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

Programinstruktioner for MVD-DK

Bilag B

2 Konsekvens LCA – marginale processer

Konsekvenstilgangen i den danske MVD-ordning
I den danske ordning for miljøvaredeklarationer ønsker vi at følge den seneste metodeudvikling indenfor LCA, herunder især konsekvenstilgangen. Den nye metode er beskrevet detaljeret i en række tekniske rapporter og sammendraget i en status-rapport, alt sammen tilgængeligt via www.lca-center.dk og www.mst.dk .

Formålet med dette notat er at give en kort introduktion til konsekvenstilgangen (også kaldet marginalen/marginal data) og betydningen af valget af denne tilgang. Forskellene imellem den tilbageskuende tilgang og konsekvenstilgangen, som fokuserer på de fremtidige ændringer i LCA; give eksempler som viser forskellene i data, og om hvordan konsekvenstilgangen har en række spændende perspektiver for det fremtidige LCA-arbejde.

De seneste års udvikling i metode har skabt en drejning i metodens tilgang fra at søge at beskrive hele den tekniske historik til nu at koncentrere sig om de ændringer, der rent faktisk sker på markedet som følge af valget af varer. Denne tilgang kan datamæssigt være enklere og bygger i højere grad på den viden, som branchen har om det marked, den opererer i.

Eksempl på produktion af whiteboard og aluminium
En whiteboard er en tavle, hvorpå man skriver med tush-penne. Whiteboard kan produceres af forskellige materialer, og dette eksempel handler om rammen, som bærer selve den hvide tavle. Vælger man at købe et whiteboard med aluminiumsramme frem for med stål- eller træramme, så vil dette valg forplante sig i forsyningskæden for dette produkt.

Produktionen af selve whiteboard finder sted i Danmark. Halvfabrikata består mest af aluminium, der kan være produceret i Norge eller andre steder i verden, og denne produktion bruger både elektricitet og fossilt brændsel.

Whiteboard
Hvilke el-data skal vi bruge til vores LCA?

Produktionen i Danmark sker hovedsageligt ved tilskæring, -klipning og samling af aluminiumshalvfabrikata. Den danske produktion bruger altovervejende elektricitet, og det er naturligt at bruge el-data for Danmark.

For det danske forbrug af el til fremstilling af vores whiteboard vil vi i med konsekvenstilgangen bruge data for dansk naturgas, hvis vi ser over 10 år frem, idet vi her planlægger bygning af nye værker ud fra forventet fremtidigt el-forbrug; naturgas er da den energiform der mest sandsynligt vil blive påvirket, evt. med en hvis andel af vindkraft.

Hvis vi derimod ser fx. 1-5 år frem vil vi med konsekvenstilgangen bruges data for kulkraft, da det er den energiform, vi har bedst mulighed for at skrue op (og ned) for uden at skulle bygge nye værker, i det Danmark har uudnyttet kapacitet på kulfyrede kraftværker.

Med den tilbageskuende tilgang ville man i stedet bruge gennemsnitsdata for dansk el-produktion, der for en stor del er baseret på kul, men efterhånden også med et væsentligt bidrag af el fra naturgas, biomasse/affald og vindkraft.

Tabel 1 viser den miljømæssige forskel på karakteriserede data for 1 kWh gennemsnitlig dansk el-produktion år 2001 samt en kulbaseret kortidsmarginal og en naturgasbaseret langtidsmarginal. Sidstnævnte er for moderne værker. Figur 1a, 1b og 1c viser tilsvarende forskellen i de vægtede bidrag for 1 kWh el-produktion beregnet ved brug af UMIP-metoden.

Tabel 1. Karakteriserede bidrag for 1 kWh ved whiteboard-produktion i Danmark.

