Udvikling af indikatorsystem for materialestrømme, ressourceforbrug og -effektivitet samt affaldsstrømme 8 Overordnet forslag til indikatorsystem
8.1 OversigtKapitlet giver en overordnet oversigt over et generelt system for materialestrømme, samt et overordnet indikatorsystem, der indeholder indikatorer på forskellige niveauer, som i vid udstrækning kan opstilles ved anvendelse og bearbejdning af eksisterende miljø- og energistatistik. I kapitel 9 ses på en konkret delmængde af dette overordnede system: Et MFA-baseret indikatorsystem, som i praksis vil kunne opstilles ved udnyttelse og viderebearbejdning af foreliggende data og statistik om ressource- og varestrømme. 8.2 Mål og krav til indikatorerOrdet "indikator" kommer af latin, "indicator, indicare" og betyder "pege på", "angive" eller "vise indirekte". I nærværende sammenhæng skal indikatorerne angive, om samfundets materialestrømme over tid går i retning af bæredygtig udvikling. Indikatorens værdi kan sammenlignes med politisk fastsatte mål eller delmål for bæredygtig udvikling, og differencen mellem indikatorværdi og målet bestemmes. Denne afstand til målet kan anvendes til at bestemme den politiske regulering af økonomien, ressourceanvendelsen og emissionerne for hermed at mindske afstanden til målet. Herved bliver indikatorerne output-signal i en reguleringssløjfe til bestemmelse af fejlen (afstanden til målet) for hermed at kunne indregulere systemet. Der skal stilles krav til indikatorerne vedrørende deres relevans, kvalitet, målemetode, validitet, usikkerhed (nøjagtighed), sammenlignelighed, forståelighed, datatilgængelighed og frekvens. Der tages udgangspunkt i FN's metodologi (UN 2001):
I projektets udvikling af indikatorer er så vidt muligt anvendt indikatorer, som anbefales af FN, OECD og EU for herved at opnå sammenlignelighed mellem indikatorer for Danmark og internationalt anvendte indikatorer. Herudover anbefales særlige nationale indikatorer som supplerende indikatorer. Det anbefales at anvende en klassifikation af ressourcer, energi og materialestrømme som foreslået af FN i bl.a. (UN SEEA 2000). I en del af indikatorerne sættes materiale- og energistrømme i forhold til:
i den pågældende økonomi. 8.3 IndikatorpyramidenDet anbefales at strukturere et indikatorsystem som en indikatorpyramide. Øverst i pyramiden er få topindikatorer, mens der nederst i pyramiden er mange detaljerede indikatorer: Figur 8.1 Indikatorpyramide. I toppen af pyramiden er et lille antal indikatorer for de materialestrømme og den arealanvendelse, som forårsager den mest alvorlige påvirkning af miljø og sundhed. I bunden af pyramiden er et stort antal indikatorer for specifikke materialestrømme i specifikke brancher. I toppen af pyramiden anbefales følgende typer af indikatorer:
Materialestrømme, ressourceeffektivitet og ressourceintensitet kan opdeles i 3 dimensioner (se kapitel 4, figur 4.1):
Indikatorpyramiden kan yderligere struktureres ved hjælp af et formelt indikatorsystem, som relateres til:
8.4 Generelt indikatorsystemI tabel 8.1 ses forslaget til et generelt indikatorsystem ud fra sektormodellen, figur 5.2, med følgende symboler: r: totale ressourcestrømme ra: primære ressourcestrøm, som er ressourcerne til det endelige produkt rb: sekundære ressourcestrømme bestående af energi og hjælpestoffer w: summen af emissioner p: produktstrømmen c: recirkulering af affald retur til produktionen M: mængden af materialer i forbrugssektoren er: økologisk råderum for ressourcer ee: økologisk råderum for emissioner BFI: bruttofaktorindkomsten N: indbyggertallet K: total kapital (flydende plus fast) Primære ressourcer kan betragtes som enten før eller efter råstofekstraktionen. Hvis primære ressourcer er før råstofekstraktionen, skal de skjulte strømme medregnes i de aggregerede emissioner. Tabel 8.1 Generelt indikatorsystem.
