for lødighedstab, men her er meget ødelagte fibre skilt ud fra genvindingsprocessen i form af fiberslam hvilket vil afspejle sig direkte i systemets massebalance, og håndteres således af den almindelige systemudvidelse.

I dette projekt er det valgt at arbejde med et lødighedstab på 15 % for støbepap, 20 % for bølgepap og 0 % for andet papir/pap under hensyn til at de dårligste fibre udvaskes under genvindingsprocessen. Støbepap og bølgepap er begge styrkekrævende kvaliteter. Lødighedstabene for støbepap og bølgepap er forholdsvis forsigtige bud som antages at kunne realiseres også på lang sigt.

3.5 Datakategorier

3.5.1 Beslutning om datakategorier

Det tidligere studie indeholdt kun få datakategorier da det kun inkluderede parametrene CO₂, SO₂, NO_X, COD, AOX, forbrug af træ og energi samt spildevands- og affaldsmængde. CO₂ blev regnet som CO₂-ækvivalenter under indregning af drivhuseffektpotentialet fra CH₄ fra deponi. Det tidligere studie blev udført på basis af de beregnede forbrug og emissioner, og der blev således ikke udført miljøvurdering, bortset fra omregningen til CO₂-ækvivalenter.

For primært papir og papirgenvinding er der fokuseret på parametrene fra det tidligere studie under dataindsamlingen. Det har desuden været hensigten at indsamle yderligere emissionsdata til luft og vand, men dette har stort set ikke været muligt. På nær for emissioner der bidrager til toksiske effekter, vurderes dette ikke at have væsentlig betydning for studiets konklusioner da CO₂, SO₂ og NO_X er de væsentligste bidragydere til drivhuseffekt, forsuring og næringssaltbelastning. En stor del af udvekslingerne kommer desuden indirekte fra elproduktion og udvinding af brændsler der allerede foreligger som ret detaljerede enhedsprocesser i den benyttede UMIP database, og datakategorierne afspejler derfor de væsentligste udvekslinger der bidrager til drivhuseffekt, forsuring, næringssaltbelastning, ressourceforbrug og affaldsproduktion. Bidrag til fotokemisk ozondannelse antages først og fremmest at komme fra transport og udvinding af brændsler, så VOC fra disse tages ligeledes i betragtning selvom der ikke er oplysninger om VOC fra papirvirksomhederne.

Alt i alt omfatter datakategorierne:

• Forbrug af materialer (råvarer, evt. hjælpematerialer, emballager etc.). I materialerne indgår forbrug af ressourcer.
• Forbrug af energi (el, varme, naturgas, olie, benzin, diesel etc.). I energi indgår forbrug af brændselsressourcer.
• Emissioner til luft.
• Emissioner til vand.
• Produceret affald (spild, kasserede produkter, affald til genanvendelse andre steder mv.).

3.5.2 Energi

Under dataindsamlingen er der indsamlet data om den energi der anvendes i produktionen, såkaldt direkte energi, som fx måles som “kilowatt-timer elektricitet” eller “kubikmeter naturgas til fyring”. Dette omregnes til primær energi, dvs. den energimængde som er indeholdt i de udvundne energiressourcer. Den primære energimængde er større end den direkte grundet tab i fremstillingen af den direkte energi. De primære energiressourcer (kul, olie, naturgas) der skal udvindes, kan opgives i MJ eller i de mængder (kg, tons), der er taget op af jorden.

Ved omregning mellem energi og mængde (kg, m³) er følgende nedre brændværdier benyttet:

Råolie: 43,0 MJ/kg (Energistyrelsen, 2003)
Naturgas: 48,9 MJ/kg
Naturgas: 39,6 MJ/m³ (Energistyrelsen, 2003)
Dieselolie: 42,7 MJ/kg
Fuelolie: 41,0 MJ/kg
Stenkul, rå: 18,0 MJ/kg
Stenkul, ressource: 29,3 MJ/kg
Træ, TS 18,3 MJ/kg
Papir, TS 16,2 MJ/kg (for ren cellulose)

Disse brændværdier benyttes hvis der ikke foreligger specifikke oplysninger eller ved omregning af energiindhold til ressourcemængde. Hvis der foreligger specifikke brændværdier i en konkret reference, er referencens brændværdier benyttet.