Teknologi og datareferencer:

1. Gennemsnitlig dansk elproduktion 2001 allokeret efter energikvalitet (exergi). LCA af Dansk el og kraftvarme 2001, opdateringsnotat. Energi E2, Elkraft og Elsam, 2004.
2. El fra kulfyrede danske værker, allokeret efter energikvalitet (exergi). LCA af Dansk el og kraftvarme 2001, opdateringsnotat. Energi E2, Elkraft og Elsam, 2004.
3. El fra naturgas fyrede combined cycle (CC) danske værker, allokeret efter energikvalitet (exergi). LCA af Dansk el og kraftvarme 2001, opdateringsnotat. Energi E2, Elkraft og Elsam, 2004.

Figur 1a. Vægtede miljøeffekter for 1 kWh el.

Figur 1b. Vægtede affaldsmængder for 1 kWh el.

Figur 1c. Vægtede ressourcetræk for 1 kWh el

Aluminium
Vi handler ofte på det globale marked via grossister, som finder materialerne til os på det frie marked til dagspris.

Aluminiumsmarkedet er ekspanderende, så hvis aluminium efterspørges på verdensmarkedet, vil det være et blandet marked, fx bestående af noget islandsk, noget norsk og noget bulgarsk aluminium, vi skal finde data for.

Den anvendte el-type er det der mest adskiller aluminium produceret forskellige steder i verden, idet teknologien må anses for at være rimeligt ensartet med ret få aktører, som dominerer markedet. I de sidste 10 år er der sket en markant reduktion i energiforbruget og det er begrænset hvor meget dette forbrug kan reduceres yderligere. Den typiske teknologi til fremstilling af aluminium forventes i de næste tiår at være den samme som i dag, nemlig elektrolyse af alumina. Det vil sige, at for selve aluminiumsfremstillingen vil den nuværende og den marginale teknologi være ens, men dertil anvendt el-produktion vil være forskellig.

Det er ikke sikkert at leverandøren uden videre kan fortælle præcist, hvor aluminiumet er produceret, fordi han får det fra flere producenter rundt om i verden. I dette tilfælde kan det forsvares at benytte den marginale gennemsnitlige sammensætning af el til aluminiumsproduktion (vand, kul, naturgas etc.) til at sammensætte el-scenariet. Denne kaldes da for ”split-market marginal” eller ”blandet marginal”. Den adskiller sig fra det tilbageskuende gennemsnitlige el-scenarium ved, at den benytter data for moderne el-produktion, gerne fremskrevet så den afspejler forventet nær-fremtidig teknologi, hvorimod man til tilbageskuende gennemsnits el bruger historiske data, der desværre ofte har en del år på bagen. En forudsætning for at benytte marginal el med en gennemsnitlig sammensætning er, at (nye) aluminiumsværker opføres på steder, hvor der med investering fra aluminiumsproducenten etableres egen el-produktion, der ellers ikke ville have været etableret.

Tabel 2a viser data for aluminiumsfremstilling ved brug af henholdsvis tilbageskuende gennemsnitlig el produceret i den vestlige verden år 1990 og blandet marginal baseret på el produceret i den vestlige verden år 2000. Dette illustrerer forskellen på at benytte tilbageskuende gennemsnits el-scenarier med ældre data og ”split-market marginal” med samme energityper, men nyere og tidssvarende data, som repræsenterer langsigtede marginaler.

El udgør en stor del af energiforbruget til aluminiumsfremstilling, men der bruges også en del fossilt brændsel til f.eks. fremstilling af elektroder og kemikalier, varmholdning af ovne, transport etc.

Hvis vi ved, hvor aluminiumet mest sandsynligt er produceret, kan vi benytte gennemsnitsdata for det pågældende land med den tilbageskuende tankegang eller vi kan udpege en marginal med konsekvenstilgangen. Med konsekvenstilgangen må det, at vi køber aluminium i f.eks. Norge ikke påvirke markedet andre steder, hvilket kan være opfyldt for markeder i vækst eller for særlige kvaliteter, der måske kun produceres i Norge.