Samt indikatorer for arealanvendelse A, som foreslået af (Spangenberg 2002):
Til de i tabel 8.1 viste indikatorer skal tilføjes de tidslige ændringer af disse indikatorer. Herved kan det indikeres, om der er stigninger eller fald i indikatorerne, altså om hastigheden og bevægelsen af indikatorens udvikling er i overensstemmelse med mål og delmål. 8.5 Forslag til overordnet indikatorsystemDer foreslås konkrete indikatorer organiseret som indikatorpyramidens forskellige niveauer, figur 8.1, og det formelle indikatorsystem i tabel 8.1, MFA-modellen og sektormodellen: Tabel 8.2 Forslag til indikatorer i indikatorpyramiden. Indikatorerne i de øverste niveauer, A, B og C (tabel 8.2) er indikatorer for:
I risikovurderingen (kapitel 3) afgrænsedes de materialestrømme, som har den mest alvorlige direkte påvirkning af miljø og sundhed i Danmark til:
Herudover fandtes arealanvendelsen at have en væsentlig påvirkning af miljø og sundhed i relation til ødelæggelse af økosystemer og reduktion af biodiversiteten. Ud fra risikovurderingen er derfor valgt følgende grupper af indikatorer med hver deres topindikator i tabel 8.2:
Hver af disse grupper søges så vidt muligt beskrevet ved balancer/regnskaber for ressourcer og emissioner og søges opdelt (disintegreret) ned gennem indikatorpyramiden. Størstedelen af den energi, som forbruges i Danmark, produceres ud fra fossile brændsler. Da drivhuseffekten i risikovurderingen afgrænses som en af de væsentligste trusler mod miljø og sundhed, er emissionerne af drivhusgasser og det bagvedliggende energiforbrug og energiproduktion væsentlige indikatorer. De totale aggregerede materialestrømme, MFA, siger ikke noget specifikt om belastningen af miljø og sundhed, men indikerer, hvor meget økonomien fylder (se kapitel 9). De disaggregerede MFA-indikatorer på lavere niveauer (niveau C, D og E) er mere ensartede materialestrømme med mere specifikke effekter på miljø og sundhed, som fx nogle af materialestrømmene i niveau C: Inputsiden:
Outputsiden:
Indikatorerne i de nedre niveauer i indikatorpyramiden er:
Anvendelsen af det formelle indikatorsystem i tabel 8.1 og sektormodellen, figur 5.2 medfører, at der på niveau D og E også beregnes ressourceeffektivitet, g, levetiden, T, for produkter, emissioner pr. produkt, a, genanvendelsesforholdet, b, samt bidraget til den materielle velfærd, M. I niveau "A" er 4 topindikatorer anbefalet for påvirkningen af miljø og sundhed i Danmark. Det totale materiale input (TMR) er defineret som: TMR = de hjemlige ekstraherede råstoffer, rR, (inkl. ubrugte ressourcer) + importerede varer + importerede indirekte strømme. TMR udtrykker således de totale mængder af materialer, der håndteres ved ressourceforbruget. TMR indikerer, hvor meget økonomien fylder inkl. den afledte fylde i udlandet, mens forbruget af farlige materialestrømme, DFC, indikerer mere specifikke skadelige påvirkninger af både miljø og helbred ifølge risikovurderingen. TMR er udvalgt som topindikator blandt flere MFA-indikatorer, idet:
Til gengæld er de primære ulemper for anvendelse af TMR i stedet for DMI eller DMC:
Det vurderes, at fordelene ved at bruge TMR som topindikator mere end opvejer ulemperne. For det i næste kapitel foreslåede indikatorsystem for MFA-indikatorer har det imidlertid ikke den store økonomiske betydning vedrørende omkostninger til udvikling af indikatorerne, hvilken indikator der anvendes som topindikator. Forklaringen herpå er, at alle MFA-indikatorerne for brugte strømme må beregnes for at afstemme balancerne, ligesom alle indirekte og ubrugte strømme må beregnes for at afstemme de totale balancer. Således får man alle indikatorerne med ved de 2 beregningsomgange. Da drivhuseffekten indebærer den største risiko for miljøet – ifølge risikovurderingen – er det totale energiforbrug en meget vigtig indikator. Det totale energiforbrug, TEC, defineres som: TEC = bruttoenergi produceret ud fra hjemlige ressourcer + energi stammende fra import ÷ energi stammende fra eksport ÷ energi oplagret. Ved forbrænding af fossile brændsler og biomasse er der tale om den samlede energi, der frigøres ved forbrændingen svarende til brændværdien. Forbrændingen af fossile brændsler sker i kraftværker, i industrien, i bygninger og i transportmidler. Den i brændslerne bundne kemiske energi bliver i kraftværker til el-energi, fjernvarme, intern varme og varmetab til omgivelserne. El-energien bliver til transformationstab og anvendt energi hos brugerne. Den anvendte energi hos brugerne bliver videre til mekanisk energi, potentiel energi, kemisk energi, varme og varmetab. Til slut bliver al den producerede energi til varmetab til omgivelserne og endelig til udstråling til verdensrummet. Under hele denne proces forøges entropien. Ved vindkraft omdannes kinetisk vindenergi til el-energi og varmetab til omgivelserne. Ved vandkraft omdannes potentiel vandenergi til el-energi og varmetab til omgivelserne. For opstilling af energi-indikatorerne i tabel 8.2 lægges følgende snit med balancer og målinger gennem og uden om økonomien, se sektormodellen, figur 5.2: Fossile brændsler og biomasse: El-energi målt i Tjoule: Fossile brændsler beregnes dels i tons/person/år, dels i CO2-ækvivalenter/person/år og dels i Joule/person/år. Arealet af næsten upåvirket natur er en god indikator for reduktionen af biodiversitet og økosystemer. Arealet består af arealet af næsten upåvirket terrestisk natur + arealet af næsten upåvirket aquatisk natur. Den aquatiske natur omfatter dels overfladevand i landområder (søer, vandløb) og dels kystområder. Arealet af næsten upåvirket natur sættes i forhold til det samlede areal i Danmark inkl. aquatiske kystområder. Opgørelsen gælder for Syddanmark, men kan også udføres særskilt for Grønland og Færøerne. Da der ikke findes helt upåvirket natur i Syddanmark defineres næsten upåvirket natur, som:
Forbruget af farlige materialestrømme er en sum af strømmene af farlige kemikalier, tungmetaller, radioaktive stoffer og risiko-GMO. Disse materialestrømme er små, men med en stor effekt på miljø og sundhed. Selvom de indgående stoffer er mangfoldige og har vidt forskellige skadevirkninger, er de alligevel lagt sammen for hermed at få én indikator for den samlede strøm af farlige stoffer. Indikatoren skal naturligvis tages med et forbehold, idet der eksempelvis kan ske et utilsigtet fald i indikatoren, såfremt lavrisiko farlige stoffer substitueres med højrisiko stoffer i mindre mængde. Ved at bevæge sig fra niveau A i indikatorpyramiden til niveau B og især niveau C, vil sådanne fejl gøres betydeligt mindre. I niveau "B" er indikatorerne fra niveau "A" disaggregerede til væsentlige typer af ressourcer, materiale- og energistrømme samt arealanvendelser. MFA er opdelt i hoved MFA-indikatorerne, se næste kapitel. Energiproduktionen er opdelt i fossile brændsler og fornyelig energi. Fossile brændsler er opdelt i forbruget af fossile brændsler på inputsiden og emissioner fra fossile brændsler på outputsiden. El-energien opdeles i elproduktionen og elforbruget. Der gås frem efter lovene om massebevarelse og energibevarelse, således