Miljøprofiler for aluminium i et livscyklusperspektiv

Bilag 14

Økologisk råderum for brug af aluminium

Indholdsfortegnelse

3 Beregning af det økologiske råderum
3.1 Betingelser for beregningen
3.2 Scenarier for det økologiske råderum
3.2.1 Ressourcebegrænset råderum
3.2.2 Geologisk begrænset råderum
3.2.3 Arealbegrænset råderum
3.2.4 Produktion af affaldsstoffer
3.2.5 Beregning af råderummet

4. Beregningseksempler
4.1 Det traditionelt beregnede råderum
4.1.1 Forudsætninger
4.1.2 Beregning af råderummet
4.1.3 Konsekvenser for forbruget
4.2 Råderummet i geologisk perspektiv
4.2.1 Forudsætninger
4.2.2 Beregning af råderummet
4.3 Det arealbegrænsede råderum
4.3.1 Forudsætninger
4.3.2 Beregning af råderummet
4.3.3 Konsekvenser for forbruget
4.4 Emissionsbegrænset råderum
4.4.1 Forudsætninger
4.4.2 Beregning af råderummet
4.4.3 Konsekvenser for forbruget

1. Forord

Formål og indhold

Formålet med denne rapport er at beskrive det økologiske råderum for brug af aluminium.

Ved vurderingen af det økologiske råderum er der i denne rapport lagt vægt på ressourceforbruget, hvilket især stiller krav om vurderinger af, hvor store tab af aluminium, der kan accepteres uden at komme i konflikt med et ønske om bæredygtig adfærd. Der er desuden gennemgået eksempler på råderum, som begrænses af naturens bæreevne.

Da håndteringen af begrebet økologisk råderum endnu er på et indledende stadie, er der ved arbejdet med rapporten lagt vægt på at beskrive flere forskellige problemstillinger forbundet med bæredygtighedsbegrebet.

Dette har medført flere forskellige bud på størrelsen og arten af et økologisk råderum for aluminium. Nogle af eksemplerne er baseret på strengt at overholde kravene i definitionen af det økologiske råderum, mens andre eksempler følger en mere pragmatisk linie og tager udstrakte hensyn til gennemførligheden af tiltag til en ressourceudnyttelse indenfor råderummets grænser.

(Narodoslawski et al, 1994).

Baggrund

Siden Brundtlandrapporten kom i 1987 har man verden over forsøgt at operationalisere begrebet bæredygtighed. Dette har endnu ikke ført til et entydigt paradigma for håndteringen af begrebet.

Hidtil har det økologiske råderum herhjemme og mange steder i udlandet haft den største gennemslagskraft som en operationalisering af bæredygtighedsbegrebet.

Tanken om det økologiske råderum er udsprunget af den hollandske Friends of the Earth-gruppes oplæg til Rio-konferencen i 1992 (UNCED 1992) "Action Plan Sustainable Netherlands". Ordvalget var dengang "environmental space", hvilket af den danske Friends of the Earth-gruppe, NOAH, blev oversat til "miljømæssigt råderum".

Det miljømæssige råderum er siden blevet adopteret af ministeren for miljø og energi, som præsenterede det i forbindelse med udgivelsen af Natur- og Miljøpolitisk Redegørelse i sommeren 1995. I mellemtiden er begrebet omdøbt til det økologiske råderum uden dog at have undergået indholdsmæssige ændringer i den anledning.

I Natur- og Miljøpolitisk Redegørelse er begrebet defineret:

"Det økologiske råderum defineres - ud fra et globalt synspunkt - som den mængde naturressourcer (luft, vand, jord, mineraler, energikilder, naturarealer, planter og dyr mv.), der kan bruges pr. år, uden at vi forhindrer fremtidige generationer i at få adgang til den samme mængde og kvalitet."

Det fremgår videre af den Natur- og Miljøpolitisk Redegørelse, at det økologiske råderum ikke kun skal forstås ud fra et ressourcemæssigt synspunkt, men i lige så høj grad ud fra et fordelingsmæssigt synspunkt, således at hvert menneske har ret til samme del af det økologiske råderum. Denne sociale målsætning har rod i Rio-konferencens Agenda 21, som netop lagde vægt på samtidig miljømæssig og social balance.

Fordelingsspørgsmålet giver anledning til en række åbne spørgsmål vedrørende såvel fordelingen mellem nulevende verdensborgere som fordelingen mellem nulevende og fremtidige generationer.

Som eksempel på den første problemstilling kan nævnes, at det ikke giver mening at definere det globale råderum for drikkevandsressourcer, da drikkevand ganske vist kan sælges verden rundt, men kun kan anvendes til egentlig vandforsyning indenfor en bestemt radius fra kilden. Videre er klimatiske og andre forskelle i livsbetingelserne på Jorden skyld i, at man ikke overalt har de samme ressourcebehov.

Et eksempel på problemstillingen vedrørende fordelingen mellem nulevende og fremtidige generationer er forventningerne om, at man roligt kan forbruge og forurene løs, da den teknologiske udvikling løser alle problemer ved at producere substitutter for ikke-fornybare ressourcer og ved at give teknologiske løsninger på forureningsproblemerne.

En anden problemstilling i forbindelse med fordelingen mellem nutid og fremtid er den grad af nytte, givne ressourcer giver forbrugerne. Hvor definitionen på bæredygtighed sikrer ligelige materielle muligheder, tager den ikke stilling til, om dette er ensbetydende med ligelige mængder nytte eller velfærd. En forudsætning for at kunne sætte lighedstegn mellem materielt forbrug og velfærd er, at verdensbefolkningen bevarer sine værdibegreber for så vidt angår de betragtede materielle goder - her aluminium.

Det er endnu ikke uddebateret, hvordan denne type spørgsmål skal håndteres i forbindelse med beskrivelsen af de økologiske råderum.

Forbruget af ikke-fornybare ressourcer er generelt et problem i forbindelse med begrebet det økologiske råderum. Fremtidige generationer får ikke adgang til samme mængder ikke-fornybare ressourcer, hvis vi forbruger af disse nu. For så vidt angår disse ressourcer, vil recykling være den eneste måde, hvorpå et forbrug kan finde sted, uden betingelsen om videregivelse af intakte råvarelagre til kommende generationer overskrides.

I denne rapport vil det økologiske råderum for den ikke-fornybare ressource aluminium blive beskrevet ud fra en række forskellige forudsætninger, som spænder fra en nedtrapning af forbruget til en streng overholdelse af grænserne i det økologiske råderum.

Spørgsmålet vedrørende fordelingsproblemet mellem nulevende mennesker og mellem nulevende og fremtidige generationer berøres ikke. I stedet vil det blive antaget, at alle nulevende mennesker skal have samme adgang til ressourcen aluminium, mens fordelingen mellem nulevende og fremtidige generationer afhænger af forudsætningerne i de enkelte beregningsmetoder.

Arbejdsgruppe

Denne rapport er udarbejdet af Torben Kaas, DTI Miljø, og Erik Hansen, COWI. Redaktionen af rapporten er afsluttet januar 1997.

2. Resume

Da der endnu ikke er udviklet et paradigma for beregningen af økologiske råderum, er råderummet her beskrevet ud fra et udvalg af kriterier hentet i definitionen af begrebet. Kriterierne er valgt med overvægt til kravet om ressourcebevarelse, mens kravet om ligelig fordeling af ressourcerne kun er berørt perifert. De fire forudsætninger er:

• Friends of the Earths definition, som bygger på en halvering af det generelle emissionsniveau gennem en halvering af råstofforbruget,
• det geologiske råderum, hvor aluminium ses i geologisk perspektiv og derfor er en fornybar ressource,
• det arealbegrænsede råderum, som bygger på, at hvert menneske har et areal til rådighed, som skal kunne bære konsekvenserne af dette menneskes aktiviteter, og
• det emissionsbegrænsede råderum, der afgrænses af naturens evne til at absorbere affaldsprodukterne fra menneskelig aktivitet.