For termisk energi er der så vidt muligt benyttet emissioner målt på virksomhederne. Alternativt er enhedsprocesser i UMIP-databasen benyttet.

3.5.2.1 Marginal eller stedspecifik energi

Med hensyn til elektricitetsscenarier kan disse vælges som stedspecifikke gennemsnitsscenarier eller marginale (eller mest følsom leverandør) scenarier. Som udgangspunkt er marginalt scenarie benyttet under hensyn til studiets fremtidige og ikke nutidige/fortidige tidshorisont.

Marginal el og samproduceret varme er i Sverige, Danmark og de øvrige Nordiske lande tilnærmet antaget at være naturgas combined cycle (CC). Marginalerne er baseret på oplysninger i (Mattsson et al., 2003) og (Weidema et al., 1999). Der er periodisk den mulighed at en mindre andel af vindkraft indgår i marginal el.

Med hensyn til erstatningsenergi for forbrugt træ (fremtidsscenarie 2) er den marginale (mest følsomme) energikilde i Sverige pragmatisk antaget at være en ligelig fordeling mellem olie og naturgas. Det er ikke indenfor studiets rammer at verificere denne antagelse nærmere, da det kræver en nærmere analyse af brændselsmarkedet og dets randbetingelser. Samme energikilde benyttes i alle fremtidsscenarier for undgået produktion af varme ved eksport af varme fra papirværker. Denne varmeeksport er beskeden, og antagelsen er derfor ikke følsomt.

Ved valget af naturgas som marginal (mest følsomme) teknologi for den fortrængte el og varme i Danmark er forudsat at det danske CO₂-loft fastholdes da kul som marginal ellers kan komme på tale (Weidema et al., 1999). Der er ikke regnet på kul som marginal, da denne udvikling i øjeblikket må anses for mindre sandsynlig i lyset af Koyoto aftalen.

3.6 Medtagne input og output

Medtagne udvekslinger er som minimum de samme som i det tidligere studie, nemlig CO₂, SO₂, NO_X, COD, AOX, forbrug af træ og energi samt spildevands- og affaldsmængde, se afsnit 4.4.1. Oplysninger om disse indsamles på de danske genvindingsvirksomheder.

Udvekslinger kommer også fra processerne for in- og output til genvindingsvirksomhederne, dvs. de returpapirforbrugende fabrikker. Disse stammer fra UMIP-enhedsprocesdatabasen hvori der er flere input og output end de ovennævnte.

3.7 Krav til datakvalitet

3.7.1 Afgrænsninger af tid, geografi og teknologi

Dette projekt skal afspejle konsekvenserne af øget henholdsvis reduceret genanvendelse af papir og pap i Danmark i forhold til referencesituationen år 2001. Status quo kan være et alternativ til øget genanvendelse såfremt der findes områder hvor det ikke findes realistisk at øge genanvendelsen, men dette har ikke vist sig at være tilfældet.

Måltal for øget henholdsvis reduceret genanvendelse fastsættes ud fra forventelige krav der fx kan tænkes etableret inden for de næste 5 år (2002-2007) hvis man vælger henholdsvis den ene eller den anden strategi. Da der er store kapitalinvesteringer forbundet med enten den ene eller den anden strategi, forventes de etablerede måltal at være holdbare i studiets tidshorisont på 10-20 år. Data for genanvendelse og affaldsforbrænding er repræsentative for det eksisterende teknologiniveau de kommende 5 år fra 2002-2007. Data er indsamlet fra eksisterende, anvendt teknologi. Det vurderes at disse data med rimelighed er repræsentative for studiets tidshorisont på 10–20 år. Den væsentligste udvikling ventes at med hensyn til andelen af produceret el i forhold til varme. Der sker en udvikling i retning af at den bliver lidt større, men der er også tanker i retning af at gå tilbage til ren varmeproduktion, og dette er medtaget som følsomhedsscenarie.