Hvis vi efterspørger norsk aluminium, efterspørger vi mere el til produktionen af aluminiumsrammen i Norge. Med konsekvenstilgangen vil det ikke ændre på el-produktionen i Norge, fordi Norge laver el på vandkraft, og denne type el er altid 100% udnyttet, fordi den er billig, og mulighederne for etablering af vandkraften er fuldt udbygget, og fordi vi ikke kan skrue op og ned for vandløbene. Når vi efterspørger el i Norge, vil det derfor være f.eks. dansk kulkraft, der bliver skruet op for og leveret - via det åbne el-distributionsnet – hvis vi ser på korttidsmarginalen. Hvis vi ser på langtidsmarginalen er denne sandsynligvis naturgas, i det man enten i Danmark eller Norge kan beslutte at udbygge kapaciteten af naturgasfyrede kraftværker til at dække behovet.

Tabel 2 b viser aluminium produceret med norsk gennemsnits el år 2002, og aluminiumsfremstilling ved brug af kulbaseret korttidsmarginal 1-5 år frem og  naturgasbaseret langtidsmarginal.

Tabel 2a og b viser således forskellene i de miljømæssige karakteriserede bidrag for 1 kg aluminium i de ovenfor beskrevne situationer og figur 2a, 2b og 2c viser forskellen i de tilsvarende vægtede bidrag beregnet ved brug af UMIP-metoden.

Bemærk at der er væsentlige bidrag af miljøeffekter for aluminium produceret med norsk el (dvs. 99,3 % vandkraft). Dette bidrag skyldes især den mængde energi fra fossilt brændsel, der også bruges til aluminiumsproduktionen. Denne mængde er den samme uanset typen af el. Mængden af volumenaffald og farligt affald er relativt høj for aluminium produceret med norsk el, hvilket tilskrives at opførelse og nedrivning af dæmninger etc. for vandkraft producerer en relativt stor mængde af disse affaldsstoffer.

Tabel 2a. Karakteriserede bidrag for 1 kg primær aluminium.

Teknologi og datareferencer:

4. Western World gennemsnits-el for aluminium 1990, Ecological Profile Report for the European Aluminium Industry, European Aluminium Association - EAA 1996
5. Western World gennemsnits-el for aluminium 2000. Environmental Profile Report for the European Aluminium Industry, European Aluminium Association - EAA 2000,
   

Tabel 2b. Karakteriserede bidrag for 1 kg primær aluminium.

Teknologi og datareferencer:

6. Elproduktion med blandet sammensætning: 99,33 % vandkraft, 0,2 % kulkraft, 0,16 % naturgas og 0,31 % biomasse, affald og anden vedvarende energi (International Energy Agency-IEA, 2002). For vandkraft er benyttet data fra Ökoinventare von Energiesystemen, Laboratorium für Energiesysteme, ETH Zürich. For den øvrige elproduktion er benyttet data fra LCA af Dansk el og kraftvarme 2001, opdateringsnotat. Energi E2, Elkraft og Elsam, 2004.

Figur 2a. Vægtede miljøeffekter for 1 kg primært aluminium.

Figur 2b. Vægtede affaldsmængder for 1 kg primær aluminium.

Figur 2c. Vægtede ressourcetræk for 1 kg primært aluminium.

Eksemplet har fokuseret på primært aluminium, og man kan spørge sig hvad det betyder, hvis vi efterspørger sekundært aluminium, dvs. aluminium som genanvendes. Der er stor miljømæssig fordel ved at anvende sekundært aluminium, da energiforbruget til dets fremstilling er under 1/10 af primært aluminium. Sekundært aluminium har i dag samme kvalitet som primært aluminium (for langt de fleste anvendelser). Derfor kan vi på markedet ikke skelne, og det vil i reglen ikke være muligt at dokumentere, om man bruger primært eller sekundært aluminium. Det, som kommer til at betyde noget, er, i hvilken grad man kan sikre, at ens eget produkt bliver genanvendt til sidst. Til det skal man lave bortskaffelses-scenarier for sit produkt i MVD'en.