Disse forudsætninger fører til forskellige grænser for de økologiske råderum. De tre første forudsætninger fører til absolutte loftværdier for mængden af aluminium, en indbygger må forbruge årligt. Den sidste forudsætning fører til en loftværdi for aluminiumforbruget, som afhænger af forbrugerens øvrige aktiviteter.

Hovedresultaterne af de enkelte beregninger er:

Friends of the Earth

Gennemsnitsdanskerens forbrug af aluminium skal skæres ned fra 15,3 kg/år nu til 0,97 kg/år i år 2050. Det svarer til en reduktion på 94% af det nuværende forbrug.

Geologisk råderum

I geologisk tidsperspektiv er aluminium en fornybar ressource med en lang gendannelsestid. Det personlige råderum for tab af aluminium er under 1 g/år når kun de kendte bauxitreserver udnyttes og ca. 1 kg, når alt tilgængeligt aluminium udnyttes.

Arealbegrænset råderum

Arealbehovet til fremskaffelse af råvarer, infrastruktur og procesenergi ved fremstilling af aluminiumprofiler virker ikke særligt begrænsende. Derimod stilles der enorme pladskrav til bortskaffelsen af aluminium. Det betyder, at der årligt kan bortskaffes højst 110 g aluminium pr. indbygger. Ved beregningen af det arealbegrænsede råderum anvendes meget forenklede forudsætninger, som gør, at resultaterne må betragtes med forbehold.

Emissionsbegrænset råderum

Grænserne for naturens evne til at absorbere emissioner af surregns-

komponenter, kvælstof som næringsstof og drivhusgasser fra aluminiumproduktion blev bestemt. Råderummet afgrænset af drivhusgasemissionerne er helt klart det mindste og virker derfor afgrænsende for aluminiumforbruget. Det vurderes, at dette råderum ville føre til et aluminiumforbrug på 240 g/år i år 2100.

3. Beregning af det økologiske råderum

3.1 Betingelser for beregningen

Det er ikke muligt at forbruge ressourcer uden at påvirke omgivelserne og uden at ændre på vilkårene for fremtidige generationers forbrug.

Det må derfor bero på valg af kriterier og på gæt på fremtidige generationers præferencer for behovsopfyldelse, hvordan et økologisk og fremtidssikret råderum fastlægges for nutidig adfærd og forbrug.

Definitionen af det økologiske råderum i Natur- og Miljøpolitisk Redegørelse 1995 lægger op til et bredt kriterievalg, der tager hensyn til såvel ressourceforbrug som produktion af affaldsstoffer.

Ressourceforbruget er nævnt direkte i redegørelsen. Her står, at råderummet defineres som den mængde ressourcer, der kan forbruges uden, at fremtidige generationer derved får adgang til en mindre mængde.

Produktionen af affaldsstoffer er nævnt mere implicit som en faktor af betydning for råderummet. Det hedder, at de naturressourcer, fremtidige generationer stilles til rådighed, skal have samme kvalitet som i dag. Det forudsætter for så vidt angår jord, luft og vand bl.a., at disse ressourcer ikke opblandes med affaldsstoffer.

Det er derfor fundet rimeligt at supplere beskrivelsen af det ressourcemæssige råderum med beskrivelse af nogle affaldsstofmæssige råderum. Herved skal forstås råderum, som begrænses af naturens evne til at omsætte de aluminium- og affaldsemissioner, der er forbundet med menneskets udvinding, forbrug og bortskaffelse af aluminium.

3.2 Scenarier for det økologiske råderum

3.2.1 Ressourcebegrænset råderum

Skal der i fremtiden være samme mængde af ikke-fornybare ressourcer til rådighed som i dag, betyder det stort set, at det økologiske råderum set ud fra et ressourcesynspunkt er lig med størrelsen af genvindingen af ressourcerne. Der ses her bort fra gendannelsen af de oprindelige aluminiumholdige mineraler og fra situationer, hvor der er store mængder energi til rådighed til behandlingen af aluminiumholdige affaldsprodukter.

Imidlertid er det af to grunde absurd slet ikke at forbruge primære ressourcer: det er ikke realistisk at indstille forbruget af alle ikke-fornybare ressourcer og en ressource har ingen værdi, hvis den ikke må udnyttes af hverken nulevende eller fremtidige generationer.

Miljø- og Energiministeriet har derfor foreslået en generel linie for, hvordan forbruget af ikke-fornybare ressourcer bør aftrappes. Udgangspunktet er en antagelse om, at et bæredygtigt forbrug af primære ressourcer svarer til en halvering af det globale årlige forbrug i 1990.

Dette mål skal være nået i 2050, mens målet for 2020 er at have opnået en reduktion på 25%. Begrundelsen for disse mål er, at det globale økologiske system ikke må bryde sammen i overgangsperioden, hvorfor denne skal være kort, og at perioden samtidig skal være lang nok til, at det er realistisk at overholde målene.

Disse mål er pånær tidsgrænsen identiske med de mål, Friends of the Earth opstiller. Friends of the Earth ønsker en 25% reduktion i forbruget af primære ressourcer allerede i 2010, mens det endelig mål om 50% reduktion skal nås i løbet af perioden 2030-2050.

3.2.2 Geologisk begrænset råderum

En mere bogstavelig tolkning af definitionen af det økologiske råderum åbner ikke mulighed for forbrug af primære, ikke-fornybare ressourcer overhovedet.

Ses omsætningen af ressourcer imidlertid i et geologisk tidsperspektiv, eksisterer begrebet "Ikke-fornybare ressourcer" ikke. I et geologisk tidsperspektiv, vil metaller og andre grundstoffer igen indlejres i nye mineraler.

Set i dette perspektiv er alle ressourcer fornybare - omend visse er det i en meget langsom takt, medmindre ubegrænsede energiressourcer er til rådighed ved oparbejdningen af affaldsprodukter og andre mindre lødige forkomster af ressourcen.

En umiddelbar forudsætning for overholdelsen af det økologiske råderum for fornybare ressourcer er, at ressourcerne ikke må forbruges hurtigere, end de gendannes.

3.2.3 Arealbegrænset råderum

Forbrug af ressourcer kan være begrænset dels af en knaphed på den forbrugte ressource og dels af knaphed på andre ressourcer. Andre begrænsende ressourcer kan eksempelvis være energi, hjælpestoffer og plads, som er nødvendige at forbruge for at udnytte en given ressource.

Livet på Jorden kan kun eksistere, fordi Jorden konstant er udsat for tilførsel af energi udefra i form af solindstråling. Solindstråling er det eneste input til opretholdelse af alle processer og alt liv og er derfor på langt sigt den eneste begrænsende faktor for bl.a. menneskelig aktivitet. Med ubegrænset energi er et vilkårligt højt aktivitets- og forbrugsniveau i praksis muligt set ud fra et ressourceforbrugssynspunkt, da eksempelvis mineralforekomster af enhver lødighed vil kunne udnyttes.

Bredes perspektivet ud fra alene at se på ressourcerne til også at omfatte affaldsprodukternes indlejring i de naturlige kredsløb, er energiinputtet ikke længere eneste begrænsende ressource.

Da omsætningen af solenergi til elektricitet og varme og omdannelsen af affaldsprodukters indlejring i de naturlige kredsløb kræver plads, er areal en knap ressource, der kan bruges som mål for det økologiske råderum.

Brugen af areal som måleenhed for det økologiske råderums størrelse opfylder to vigtige krav til sådanne indikatorer:

• Den er en klart begrænsende faktor i en bæredygtig økonomi, da konkurrenceevne er kædet sammen med knapheden på begrænsende faktorer, og
• den er en letforståelig enhed, som tillader diskussion af virkningerne af forskellige vurderede alternative materialer.

3.2.4 Produktion af affaldsstoffer

Foruden at være begrænset af ressourceknaphed kan menneskelig adfærd også være begrænset af omgivelsernes evne til at absorbere og omsætte affaldsprodukterne fra menneskelig aktivitet. Dette kan dels være i form af indlejring af forbrugte ressourcer i de naturlige kredsløb som beskrevet ovenfor, og dels være i form af naturens begrænsede evne til at optage og omsætte emissioner og affald forbundet med aktiviteten.