Vedrørende data for elproduktion må disse forventes at gå mod nedbringelse af SO₂- og NO_X-emission samt større anvendelse af vedvarende energi. Det er derfor rimeligt at regne med et fremskrevet energiscenarie, og derfor er det fundet reelt at regne med fremtidig marginal teknologi som beskrevet i afsnit 3.4.3.2. Da der er tale om en langtidsmarginal, indregnes en tidshorisont hvor bygning af nye energisystemer kan realiseres, dvs. tidshorisonten er 10–20 år for de langtidsmarginale teknologier. Afskrivningshorisonten vil dog være noget længere.

Den mængde primært papir og pap som forbruget i Danmark kan føres tilbage til, kommer mange steder fra i verden, enten direkte importeret eller i form af emballage til importerede produkter. Det antages som udgangspunkt at primært papir/pap er fremstillet i Sverige på overvejende integrerede værker da dette scenarie i virkeligheden er “worst case” for den danske genanvendelse. Dette skyldes at integreret papirproduktion i Sverige må antages at være BAT med hensyn til miljø og ressourcer, og hvis det kan svare sig at genvinde dette i forhold til nyproduktion fra primær råvare, vil dette under alle omstændigheder også være tilfældet for papir fremstillet uden for Skandinavien. Hvis ikke der kommer et klart billede ud af denne antagelse, kan det fx antages at papir/pap der ikke kan spores tilbage til Sverige (eller Finland/Norge for den sags skyld), antages produceret på ikke-integrerede værker under brug af data fra Sverige.

Bortskaffelse/genvinding finder for en stor del sted i Danmark, men en del af det indsamlede papir og pap eksporteres til genvinding hvoraf man tilnærmet kan regne med at halvdelen går til Sverige og halvdelen til Tyskland (Stensballe, 2003). Det har været fremme at en del papir/pap videreeksporteres fra Tyskland til Fjernøsten. Dette er ikke endeligt afklaret, men der er indikationer af at mængden er begrænset.

Som udgangspunkt vil den del af det indsamlede papir der eksporteres, antages genvundet ved teknologi svarende til den danske. Avispapir vil dog overvejende blive genvundet til avispapir og ikke til støbepap (Skogsindustrierna, 2002) (CEPI, 2002). Det genvundne papir antages at fortrænge primært papir. Pap og papir genvundet i Danmark samt eksporteret avispapir vil fortrænge primære papir- eller paptyper fra integrerede værker (se tabel 4.1). Der anvendes data med udgangspunkt i de svenske værker, men da der anvendes marginal energi, har data bredere geografisk gyldighed, og naturgas CC marginal el vil antageligt være repræsentative for Nordeuropa. Bølgepap vil for en stor del blive eksporteret til Tyskland, hvor det antages at fortrænge fluting og liner fra ikke-integrerede værker (CEPI, 2002). For blandede kvaliteter er der nettoimport til Danmark, altså ingen nettoeksport. Der regnes her med at genanvendelse i udlandet opvejer dansk genanvendelse af importeret papir, hvilket er en tilnærmet antagelse.

Eksportfordelingen til Sverige og Tyskland antages at være repræsentativ også fremover. Der er således intet der tyder på at eksporten af brugt papir til Sverige mindskes i kraft af svenskernes store primære papirproduktion – måske snarere tværtimod da det er økonomisk rentabelt at fremstille genvundet papir (Stensballe, 2003). Den stigende andel af brugt papir kan ligeledes læses af CEPIs statitikker (CEPI, 2002), og bekræfter at papirindustrien har præference for at fremstille genvundet papir.