Når vi sikrer, at det brugte aluminium indgår i genanvendelseskredsløbet undgår vi at skulle producere nyt primært aluminium, i al fald så længe markedet er i vækst. Så selvom det fra et LCA-synspunkt ikke har betydning om man bruger primært eller sekundært aluminium, hvis blot vi sørger for at det brugte produkt genanvendes, er det alligevel vigtigt, at der er et marked for sekundært aluminium. Dette kan man understøtte ved at efterspørge sekundært aluminium, hvis det er muligt, men i praksis er der så god økonomi i at lave sekundært aluminium frem for primært, at dette i sig selv sikrer markedet.

Opfølgning på de to eksempler

Hvis f.eks. en producent laver en vindmølle til sin egen produktion, så er det en vigtig oplysning, om han kobler den til nettet eller ej. Hvis han ikke kobler møllen på nettet, men kun trækker den el ud, som han selv skal bruge, så skal han gerne bruge vindmølle-el-scenariet i sin LCA. Hvis han derimod kobler møllen på nettet og sælger overskuds-el fra møllen til dagspriser, så er situationen den samme som for Norge: Så skal han regne på den marginale teknologi på nettet, fx naturgas.

Eksemplet om aluminium viser, at materialer, der handles på det åbne marked f.eks. via grossister reelt skal opfattes som i el-eksemplet eller som ”vand i en sø”; der løber mange åer til og mange fra, og man kan ikke vide, hvilket vandmolekyle, der ender hvor. Hvis jeg rydder én af åerne, så der kan løbe mere vand væk, så vil det primært give en ændring i den å, der har de bedste muligheder for at levere mere vand.

Som en generel opfølgning på eksemplerne skal det fremhæves, at konsekvenstankegangen for det første trækker på informationer om markedet, som normalt vil være til stede i branchen. Kendskab til markedet er en forudsætning for at agere på dette.

Konsekvenstilgangen skærer ofte igennem en masse støj, som ellers ville ligge i forskellige data for tilfældige, skiftende leverandører. I stedet er det marginalen, som er betydende for alle produkter og processer.

Endelig giver konsekvenstilgangen et rendyrket beslutningsgrundlag – altså et reelt billede af, hvad der forventes at ske i markedet, når beslutningen tages.

Referencer
UMIP2003 (via www.lca-center.dk og www.mst.dk)

Til beslutningstagere:
Status for LCA i Danmark 2003
Introduktion til det danske metode- og konsensusprojekt

Til praktikere:
Geografisk, teknologisk og tidsmæssig afgrænsning i LCA
Systemafgrænsning

Produkt, funktionel enhed og referencestrømme i LCA
Systemafgrænsning

Arbejdsmiljø i LCA - en ny fremgangsmåde
UMIP 2003

Opdatering af påvirkningskategorier, normaliseringsreferencer og vægtningsfaktorer i LCA
Udvalgte UMIP97-data

Stedlig variation i miljøvurderingen i LCA
UMIP2003 metoden
Mattsson, N.; Unger, T.; Ekvall, T. (2003). Effects of perturbations in a dynamic system – The case of Nordic power production. Submitted.

Weidema, B.P.; Frees, N.; Nielsen, A-M. (1999). Marginal Production Technologies for Life Cycle Inventories. Int. Journal of Life Cycle Assessment, 4 (1).

LCA-studier udført efter konsekvenstilgangen
S K Hvid, B P Weidema, I S Kristensen, R Dalgaard, A H Nielsen, T Bech-Larsen (2004) · Miljøvurdering af landbrugsprodukter. København: Miljøstyrelsen. (Miljøprojekt 954). www.lca-food.dk

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

Version 1.0 April 2009, © Miljøstyrelsen.