Den maksimale grænse for, hvor meget naturen kan tåle af forurening, kaldes naturens tålegrænse. Denne varierer for visse stoffer fra region til region, mens der for andre stoffer gælder en global tålegrænse.

For de enkelte stoffer vil det kunne vurderes, hvor store mængder naturen kan optage uden at lide synlig overlast. I den udstrækning produktion, brug eller bortskaffelse af et produkt giver anledning til emissioner, må man vurdere, om omfanget af disse emissioner optager en større del af det samlede råderum for udledningen af det aktuelle stof, end den nytte, man opnår fra produktet, berettiger.

3.2.5 Beregning af råderummet

Det økologiske råderum for aluminium kan beregnes ud fra alle fire ovennævnte sæt af forudsætninger. Dette vil blive gjort i de efterfølgende afsnit.

Beregningerne hviler på meget forenklede forudsætninger, hvor en af de store usikkerhedsfaktorer er, hvilke materielle krav fremtidige generationer stiller.

Definitionen af det økologiske råderum i Natur- og Miljøpolitisk Redegørelse bygger alene på en forudsætning om ressourcebevarelse. Der er således ikke taget hensyn til, at præferencer kan ændre sig på måder, der gør det muligt at opnå større eller mindre nytte med givne ressourcemængder.

Mekanismerne i det globale økosystem er ikke tilnærmelsesvis afdækkede i en grad, så det er muligt at forudse de fulde konsekvenser af en given adfærd. Beregningerne af råderummet bygger på snævre forudsætninger om forbrug af aluminium og de dermed snævert forbundne konsekvenser, men forfølger ikke konsekvenserne af forbruget igennem økosystemerne.

Hvor det giver mening, ligger det i bæredygtighedsbegrebet, at hele verdens befolkning skal have lige muligheder for at forbruge Jordens ressourcer. For mange stoffer indebærer denne tankegang en betydelig forøgelse af transporten rundt i verden, hvilket bidrager til belastningen af omgivelserne uden at være indregnet i råderummet.

Dertil kommer regionale skift i præferencer, sådan at en given vare giver anledning til forskellige grader af nytte i forskellige dele af Verden. Med byttehandler vil det med overvejende sandsynlighed være muligt at øge summen af nytte i forhold til en situation, hvor alle har adgang til lige meget af hver ressource.

En sådan nyttemaksimering strider imidlertid mod de hidtidige definitioner af råderummet, da den sandsynligvis vil føre til en fordelingssituation meget lig den nuværende men på et lavere niveau for ressourceforbrug. Denne problemstilling er heller ikke medtaget i de følgende beregninger.

4. Beregningseksempler

4.1 Det traditionelt beregnede råderum

Introduktionen af begrebet økologisk råderum skete i forbindelse med UNCED 1992, hvor den hollandske Friends of the Earth-gruppe (FoE) præsenterede deres rapport "Action Plan Sustainable Netherlands".

For at komme tættere på en konkretisering af bæredygtighedsbegrebet bad FoE Wuppertal Institut i Tyskland om at beskrive, hvad bæredygtig udvikling i Europa betyder. Resultatet af dette arbejde kom i 1995 i form af rapporten "Sustainable Europe", som på dansk hedder "Mod et bæredygtigt Europa".

I Wuppertal Instituts rapport gives, hvad der må antages at være FoEs bud på, hvordan det økologiske råderum skal håndteres og beregnes. Introduktionen af det økologiske råderum er således FoEs fortjeneste, ligesom FoE med rapporten fra 1995 har givet et hidtil uimodsagt bud på, hvordan råderummet skal beregnes.

Grundtankerne bag FoEs beregningsmetoder er som konsekvens heraf at genfinde i Miljø- og Energiministeriets generelle tanker vedrørende råderummet. I dette afsnit beskrives aluminiums økologiske råderum ud fra ministeriets foreslåede regneeksempel. Dette adskiller sig alene fra Wuppertal Instituts beregninger ved de tidsfrister, der er fastsat for målopfyldelsen.

4.1.1 Forudsætninger

Aluminium hører til i gruppen af ikke-fornybare ressourcer. Det faktum at aluminium spredt i miljøet i løbet af et geologisk tidsperspektiv atter indarbejdes i de naturlige mineraler ændrer for denne beregningsmetode i praksis ikke på det korrekte i denne antagelse.

For at opfylde betingelsen om at give kommende generationer samme materielle muligheder som den nuværende generation er det derfor nødvendigt helt at indstille produktionen af primært aluminium.

Da dette helt åbenbart ikke er en farbar vej, har man i stedet valgt at se på omfanget af emissionerne fra produktionen af ikke-fornybare materialer. Det maksimalt acceptable emissionsniveau er derfor brugt som målestok for det bæredygtige råstofforbrug.

Løseligt har man på denne måde vurderet, at der er behov for at halvere produktionen af affaldsstoffer forbundet med omsætningen af primærstoffer. Størrelsen af verdens samlede råstofstrømme skal med andre ord halveres for at nå dette resultat.

Selv om der er tale om et overslag, som er meget generaliserende, så er gættet efter Wuppertal Instituts erfaringer i den rigtige størrelsesorden, hvilket for den vestlige verden er godt nok til at give forholdsvis præcise vurderinger af råderummenes størrelser. Halveringen skal ske i forhold til forbruget i 1990.

En halvering af forbruget af primæraluminium vil ikke forhindre en udtømning af de udnyttelige aluminiumforekomster, men blot udskyde tidspunktet for udtømningen. Dette mål for råderummet bygger derfor på en antagelse om, at den ekstra tidsfrist er tilstrækkelig til at alternative og fornyelige materialer kan udvikles.

Netop for aluminium er denne antagelse rimelig, da de kendte reserver med menneskets nuværende adfærd og produktionsteknologi rækker til 750-1.000 års forbrug.

En 50% reduktion af de globale stofstrømme kræver strukturelle forandringer af produktion og livsformer, der formodentlig kræver årtier til deres gennemførelse. Miljø- og Energiministeriet har derfor sat år 2050 som en rimelig frist for at bringe strømmene af primærstoffer ned på et bæredygtigt niveau.

Begrundelsen for denne tidsramme er ikke videnskabelig, men bygger på, at der på den ene side skal ske markante miljømæssige fremskridt og på den anden side en erkendelse af, at sådanne fremskridt tager tid. 25% af reduktionen skal være gennemført i 2020.

Figur 4.1

4.1.2 Beregning af råderummet

I 1990 var den globale produktion af primært aluminium 19.300.000 ton (British Geological Survey, 1995).

Tages der udgangspunkt i dette tal, vil en global halvering betyde, at den acceptable primærproduktion er 9.650.000 ton/år. Den nuværende verdensbefolkning tæller mere end 5,7 milliarder mennesker, men i 2050 er dette tal ifølge FN-prognoser vokset til ca. 10 milliarder mennesker, som skal deles om råderummene.

Det økologiske råderum pr. verdensborger for aluminium er i 2050 derfor 0.97 kg/år. FN har beregnet at verdenspopulationen i 2150 vil stabilisere sig omkring 11,6 milliarder mennesker. Det økologiske råderum pr. verdensborger for aluminium vil til den tid være 0,83 kg/år forudsat, at man fortsat accepterer årligt at forbruge halvdelen af det nuværende årlige, globale forbrug.

4.1.3 Konsekvenser for forbruget

Det nuværende forbrug af primær aluminium pr. verdensborger er 3,5 kg/år. Dette er imidlertid meget ujævnt fordelt med en meget stor del af det samlede forbrug koncentreret i den vestlige verden. I dette projekts hovedrapport et det vist, at det danske forbrug af aluminium som metal og i kemikalier er 91.200 tons/år. Heraf er de 9.900 tons/år recirkuleret sekundært aluminium, således at det årlige behov for tilførsel af aluminium til det danske samfund er 81.300 tons. Det svarer til et aluminiumforbrug pr. dansker på 15,3 kg/år.