at der opstilles regnskaber efter sektormodellen, figur 5.2. Arealanvendelse er indikeret med næsten upåvirket terrestisk natur, svagt domineret land og næsten upåvirkede fjorde og kystnære havområder. Forbrug af farlige materialestrømme er opdelt i forbrug af farlige kemikalier, emission af farlige kemikalier, forbrug af tungmetaller og emission af tungmetaller. Der gås frem efter loven om massebevarelse, og der opstilles regnskaber for input og output efter sektormodellen, figur 5.2. Forbrug af vand og kvælstof er tilføjet som indikatorer for påvirkningen af det danske grundvand og overfladevand. Emission af øvrige drivhusgasser er tilføjet som indikator for klimaforandringer sammen med drivhusgasser fra fossile brændsler højere oppe i tabel 8.2. Også her gås frem efter loven om massebevarelse, og der opstilles regnskaber efter sektormodellen, figur 5.2. I niveau "C" er hver indikator fra niveau "B" videre disaggregeret til materiale- og energistrømme samt arealanvendelse. Bestanddele af hoved MFA-indikatorerne er videre disaggregeret, se næste kapitel. Forbrug af fossile brændsler er disaggregeret til forbrug af kul, olie, benzin+diesel og gas. Emissionerne fra forbrænding af fossile brændsler er opdelt på drivhusgasser, eutrofierende stoffer, forsurende stoffer samt slagge og flyveaske. Produktion af fornyelig energi er disaggregeret til forskellige slags fornyelige energier som sol, vind, vand, jordvarme og biomasse. Elproduktionen er opdelt på el fra fossile brændsler og el fra fornyelige energikilder. Elforbruget er opdelt på elforbrug i husholdninger og elforbrug i produktionen. Arealet af næsten upåvirkede specifikke økosystemer såsom skov og tidevandsarealer er foreslået som indikatorer for biodiversitet. Forbrug af farlige kemikalier samt forbrug og emissioner af tungmetaller er opdelt på hver 3 kategorier: Høj risiko, middel risiko og lav risiko. Her kan anvendes eksisterende klassifikationer for kemikalier såsom A-B-C systemet, R-sætninger eller prioriterede listestoffer. Emissioner af farlige kemikalier er opdelt efter, hvilke betydelige emissioner der kan skaffes data for: Sprøjtemidler, i spildevand, til luft, til deponi og forbrænding samt farligt kemikalieaffald. Farligt kemikalieaffald indsamles og behandles og er således ikke nogen direkte emission, men en indikator på outputtet fra økonomien af farlige kemikalier. Vandforbrug er opdelt i forbrug i husholdninger og industri. Forbrug af kvælstof er opdelt i forbrug i landbrug og fossile brændsler. Kvælstofemissioner er opdelt i emissioner fra landbrug og fra forbrænding. Øvrige samfundsskabte kilder til drivhusgasser opdeles i drivhusgasser fra landbrug og fra husholdninger og industri. De øvrige samfundsskabte kilder for drivhusgasser består primært af methan fra husdyr og CFC-gasser fra industri og industriprodukter. Bevæger vi os oppe fra og ned gennem indikatorpyramiden fra niveau A til niveau C, gælder for hver af de 4 top-indikatorers disaggregering ned gennem pyramiden:
Den store mængde fast affald fra 1) papir and pap, 2) bygge- og anlægsmaterialer samt 3) slagge og flyaske kan indikeres med ressourceforbruget af tømmer, ikke-metalliske mineraler og fossile brændsler. Disse specifikke materialestrømme kan beregnes ud fra en yderligere disaggregering af DMI (GD6, G13, G14 og G15) samt ved tilbageregning af importerede/eksporterede varer til deres ækvivalente ressourceforbrug. Indikatorsystemet i tabel 8.2 kan også bruges af andre lande, hvis nogle af indikatorerne bliver flyttet til et højere eller lavere niveau afhængig af, hvilke miljø- og sundhedsproblemer der er mest alvorlige i det pågældende land. Fx bør "vandforbrug" i varme og tørre lande placeres i niveau "A" i stedet for i niveau "C". 8.6 Beregning af indikatorerBeregning af indikatorerne i tabel 8.2 kan ske ved følgende indhentning og bearbejdning af data. Aktiviteterne opdeles i 4 delaktiviteter svarende til de 4 topindikatorer i tabel 8.2: MFA, aggregeret materialeforbrug: Dette er nærmere beskrevet i kapitel 9. Der opstilles et regnskab for aggregerede materialestrømme efter Eurostat's anvisninger. Der hentes data fra Udenrigshandelsstatistikken, råstofstatistikken, Wuppertal Instituttet mv. TEC, brutto primær energiforbrug: Der opstilles 2 sammenhørende regnskaber for dels energi målt i TJoule/år og dels energiråstoffer målt i tons/år efter sektormodellen, figur 5.2. Der opstilles således 2 regnskaber for forbruget af energi til den danske økonomi:
Der regnes kun på de direkte strømme. Der hentes data fra energistatistikken, råstofstatistikken, Udenrigshandelsstatistikken, input-output tabellernes satellitregnskaber, Risø og Energistyrelsen. En betydelig del af tallene findes allerede i energistatistikken. Areal af næsten upåvirket natur: Der hentes data fra DMU, Kort & Matrikelstyrelsen (nu en del af Miljøministeriet) og Skov- og Naturstyrelsen. En stor del af tallene skønnes allerede at findes. DFC, forbrug af farlige materialestrømme: Der opstilles 2 hovedregnskaber ud fra sektormodellen for henholdsvis:
Hvert hovedregnskab består af en lang række delregnskaber – ét for hvert tungmetal og kemikalie. Disse enkeltregnskaber nærmer sig egentlige massestrømsanalyser. Det foreslås, at der startes med indikatorer for væsentlige tungmetaller og kemikalier, hvor der allerede er udført massestrømsregnskaber. Hvor massestrømsregnskaber ikke er udført, startes med forbruget af det pågældende stof ud fra produktionsstatistik, kemikalieregistrering og Udenrigshandelsstatistikken. Endvidere opregnes forbruget af radioaktive stoffer og GMO'er. Forbruget beregnes som:
Der regnes kun på de direkte strømme. Der hentes data fra Miljøstyrelsen, Udenrigshandelsstatistikken, Varestatistikken, den kemiske industri, Produktregisteret, RISØ, eksisterende materialestrømsanalyser og Miljøprojekt nr. 281 om miljøvurdering af industriprodukter (Hansen 1995) samt tilhørende baggrundsmateriale (se også kapitel 11). Vand, kvælstof og øvrige drivhusgasser: Der opstilles regnskaber for vand, kvælstof og øvrige drivhusgasser ud fra sektormodellen, figur 5.2. Det samlede vandforbrug til erhverv og husholdninger fås fra vandforsyningsstatistikken. Forbrug af kvælstof beregnes som:
Forbrug og emissioner beregnes allerede af DMU, hvorfra tallene til indikatorerne hentes. Data fra øvrige drivhusgasser kan formodentlig findes hos Energistyrelsen, Landbrugsstatistikken og Miljøstyrelsen. Indikatorsættet kan beregnes en gang om året, hvert andet år eller hvert tredje år. 8.7 Anbefalet trinvis beregning af indikatorerne, tabel 8.2Alternativt til beregning af hele indikatorsættet med det samme, kan beregningerne udføres trinvist, således at der startes med beregning af nogle af indikatorerne med små omkostninger. En sådan trinvis beregning af indikatorerne i tabel 8.2 kunne være: Trin 1: Trin 2: Trin 3: Trin 4: Trin 5: Trin 6: Alternativt til trin 3, 4 og 5 kan der vælges ét stof for hver risikokategori som indikator for den pågældende kategori. Herved vil tidsforbrug og omkostninger til trin 3, 4 og 5 kunne reduceres betydeligt.
|