3.7.2 Datakilder

De danske papirgenvindingsvirksomheder påvirkes direkte af øget eller reduceret genanvendelse, og derfor er der fremskaffet specifikke data fra disse virksomheder.

Produktionen af primært papir påvirkes indirekte af den øgede eller reducerede danske genanvendelse. Ideelt kunne man forestille sig marginale data for primært papir, men i praksis er det overordentlig vanskeligt at fremskaffe papirdata, så derfor vil disse blive tilvejebragt eller konstrueret bedst muligt ud fra offentligt tilgængelige kilder. Her har bl.a. brancheforeningen Skogsindustrierna i Sverige været benyttet sammen med EMAS-rapporter fra papirfabrikker. Datakilderne er nærmere beskrevet under dataindsamling.

3.8 Miljøvurdering

Forbruget af materialer og de forskellige emissioner fra såvel produktion og genvinding af papir som fra al anden menneskelig aktivitet er ikke umiddelbart sammenlignelige. Enkelte af emissionerne kan være interessante hver for sig, fx i relation til politiske målsætninger (jf. fx de politiske diskussioner om muligheden for at leve op til de nationale og internationale CO₂-målsætninger), men som regel er man interesseret i en sammenlignende vurdering af miljøeffekterne.

3.8.1 Miljøvurderingsmetode

For at kunne sammenligne og vurdere materialeforbruget eller miljøeffekterne fra emissionerne må de bringes på sammenlignelig form.

Dette sker i miljøvurderingen efter UMIP-metoden (Wenzel et al., 1996) i tre trin:

1. Datakarakterisering, dvs. beregning af de samlede bidrag til miljøeffekterne eller til ressourceforbruget.
2. Normalisering. Det beregnes hvor store ressourceforbrugene og bidragene til miljøeffekterne er i forhold til de totale bidrag fra samfundet.
3. Vægtning. Det beregnes hvilke ressourceforbrug og miljøeffekter der er de væsentligste.

3.8.1.1 Datakarakterisering

I datakarakteriseringen beregnes de samlede bidrag til miljøeffekterne, kaldet “miljøeffektpotentialer” i (Wenzel et al., 1996), ved at beregne hvor meget hver emission bidrager til miljøeffekterne i forhold til en referenceemission og efterfølgende lægge bidragene sammen. For drivhuseffekten er referenceemissionen kuldioxid (CO₂), men metan (CH₄) bidrager 25 gange så kraftigt og lattergas (N₂O) 320 gange så kraftigt. Ved at gange metan- og lattergasemissionen med de nævnte faktorer omregnes de til potentielle drivhuseffektbidrag målt i CO₂-ækvivalenter. Disse oplyses fx i gram (g-ækv.). Tilsvarende bidrager SO₂, NO_X og NH₃ til forsuring og omregnes til SO₂-ækvivalenter. NO_X, NH₃ og N₂O bidrager til næringssaltbelastning og omregnes til NO3-ækvivalenter. NMVOC og i mindre grad CO og CH₄ bidrager til fotokemisk ozondannelse og udtrykkes i C₂H₄-ækvivalenter. Tilsvarende beregninger kan udføres for toksicitet. Miljøeffekten stratosfærisk ozonnedbrydning medtages normalt ikke længere da ozonnedbrydende stoffer stort set er udfaset.

Materialeforbruget omregnes til ressourceforbrug som en del af dataindsamlingen, kaldet “resultatet af opgørelsen” i (Wenzel et al., 1996), og disse forbrug udgør datakarakteriseringen for ressourcer. Eksempelvis omregnes de direkte forbrug af dieselolie, benzin og fuelolie alle til ressourcen råolie.