For at nå ned på et niveau svarende til det globale økologiske råderum vil det derfor være nødvendigt at mindske tilførslen af aluminium til det danske samfund med knap 94%.

Regnes med et lineært forløb frem mod målet om at have nået halvdelen af reduktionsmålet i år 2020 og igen et lineært forløb frem mod en overholdelse af rammerne for det økologiske råderum i år 2050 sådan som det er vist i figur 3.1, vil det danske samfund i perioden 1990-2050 være tilført 488 kg aluminium pr. indbygger. Dette svarer med uændret befolkningstal til 2.500.000 tons aluminium.

Den nuværende aluminiummængde lagret i de private husholdninger andrager ifølge et schweizisk studie (Baccini et al, 1993) knap 35 kg/indbygger. Dette tal inkluderer indbo, forbrugsvarer og bil, men ikke selve boligen. Ligeledes er infrastruktur og offentligt byggeri ikke medregnet.

Regnes det samlede lager af metallisk aluminium i Danmark som det dobbelte af den lagrede mængde i private husholdninger og privatbiler, haves et lager på 70 kg/indbygger svarende til 364.000 tons.

I perioden frem til 2050 kan dette lager næsten syvdobles, uden grænserne for en bevægelse mod bæredygtig adfærd som beskrevet ovenfor overskrides. Det er en forudsætning, at der i perioden ikke tabes aluminium til omgivelserne.

4.2 Råderummet i geologisk perspektiv

4.2.1 Forudsætninger

Betragtes aluminium som en fornybar ressource, er det nødvendigt at se på hele stofcyklussen fra brydning af aluminiumholdige mineraler til den endelige omdannelse af det metalliske aluminium til mineraler igen.

Gendannelsestiden for bauxit kendes ikke nøjagtigt og er afhængig af ydre forhold. De geologiske dannelsesprocesser er ikke blevet detailstuderet i forbindelse med denne rapport, hvorfor der her anvendes et generelt overslag over mineralers gendannelsestid. For beregningerne anvendes en forudsat gendannelsestid på 250 millioner år, hvilket med overvejende sandsynlighed ligger indenfor en størrelsesorden fra det rigtige tal.

4.2.2 Beregning af råderummet

De nuværende lagre af metallisk aluminium i verdenssamfundet er ikke forsøgt beregnet. Selvom det eksisterende lager tidobles, vil det kun have en beskeden størrelse i forhold til de samlede kendte reserver af udnytteligt bauxit, som med uændret forbrug rækker endnu 750-1.000 år. Hertil kommer en nærmest uudtømmelig reserve af aluminium i andre mineraler.

Det antages indledningsvis, at de samlede kendte bauxitreserver udgør den samlede pulje af udnytteligt aluminium, som skal cirkulere i gendannelseskredsløbet. Disse reserver udgør 55-75 milliarder tons bauxit (US Dept. of the Interior, 1993). Med den nuværende teknologi kan dette omdannes til 15-20 milliarder tons metallisk aluminium, hvilket stort set svarer til aluminiumindholdet i bauxiten (EEA, 1996).

Almindeligvis er de kendte reserver af mineraler betydeligt mindre end de faktiske reserver, men dette er uden væsentlig betydning for konsekvenserne af de efterfølgende beregninger.

Ønskes råderummet for at lade aluminium udgå af det antropogene kredsløb gjort lige stort for alle år, svarer de kendte reserver til, at der er en årlig kapacitet til at lade 60-82 tons aluminium forlade antroposfæren og indgå i de geologiske omdannelsesprocesser.

Regnes igen med FNs beregninger for Jordens befolkningstal i år 2150, skal dette tab fordeles på 11,6 milliarder mennesker. Skal alle mennesker have samme ret til at forårsage tab af aluminium, betyder det, at det personlige økologiske råderum for tab af aluminium er 5-7 mg/år.

Det ses, at selv om forudsætningerne for disse beregninger skrider to størrelsesordener, er råderummet stadig under 1 gram aluminium pr. indbygger om året.

Da hele jordskorpen har et højt indhold af aluminium, som formodentlig ligger omkring 7-8%, er det diskutabelt, hvorvidt det er rimeligt kun at medtage aluminiumforkomster i form af bauxit ved beregningen af det "geologiske råderum". Den meget lave værdi for det acceptable aluminiumtab kan derfor øges ved at udnytte de samlede aluminiumforkomster i jordskorpen.

For en god ordens skyld ses alene på forekomsterne på landjorden. Landjorden udgør 148.847.000 km². Disse antages at kunne udnyttes ned til en dybde af 1 km, men da store arealer forudses ikke at være til rådighed for udnyttelse regnes med, at blot 10% af jordoverfladen kan åbnes som aluminiumminer.

Idet jordskorpens densitet er 2,67 g/cm³, og aluminiumindholdet er 7-8%, giver det et samlet udnyttelsespotentiale på ca. 3x10¹⁵ tons aluminium.

Regnes igen med en gendannelsestid på 250 millioner år, svarer det til en årlig tabskapacitet på ca.12.000.000 tons aluminium svarende til et tab på ca. 1 kg aluminium pr. verdensborger om året.

4.3 Det arealbegrænsede råderum

På Technische Universität Graz, TU Graz, har en gruppe med Michael Narodoslawsky i spidsen arbejdet med at kæde materialeforbruget sammen med den mængde energi, der i form af solindstråling er til rådighed.

Den følgende gennemgang er dels baseret på kilden Narodoslawsky et al (1994) og dels på foredrag og telefonsamtaler med Michael Narodoslawsky og Jan Sage, som begge arbejder på TU Graz.

Udgangspunktet i Narodoslawskys metode er bæredygtig ressourceudnyttelse. I en ægte bæredygtig økonomi, kan man ikke forbruge mere energi per tid, end der tilføres i den samme periode. Eneste kilde til energi på jorden er solindstråling, og konverteringen af solenergi til varer og tjenesteydelser kræver plads. Derfor er pladsen den begrænsende faktor i en bæredygtig økonomi.

Dette kan oversættes til, at enhver borger har et økologiske råderum til rådighed i form af et givent areal. Dette råderum kan da forvaltes på forskellige måder alt efter personlige præferencer.

Enheden til beskrivelse af arealforbruget har fået navnet Sustainable Process Index, SPI.

4.3.1 Forudsætninger

Bevarelsen af landbrugsarealer og vande kræver, at stofstrømmene til disse kompartimenter begrænses til bæredygtige niveauer for ikke at bringe eksempelvis landbrugsjordens frugtbarhed i fare på langt sigt. Ved "bæredygtigt niveau" forstås et niveau, hvor de naturlige stofkoncentrationer i jord og vand ikke ændres. Derfor kræver stofstrømme (affaldsstrømme) til kompartimenterne jord og vand også arealer, hvis disse strømme skal opretholdes uden at bringe den langsigtede bæredygtighed i fare.

De videre beregninger bygger ifølge denne rapports forfattere på en forenklet naturopfattelse for så vidt angår omsætning af stoffer og fornyelse af grundvandsmagasinerne. Det forudsættes i metoden, at stofemissioner ikke påvirker omgivelserne, når blot udledningerne fordeles på tilstrækkeligt store arealer. Denne forudsætning er vanskelig at håndtere, da enhver påtrykt stofstrøm vil medføre en ændring af betingelserne i naturen. Efterfølgende refereres metoden på egne præmisser, hvilket vil sige, at alle antagne forudsætninger for metoden umiddelbart accepteres.

Ved at tage hensyn til den dobbelte funktion af arealer, hvor de dels er recipienter for solenergi og dels kan absorbere affaldsstoffer og anvendes til produktion af f.eks. landbrugsprodukter, kan SPI bruges som mål for givne processers påvirkning af omgivelserne med hensyn til både kvantitet og kvalitet af de energi- og masseflows, som processerne genererer.

Basis for SPI er det areal, der er nødvendigt for at indlejre en proces fuldstændigt i biosfæren. Dette areal består af det areal, der skal til for at udvinde råvarerne A_R, det areal, der skal til for at tilvejebringe procesenergien A_E, det areal, der skal til for at tilvejebringe den nødvendige infrastruktur A_I og det areal, der skal til for at bortskaffe produkter og biprodukter A_P:

A_tot=A_R+A_E+A_I+A_p (m²)

Dette areal beregnes på baggrund af masse- og energistrømmene samt infrastrukturbehovet indenfor referenceperioden, som normalt er 1 år. Indenfor denne referenceperiode vil et antal enheder N_P af produkter eller serviceydelser være produceret af den undersøgte proces:

a_tot=A_tot/N_P (m²a/enhed)

På den anden side er der per person et areal a_in til rådighed til produktion af varer og energi. Dette areal kan groft beregnes ved at dividere det samlede areal i regionen med antallet af indbyggere. SPI er defineret som:

SPI=a_tot/a_in (indbyggere/enhed)

Dette er altså et mål for, hvor stor en del af det samlede areal, en indbygger har til sin rådighed, den betragtede proces optager. Jo større SPI er, des større er arealbehovet ved den betragtede proces.

Nøglen til beregning af SPI for en given proces er arealerne til råvarefremskaffelse, energiproduktion, infrastruktur og til håndtering af produkter og biprodukter.

Beregningen af A_R kan inddeles i arealer til fornyelige og til ikke-fornyelige råmaterialer. For de fornyelige råmaterialer skal det nødvendige areal til omdannelse af byggesten (i hovedsagen kulstof, kvælstof og ilt) til biomasse medtages. Udnyttelsen af ikke-fornyelige råmaterialer er i sig selv ikke bæredygtig, men da sådan udnyttelse faktisk finder sted, må den også medtages i SPI. Dette gøres i form af energibehovet til frembringelse af råmaterialerne. Kendes dette energibehov ikke, kan det med udgangspunkt i råvareprisen på verdensmarkedet beregnes efter følgende formel:

E_D=C_tot^. 0,95/P_E (kWh/kg),

hvor E_D er energibehovet til fremstilling af et kg af den undersøgte råvare, C_tot er markedsprisen (verdensmarkedspris ekslusiv skatter og afgifter) og P_E er prisen for en kWh energi (industriel pris eksklusiv skatter og afgifter). Ligningen bygger på den antagelse, at energiforbruget definerer priserne på oparbejdede råmaterialer. Faktoren 0,95 har vist sig at være et godt estimat for en meget lang række standardprodukter. For at kæde dette sammen med et areal, må man definere et areal per energienhed. Dette varierer geografisk afhængigt af klima og breddegrader, men ligger som regel i området 5 til 18 kWh/m²a.

Det skal her bemærkes, at der i beregningerne for E_D alene er tale om en beregning baseret på ressourcens pris og dermed indirekte energiforbruget til fremstilling af ressourcen. Der tages altså ikke højde for de arealer, der optages ved udvindingen af ressourcen eller for de arealer, der optages til bortskaffelse af affaldsprodukter fra udvindingen.

Beregningen af A_E afhænger meget af den krævede kvalitet af energien. Som en tommelfingerregel gælder det, at jo højere energikvalitet des større arealkrav. Opbevaring af energi i form af f.eks. olie er relativt kostbar i SPI-enheder. I tabel 4.1 er der givet nogle eksempler på energiudbytter ved forskellige arealanvendelser.

Energiudbytte fra een kvadratmeter jord ved alternative anvendelser. Alle enheder er i kWh/m²år.

*) Værdierne i denne tabel stammer fra en artikel af forskerne bag SPI fra 1993. Data er derfor ikke opdaterede. Eksempelvis produceres i dag fotovoltaiske celler med el-ydelser på 20-25 kWh/m²år.

Arealforbruget til infrastruktur A_I kan inddeles i to dele, som er det direkte arealforbrug til procesinstallationen og arealforbruget til bæredygtig frembringelse af det nødvendige udstyr. Det direkte anvendte areal er optaget, så længe processen kører. Derfor skal det medtages i det totale areal på sammen måde som råvarearealet og energiarealet. Arealet til tilvejebringelsen af infrastrukturen skal derimod kun bruges een gang i levetiden for et produktionsanlæg. For at gøre dette areal sammenligneligt med alle andre arealer, der er baseret på årligt forbrug, må dette "afskrives" over procesanlæggets levetid, der typisk er 15 år. Udstyret til infrastrukturen laves som regel af ikke-fornyelige råvarer, hvorfor arealerne hertil beregnes efter samme principper som anført ovenfor under A_R.

Arealforbruget kan estimeres ud fra de totale investeringsomkostninger C_I (i US$), forudsat en industriel energidensitet på 6 kWh/m²år:

A_I=0,08^.C_I (m²)

eller det kan estimeres ud fra apparatomkostningerne C_A (i US$):

A_I=0,33^.C_A (m²)

Beregningerne af arealforbruget til udstyr eller apparater er som regel et estimat indenfor en størrelsesorden. det gælder dog, at infrastrukturarealet sjældent dominerer SPI, hvorfor denne grad af præcision er tilstrækkelig på dette sted. undtaget herfra er energikonverteringsindustrier og landbrug, hvor den direkte arealanvendelse er vigtig.

Endelig er der arealet til bortskaffelse af produkter og biprodukter A_P. Ved beregningerne af arealet til frembringelse af råvarer A_R blev der taget hensyn til pladskravene ved dannelse af biomasse ud fra byggestenene. Derfor må man her også tage hensyn til pladskravene ved nedbrydelse af produkterne til byggesten, der i hovedsagen udgøres af CO₂, O₂, H₂O osv. Nedbrydelsen af produkterne må ikke føre til ændringer i de naturlige stofomsætninger, hvorfor A_P for vand baseres på baggrundskoncentrationerne i drikkevand. Går man ud fra en ideal (men ukorrekt) antagelse om, at regnvand er fuldstændigt rent, finder man på baggrund af gennemsnitsværdier for forskellige stoffer i drikkevand de i tabel 4.2 tilladelige stofemissioner pr. areal for vand. Der regnes med en årlig nedbørsmængde på 600 mm.

Tilladelig årlig emission til vand

Note: Ovennævnte værdier er oprindeligt beregnet for Centraleuropæiske forhold baseret på en antagelse om en nedbørsmængde på 1.200 mm/år. Omregningen til en mindre nedbørsmængde tager ikke højde for ændrede baggrundsværdier i Danmark og kan derfor føre til værdier for tilladelige emissioner, som forekommer høje.

Kvalitetsstandarden for jord er gennemsnitskoncentrationen af det betragtede stof i overfladejord. Disse værdier er som regel velkendte. I tabel 4.3 er angiver nogle værdier på baggrund af en komposteringsrate på 0,42 kg/m²år.

Tilladelig årlig emission til jord

Der er to mulige måder at reducere SPI på. Disse er genanvendelse af materialer og dobbelt anvendelse af arealer. I tilfælde af recyklering vil processen blive udvidet til både at omfatte den oprindelige produktion og recykleringsprocessen. Recykleringen er økologisk fordelagtig så længe energiforbruget, råmaterialeforbruget, infrastrukturforbruget og bortskaffelsesarealforbruget er mindre ved recykleringsprocessen end hvad der herved genvindes i form af råmaterialer. Den dobbelte anvendelse af arealerne går, som indledningsvis nævnt, på anvendelsen dels til vareproduktion og dels til energiproduktion ud fra solindstråling.

Forfatterne ser først og fremmest SPI som et instrument til sammenligning af forskellige processer ved den strategiske planlægning i industrien, landbruget og andre sektorer.

4.3.2 Beregning af råderummet

Det globale råderum er ca. 26.000 m²/indbygger med det nuværende befolkningstal, forudsat at alle landarealer (og alle typer landarealer) medregnes. Det specifikke areal pr. indbygger bliver til stadighed mindre. For Danmark er råderummet 8.283 m²/indbygger, men med tanke på en ligelig fordeling af de globale ressourcer vil det være mest rimeligt at antage, at også danskere har et råderum på 26.000 m²/indbygger. Potentielt vil også havarealer kunne bruges ved bortskaffelse af aluminium, men her ses bort fra denne mulighed.