3.8.1.2 Normalisering

Normaliseringen består i at sætte de netop omtalte karakteriserede data i forhold til noget man kan forholde sig til, idet man ikke kan vurdere om fx “2,3 kg CO₂-ækvivalenter” er lidt eller meget. Normalisering af miljøeffekter udføres ved at samfundets samlede bidrag til en potentiel miljøeffekt, fx drivhuseffekt, beregnes per indbygger i referenceåret 1990. Enheden er Personækvivalent, PE. For globale effekter, såsom drivhuseffekten, benyttes hele verdens bidrag til effekten per indbygger i verden. For lokale og regionale effekter, såsom forsuring, næringssaltbelastning, fotokemisk ozondannelse og deponeret affald, benyttes bidraget til effekten i Danmark per indbygger i Danmark. For at udtrykke dette sammen med referenceåret 1990 bruger man indices: PE_wdk90.

Ressourceforbrugene normaliseres ved at sætte dem i forhold til en verdensborgers gennemsnitlige forbrug af den pågældende ressource. De normaliserede ressourceforbrug udtrykkes dermed også i personækvivalenter. Da ressourceforbruget kan opfattes som en global effekt, benytter man enheden: PE_w90.

Normaliseringen udtrykker én persons gennemsnitlige bidrag til miljøeffekterne og forbrug af ressourcer per år. På samfundsplan svarer det til den baggrundsbelastning samfundet hvert år udsætter miljøet for. De anvendte normaliseringsfaktorer er vist i tabel 3.2.

De normaliserede miljøeffekter og ressourceforbrug siger intet om hvor alvorlige disse er i forhold til hinanden. Det er derfor nødvendigt at gennemføre en vægtning.

3.8.1.3 Vægtning (målsat normalisering)

Vægtning af en miljøeffekt illustrerer hvor alvorlig en miljøeffekt og dens mulige konsekvenser vurderes at være i forhold til andre miljøeffekter.

Inden for livscyklusvurderinger findes der mange metoder til at udføre vægtning på. UMIP-metodens vægtning anvender de politiske målsætninger for reduktion af de væsentligste miljøbelastninger som bidrager til de enkelte miljøeffekter. Reduktionsmålsætningerne beregnes p.t. i forhold til det valgte fælles målsætningsår 2000 og det valgte fælles referenceår 1990. Dette udtrykkes i en vægtningsfaktor. De politiske målsætninger afspejler til en vis grad faglige vurderinger, men er naturligvis også påvirket af økonomiske interesser mv. Fordelen ved at benytte en politisk målsætning er at det giver et politisk acceptabelt styringsgrundlag. Vægtningen sker ved at gange vægtningsfaktorerne med de respektive normaliserede miljøeffekter. Enheden er personækvivalenter målsat (PEM) med indices W (world), DK (Danmark) og målsætningsårstallet. Enheden for vægtning er derfor PEM_WDK2000 som udtrykker miljøeffekterne i forhold til den målsatte belastning per person, dvs. “det miljøpolitisk målsatte råderum”. Dermed udtrykkes de vægtede bidrag til miljøeffekter i “personækvivalenter i forhold til målene for år 2000”. Vægtningen kan i virkeligheden opfattes som en normalisering i forhold til disse mål.

En tilsvarende procedure findes for vægtning af ressourceforbrug. Vægtningsfaktorerne for ressourcer svarer til 1/forsyningshorisonten målt i år, dvs. man dividerer med ressourcens forsyningshorisont, forstået som det antal år kendte og økonomisk rentable reserver rækker med nuværende forbrug. Dette er ikke det samme som en teoretisk forsyningshorisont som fx kan basere sig på en målt eller estimeret totalmængde af ressourcer i jordskorpen. Der skelnes i UMIP-metoden ikke mellem fornyelige og ikke-fornyelige ressourcer, og på den måde indgår overforbrug af fornyelige ressourcer i vurderingen. Enheden for vægtede ressourcer er personreserve, PRW90, og den udtrykker “andelen af de kendte reserver af den pågældende ressource, som hver verdensborger råder over”. Selvom enheden minder om enheden for miljøvurderingen, nemlig den målsatte personækvivalent (PE_WDK2000), er resultaterne af miljø- og ressourcevurderingerne ikke sammenlignelige, og resultaterne må præsenteres for sig.