Det økologiske råderum for aluminium ligger derfor i intervallet mellem 0 og 26.000 m²/indbygger afhængigt af personlige præferencer. Man må således give afkald på alt andet forbrug inklusive fødevarer, hvis man vælger at fylde hele sit råderum ud med aluminiumforbrug.

Arealforbruget til produktion og bortskaffelse af 1 kg ekstruderede aluminiumprofiler bliver i det efterfølgende udregnet for at illustrere størrelsesordenen af råderummet for en typisk gruppe aluminiumprodukter.

A_R

Energibehovet til fremstilling af primært råaluminium er velkendt. Der medgår 1,009 kg aluminium til produktion af 1 kg profil. Energiforbruget hertil er 44,2 kWh (EEA, 1996), hvilket svarer til mellem 2,5 og 8,8 m²/år, når der regnes med 5-18 kWH/m²år jf. ovenfor.

A_E

Til selve ekstruderingsprocessen forbruges ca. 2,5 kWh til at omdanne aluminiumblokken til profiler. Arealbehovet afhænger af den valgte måde at producerer elektricitet på. Nogle eksempler er:

Solfangere: 0,21 m²/år

Vandkraft: 0,06 m²/år

A_I

Infrastrukturarealet er normalt meget lille, hvilket især er tilfældet for produkter bestående af energitunge materialer. Dette areal anslås til <0,05m²/år.

A_P

Aluminiumindholdet i grundvandet antages maksimalt at antage værdier på 100 µg/l. Regnes med en nedbørsmængde på 600 mm/år, er den maksimalt tilladelige emission pr. areal for vand 60 mg/m²år.

Da metallisk aluminium normalt kun meget vanskeligt vaskes ud i vandfasen, skønnes arealbehovet til at absorbere dette aluminium ikke at overstige 5 m²/år pr kg aluminiumprofil.

For indarbejdning i nydannet humus regnes med et aluminiumindhold i humus på 10 ppm. Under denne antagelse kan der indarbejdes 4,2 mg aluminium/m²år jf. den ovenstående antagelse om årlig dannelse af 0,42 kg humus på &eacuten kvadratmeter jordoverflade..

En fuldstændig indlejring af 1 kg aluminiumprofil i humuslaget kræver derfor et areal på 238.095 m²/år.

A_tot

Det totale årlige arealforbrug til produktion og bortskaffelse af 1 kg aluminiumprofil er:

A_R: 9,0 m²/år

A_E: 0,2 m²/år

A_I: 0,1 m²/år

A_P: 238.100 m²/år

A_tot: 238.109,3 m²/år

Det er værd at bemærke, at arealforbruget til fremstilling af det energiintensive råmateriale, aluminium, udgør 0,004% af arealforbruget til bortskaffelse af materialet efter brug.

Med et samlet personligt råderum på 26.000 m²/år, ligger det tilladelige forbrug af aluminium et sted i intervallet 0-0,11 kg/år. Da arealet til bortskaffelse af aluminium er helt dominerende i dette tilfælde, er det mere rimeligt at sige, at det tilladelige tab af aluminiumprofil til omgivelserne er 0,11 kg/år. Arealet til infrastruktur og til produktion af råvare og profil er i dette tilfælde kun 9,3 m²/år.

Arealet til bortskaffelse kan foruden aluminium optage visse mængder af alle andre grundstoffer. Et årligt tab af 0,11 kg aluminium til omgivelserne udelukker derfor ikke forbrug af eksempelvis fødevarer og tjenesteydelser.

Beregningen af SPI er i dette tilfælde 238.109,3/26.000 = 9,2 indbyggere/kg aluminiumprofil, da beregningerne jo var udført for 1 kg aluminiumprofil.

4.3.3 Konsekvenser for forbruget

Det nuværende danske tab af metallisk aluminium er jf. .hovedrapporten 11.900-19.600 tons/år svarende til 2,3-3,8 kg/år pr indbygger. Ved bortskaffelse af denne mængde metallisk aluminium optages således 2.100-3.500% af det tilgængelige råderum regnet på verdensplan.

Da bortskaffelsen af aluminiumet efter brug er den helt overvejende arealforbruger i forbindelse med aluminium, kan man argumentere for, at det er mere rimelig i at regne med et dansk råderum fremfor et globalt, da affald normalt bortskaffes indenfor landets egne grænser.

Regnes med et dansk råderum på 8.283 m²/år, optager det nuværende gennemsnitlige aluminiumforbrug 6.500-11.000% af råderummet for aluminium.

Det faktum at bortskaffelsesfasen i praksis optager det samlede arealforbrug for aluminium kan lede til, at det i dette tilfælde ikke er rigtigt at se på et ressourcebegrænset råderum. I stedet er råderummet for aluminium begrænset af bortskaffelsesmulighederne.

Principielt kan en person derfor forbruge adskillige kg aluminium årligt, når blot tabet til omgivelserne ikke overstiger 0,11 kg. En adfærd indenfor råderummet forudsætter derfor, at aluminiumprodukterne har en meget lang levetid eller, at genanvendelsessystemet fungerer stort set uden tab.

4.4 Emissionsbegrænset råderum

Som et alternativ til de ressourcebegrænsede råderum, eksisterer der også outputbegrænsede råderum. De outputbegrænsede råderum udtrykker, at det globale økosystem kun kan omsætte begrænsede mængder af de enkelte emissionsprodukter fra den menneskelige aktivitet uden at undergå synlige eller målelige forandringer.

Outputbaserede råderum kan dels betragtes som en alternativ måde at anskueliggøre råderummene på og dels ses som et supplement til de ressourcebegrænsede råderum. For nogle stoffer er ressourceknaphed en væsentlig begrænsende faktor, mens andre stoffer primært belaster det globale økosystem ved deres påvirkninger af omgivelserne.

Den tyske Enquetekommission kom til en erkendelse af, at grænsen for de naturlige stofkredsløbs evne til at omsætte affaldsstoffer hurtigere virker begrænsende end ressourceknapheden (Enquete-Kommission, 1994).

Ligesom det ikke er muligt at forbruge ressourcer uden at ændre på betingelserne for kommende generationer, er det heller ikke muligt at producere affaldsstoffer uden derved at påvirke kvaliteten af de tiloversblevne ressourcer.

Grænserne for de outputbaserede råderum er derfor i lige så høj grad som grænserne for de ressourcebegrænsede råderum afhængige af et kriterievalg og dermed et udtryk for menneskelige præferencer.

4.4.1 Forudsætninger

For en række væsentlige emissionsprodukter er det forsøgt udregnet, hvor meget mennesket kan tillade sig at udlede, uden naturen derved lider mere end en nærmere defineret overlast.

Udledningen af drivhusgasser er det bedste eksempel på, at væsentlige ændringer i det globale økosystem anses for bæredygtige. Intergovernmental Panel on Climate Change har fastsat en række restriktioner for udledningen af drivhusgasser (IPCC, 1990). Disse indebærer, at den maksimale temperaturstigning skal begrænses til 2°C, at hastigheden, temperaturen stiger med, højst må være 0,1°C pr. årti, og at de globale emissioner af drivhusgasser inden år 2100 skal begrænses til 2 Gt CO₂ ækvivalenter pr. år.

De to første restriktioner er et udtryk for, at man har erkendt, at drivhuseffekten ikke kan undgås, og at man derfor er henvist til at forsøge at begrænse omfanget. Den tredie restriktion udtrykker det niveau for ændring af de naturlige stofstrømme, man finder acceptabelt.

Også for emissionsprodukter med andre typer konsekvenser for miljøet er der beregnet grænser for, hvor meget det i forhold til naturen er acceptabelt at udlede. Det gælder eksempelvis for SO₂ og NO_x, hvor disse grænser er bestemt som såkaldte tålegrænser.

4.4.2 Beregning af råderummet

Der foreligger endnu kun beregninger af tålegrænserne for få stoffer. "Geneve konventionen om Langtrækkende, Grænseoverskridende Luftforurening" fra 1979 omfatter bl.a. protokoller for begrænsninger af emissionerne af svovl, kvælstof og ozon. Disse forbindelser anses for at være hovedårsagerne til ubalancer i økosystemer.

Rækkevidden af luftformige emissioner gør, at de i reglen mindst har regionale konsekvenser og for visse stoffer globale konsekvenser. Forureninger af jord og ferskvand har som hovedregel lokale konsekvenser og egner sig derfor ikke til overordnede betragtninger om det globale forbrugs konsekvenser i forhold til tålegrænser. Forurening af havet har ofte regionale konsekvenser, og kan derfor også bruges ved råderumsberegninger.

Af hensyn til tilgængeligheden af data vil det emissionsbegrænsede økologiske råderum for aluminium her blive illustreret for gasformige emissioner. Der foreligger ikke data, som egner sig til at ekstrapolere globale råderumsgrænser. I stedet vil danske data blive brugt til illustration af beregningerne vedrørende svovl og kvælstofemissioner, mens FoEs værdi for drivhusgasser vil blive brugt for CO₂ og andre af disse gasser.

Tålegrænserne

For Danmark har Danmarks Miljøundersøgelser kortlagt tålegrænserne for svovl og kvælstof og bestemt, hvor disse grænser overskrides (Bak, 1996).

Tålegrænserne er bestemt som det immissionsniveau forskellige naturtyper tåler for så vidt angår forsuring og næringsstoffer. De valgte værdier er worst-case værdier, som gælder for landets mest følsomme lokaliteter. I praksis varierer tålegrænserne for forsuring og eutrofiering meget i forbindelse med skift i jordbund, natur- og vegetationstyper.

Forsuring

For forsuring er skove med eg og bøg de mest følsomme naturtyper med beregnede tålegrænseværdier omkring 50 keq syre km^-2 år^-1, som derfor i dette eksempel antages at være tålegrænsen for så vidt angår den forsurende effekt. COWI (1991) fandt dog på baggrund af 1985-data nogle generelt højere syretålegrænser varierende mellem 70 og ca. 300 keq syre km^-2 år^-1 for gran som den mest følsomme naturtype og op til 500 keq syre km^-2 år^-1 for løvskov.

Eutrofiering

Tålegrænserne for N-eutrofiering varierer meget efter naturtype og er lavest for gran- og fyrreskove samt for heder og moser. De lave værdier ligger her omkring 35 keq syre km^-2 år^-1. Lægges den generelle tålegrænse efter disse mest følsomme naturtyper, er tålegrænsen et immissionsniveau på 490 kgN km^-2 år^-1.

Tørafsætning af kvælstofforbindelser antages noget forenklet at gå lige op med denitrifikationen, således at disse N-strømme udligner hinanden. Selvom NO_x overvejende emitteres ved tørafsætning, kommer bidraget fra aluminiumproduktionen oveni det øvrige belastningsniveau og bør derfor medregnes fuldt ud. En forudsætning herfor er, at denitrifikationsprocessens hastighed er uafhængig af koncentrationen af kvælstof i jorden, hvilket kun delvist er gældende.

Drivhuseffekt

For CO₂ har FoE ligesom for de øvrige emissionsprodukter vurderet, at en halvering af de globale udledninger, vil føre til en bæredygtig balance. Det nuværende emissionsniveau svarer til 4 ton CO₂ pr. verdensborger om året.

IPCC anbefaler som nævnt ovenfor, at de globale udledninger af drivhusgasser begrænses til 2 Gt CO₂ ækvivalenter pr. år inden år 2100. I nedenstående tabel angives de økologiske råderum under FoEs og IPCCs forudsætninger.

Det økologiske råderum for CO₂ (FoE) og for det samlede emissionsniveau for drivhusgasser udtrykt som CO₂ ækvivalenter (IPCC)

Emissioner fra produktionen

EEA har på baggrund af indmeldinger fra sine medlemsvirksomheder angivet det gennemsnitlige niveau for bl.a. emissionerne i forbindelse med produktion af aluminium og halvfabrikata af aluminium. Beregningerne bygger på et mix af energikilder:

Vandkraft 50,8%

Atomkraft 15,9%

Kulkraft 25,6%

Gaskraft 6,4%

Oliekraft 2,2%

Dette mix er typisk for Europa og den øvrige vestlige verden.

Emissionerne til luften af udvalgte stoffer for produktion af 1,009 ton primært aluminium og videreforarbejdning til 1 ton ekstruderede profiler er angivet i nedenstående tabel.

Udvalgte emissioner fra produktionen af 1 ton aluminiumprofiler

Forsuringsråderum

SO₂ og NO_x antages for illustrationens skyld meget forenklet at være divalent henholdsvis monovalent ved brintionafgivelsen. Da SO₂ og NO_x overvejende har regionale effekter, er det rimeligt at relatere forbruget til den danske naturs evne til at absorbere emissionerne.

Det blev tidligere vist i afsnit 3.3.2, at en gennemsnitsdansker har 8.283 m² land til rådighed. Da havet også kan absorbere syre- og næringsstofemmissioner, regnes de danske farvande med. Disse udgør løseligt anslået 2/3 af de områder, danskere påvirker ved deres adfærd. Således haves i alt ca. 25.000 m² til rådighed pr. dansker.

En tålegrænse på 50 keq syre km^-2 år^-1 kan derfor opfyldes med enten 1.600 kg SO₂ km^-2 år^-1 eller med 2.300 kg NO_x km^-2 år^-1. Det svarer for det fulde areal pr. dansker til samlede emissioner af 40 kg SO₂/år eller 58 kg NO_x/år eller kombinationer af disse som f.eks 20 kg SO₂ og 29 kg NO_x.

Råderummet begrænset af forsuring forårsaget af produktionen af aluminiumprofiler er ca. 900 kg pr. dansker om året. Udfyldelsen af dette råderum forudsætter, at man i løbet af året ikke har andre forbrug, der genererer forsurende luftforurening. Dermed udelukkes forbrug af alle varer og tjenesteydelser, som er forbundet med forbrug af fossile brændsler.

Eutrofieringsråderum

Vælges en gennemsnitlig x-værdi på 2 i NO_x, svarer emissionen på 6,4 kg NO_x pr. produceret ton aluminiumprofiler til 1,9 kg ren N.

Tålegrænsen blev vurderet til at være 490 kg N km^-2 år^-1, hvilket svarer til en tålegrænse på 12 kg N/år pr. 25.000 m². Det samlede eutrofieringsråderum for aluminiumprofiler ligger afhængigt af personlige præferencer mellem 0 og 6.282 kg/år. Vælges at forbruge 6.282 kg aluminiumprofiler i et år, må man i dette år ikke have andre forbrug eller aktiviteter, som giver anledning til emissioner af kvælstof i former, hvor det kan bruges som næringsstof for planter. Det udelukker bl.a. forbrug af kød, vegetabile landbrugsprodukter, transport og energi.

Drivhusråderum

Det samlede drivhuspotentiale for emissionerne af CO₂, C₂F₆ og N₂O er omregnet til CO₂ ækvivalenter ca. 5100 kg CO₂.

Det maksimale personlige økologiske drivhusråderum for aluminiumprofiler er ifølge FoEs forudsætninger i år 2100 200 kg/år og 34 kg/år ifølge IPCCs forudsætninger. Disse maksimale forbrug forudsætter, at man ikke har andre forbrug, som bidrager til CO₂ udledningen hhv. til de samlede udledninger af drivhusgasser. Det betyder bl.a., at transport, opvarmning, energiforbrug og forbrug af bearbejdede fødevarer ikke må forekomme ifald man udnytter hele sit drivhusråderum med forbrug af aluminiumprofiler.

4.4.3 Konsekvenser for forbruget

Af de tre demonstrerede emissionsbegrænsede råderum er råderummet bestemt ved emissionen af drivhusgasser helt klart det mest begrænsende. Af den nuværende emission af 12,3 t CO₂/år for en gennemsnitsdansker (1990 niveau, NOAH, 1996) stammer de ca. 0,7% fra forbruget af aluminium.