Miljøstyrelsen har igangsat en opdatering af normaliserings- og vægtningsfaktorerne mod fremtidige målsætninger da vi nu har passeret det hidtil anvendte referenceår 2000. Nærværende projekt har ikke kunnet afvente de nye faktorer hvorfor de oprindelige er anvendt.

I denne rapport vises resultaterne af vægtningen. De anvendte vægtningsfaktorer er vist i tabel 3.2 (Wenzel et al., 1996). Forsyningshorisonten for ressourcerne er angivet i parentes efter vægtningsfaktorerne.

Tabel 3.2. De anvendte normaliserings- og vægtningsfaktorer.

3.8.2 Vurderede effekter og ressourcer

De vurderede miljøeffekter er:

• Drivhuseffekt
• Forsuring
• Næringssaltbelastning
• Fotokemisk ozondannelse.

Vurderede ressourcer er:

• Naturgas
• Råolie
• Stenkul.

Yderligere medtages:

• Volumenaffald
• Slagge og aske
• Farligt affald.

Affald er ikke i sig selv en miljøeffekt, men anvendes som indikator for de effekter affaldsdeponering kan medføre, fx arealødelæggelse og potentiel emission af metan og tungmetaller.

Stratosfærisk ozonnedbrydning er udeladt da denne effekt normalt ikke længere anses for problematisk i produktsystemer hvor ozonnedbrydende stoffer er udfaset. Der forventes ikke emitteret ozonlagsnedbrydende stoffer i forbindelse med papirproduktion.

Toksiske effekter kan være betydende, men beregning af de toksiske effekter er udeladt i dette projekt. Dette skyldes dels at toksicitet ikke var omfattet af det tidligere studie, dels at det ikke vil være muligt inden for studiets rammer at indsamle data for toksiske emissioner af værdi.

3.8.3 Usikkerheds- og følsomhedsvurdering

Der er udført følsomhedsberegning på nedennævnte ændrede forudsætninger, der anses for særligt følsomme:

• Papirgenvindingen antages at foregå i udlandet (Tyskland og Sverige) i stedet for i Danmark
• Øget papirgenanvendelse antages at frigøre kapacitet på affaldsforbrændingsanlæggene, der antages at tage affald ind fra tyske deponier svarende til den frigjorte kapacitet
• Det antages, at energi fra affaldsforbrændingen i fremtiden kun nyttiggøres som varme og ikke som i dag både el og varme.

Andre forudsætninger i studiet antages at være mindre følsomme og vil blot blive diskuteret. Det drejer sig om:

• Marginal el naturgas CC. Alternativer i følsomhedsdiskussion er:
  • stedspecifik gennemsnitsel, dvs. svensk el i Sverige, dansk el i Danmark og tysk el i Tyskland
  • EU-gennemsnitsel fordi landene er forbundet i netværk.
  • 75 % naturgas og 25 % vindkraft marginal el
  • kul CC marginal el
• Fortrængning af naturgas marginal varme og el fra affaldsforbrænding i Danmark. Alternativ ved følsomhedsvurdering er stedspecifik varme og el eller varmefortrængning af olie og naturgas fra fyring.

De tre fremtidsscenarier er ligeledes hver for sig følsomme og vil blive diskuteret.

3.9 Kvalitetssikring og kritisk granskning

Studiet er kvalitetssikret internt af Henrik Wenzel, IPU, og ved krydslæsning i projektgruppen.

Der er udført ekstern kritisk granskning af Elin Eriksson og Tomas Ekvall fra CIT i Göteborg. Under granskningen er afholdt to reviewmøder.

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

Version 1.0 Januar 2006, © Miljøstyrelsen.