Med uændrede forhold mellem de enkelte former for forbrug, svarer det til, at en dansker ifølge FoEs scenario i 2030 kan forbruge 1,8 kg primært aluminium og i 2050 helt må undvære primært aluminium, mens en dansker ifølge IPCCs scenario i 2100 kan forbruge 0,24 kg primært aluminium. Disse beregninger forudsætter dels uændrede præference- og forbrugsmønstre og dels uændrede energikilder i aluminiumfremstillingen. Begge disse forudsætninger er tvivlsomme, hvorfor beregningerne blot skal tjene til at illustrere størrelsesordenen af de fremtidige gennemsnitlige råderum for aluminiumforbrug.

5. Diskussion

I det forudgående er beskrevet fire forskellige måder at beregne det økologiske råderum for aluminium på. Metoderne varierer i forudsætninger og ambitionsniveau og leder derfor også til meget forskellige resultater varierende fra krav om i praksis ikke at forbruge primært aluminium til krav om en global halvering af aluminiumforbruget.

Flere af de skitserede økologiske råderum vil det ganske givet ikke være muligt at overholde indenfor en overskuelig tidshorisont. De mest restriktive eller snævre økologiske råderum er de, der er i bedst overensstemmelse med definitionen af begrebet. Dermed sættes der fokus på de grundlæggende problemer, at det ikke er bæredygtigt at forbruge ikke-fornybare ressourcer, og at det ikke er bæredygtigt at sprede affaldsprodukter i det globale økosystem i en hurtigere takt, end systemet kan omsætte dem til de samme former, som de oprindeligt blev udvundet i.

Det er ikke sandsynligt, at det vil være muligt indenfor en overskuelig tidshorisont at overholde både ressourcebevarelses- og naturbevarelseskriteriet i definitionen af det økologiske råderum. Det må således bero på en menneskeligt defineret acceptabel påvirkning af omgivelserne, hvornår konsekvenserne af den menneskelige aktivitet overskrider grænserne i det økologiske råderum.

Overholdelse af råderumskriterierne

Valget af et økologisk råderum svarende til en halvering af det globale

forbrug af aluminium, sådan som det defineres af Friends of the Earth, er et eksempel på et råderum valgt ud fra en pragmatisk indstilling til begrebets praktiske omsættelighed.

Til trods for at Friends of the Earths beskrivelse af råderummet medfører en dramatisk reduktion i det danske aluminiumforbrug, overholder det ikke kravet om ressourcebevarelse. Det er ligeledes tvivlsomt, hvorvidt kravet om naturbevarelse opfyldes. For at overholde kriteriet om naturbevarelse stilles der overvældende krav til forbedring af såvel genanvendelseskredsløbet som til forbedring af emissionsforholdene forbundet med især primærproduktion af aluminium.

FoE tager i deres definition ikke konsekvent højde for, at knappe ressourcer er knappe og dermed kan slippe op. Videre er det en forudsætning hos FoE, at problemerne vedrørende naturbevarelse løser sig selv, når ressourceforbruget reduceres.

Det er ikke i FoEs rapport fra 1995 eftervist, at et halveret ressourceforbrug automatisk vil føre til et bæredygtigt emissionsniveau. Det er dog hævet over tvivl, at et reduceret ressourceforbrug vil have en positiv virkning på betingelserne for at overholde kriterierne om naturbevarelse.

De tre andre beregningsmetoder tager i modsætning til FoEs metode ikke udgangspunkt i et generelt ønske om at reducere miljøkonsekvenserne forbundet med ressourceforbrug. Disse tager i deres forudsætninger i stedet afsæt i hver deres del af råderumsdefinitionen:

• Fornybare ressourcer må ikke forbruges hurtigere, end de gendannes
• Knappe ressourcer virker begrænsende i forbruget
• Naturen skal kunne nedbryde affaldsstoffer i samme takt, som de genereres for at bevare jord-, luft- og vandkvaliteten samt artsdiversiteten i naturen.

Disse tre forudsætninger fører til betydeligt mere restriktive grænser for aluminiums økologiske råderum, end FoEs beregninger gør. Forskellen mellem FoEs resultater og resultaterne fra de øvrige tre metoder sætter spørgsmålstegn ved, om FoE med deres forudsætninger har beskrevet et bæredygtigt scenario for fremtidig ressourceudnyttelse.

Anvendelighed af råderummene

FoE beskriver, hvordan det er teknisk og økonomisk muligt at bringe

forbruget i harmoni med betingelserne dikteret af de økologiske råderum. Det vigtigste element i omlægningen af forbrugs- og produktionsmønstrene er substitution af ikke-fornybare ressourcer med fornybare. Det gælder både materiale- og energiforbrug. Desuden kræves fra verdenssamfundet, at vækst og prestige i fremtiden ikke knyttes snævert sammen med ressourceforbrug, som tilfældet er i dag.

Det var ikke muligt indenfor rammerne af den stillede opgave at udføre tilsvarende beregninger for de tre øvrige råderum. Beregningerne for disse har derfor alene angivet det niveau for aluminiumforbrug, man bør tilstræbe at sigte efter, men ikke givet svar på, hvordan og hvor hurtigt målene kan nås.

To vigtige betingelser for at kunne bruge råderumsbegrebet aktivt er, at:

• Det skal være nemt og billigt at beregne det økologiske råderum for stoffer og materialer, og at
• de beregnede resultater skal være umiddelbart forståelige for lægfolk.

Den første betingelse er formodentlig opfyldt for hver af de fire gennemgåede beregningsmetoder i denne rapport. Den anden betingelse er ligeledes opfyldt for alle fire metoder, men for det emissionsbegrænsede råderum og især for det arealbegrænsede råderum kan det forudses, at lægfolk måske nok forstår, at der er en sammenhæng mellem adfærd og konsekvenser men ikke forstår, hvordan de beregnede råderum er blevet til.

Eksempelvis er det ikke umiddelbart indlysende, at man kan substituere forskellige former for forbrug, sådan som det er muligt i det emissionsbegrænsede råderum. Ligeledes må det forudses, at det vil være vanskeligt at formidle sammenhængen mellem adfærd og arealforbrug, sådan som der lægges op til i det arealbegrænsede råderum.

Antages de samme forudsætninger for at gennemføre reduktionerne, som er beskrevet af FoE, at gælde universelt, vil de ligeledes kunne bruges for de andre beregnede råderum. Frem for at lade aluminiumforbruget stabilisere sig i 2050 på et niveau svarende til halvdelen af det globale 1990-forbrug, må man fortsætte udviklingen, indtil det ægte bæredygtige niveau er nået. Det er ikke diskuteret, om det er muligt at fortsætte reduktionsbestræbelserne ud over det punkt, FoE angiver.

FoEs argument for valget af tidsgrænser for at gennemføre reduktionsmålene anføres at være et kompromis mellem det tempo, reduktionerne praktisk kan gennemføres i og hensynet til ikke at forårsage et globalt økologisk sammenbrud inden reduktionerne er gennemført.

I praksis er tidsgrænserne formodentlig fastsat i forhold til det hurtigste tempo, reduktionerne kan gennemføres i. Der er ikke argumenteret for, hvornår et økologisk sammenbrud skulle være i vente.

For alle beregnede råderum kan man derfor sige, at så længe vi ikke forstår alle mekanismerne i det globale økosystem, gælder det om hurtigst muligt at reducere den menneskelige påvirkning af økosystemet. FoE har bl.a. anvist, hvordan en 50% reduktion af forbruget af aluminium kan gennemføres inden 2030-2050.

Råderumsbegrebet

Hvor bæredygtighedsbegrebet er blevet anvendt i alle tænkelige sammenhænge varierende fra egentlig bæredygtig adfærd til små opbremsninger i ressourceforbruget og forureningsniveauet, har man med det økologiske råderum fået et begreb, der kan kvantificere bæredygtig adfærd.

Det fremgår af denne rapport, at det økologiske råderum ikke er en absolut størrelse. Arten og omfanget af det økologiske råderum er bestemt af de forudsætninger, det bestemmes under. Det er derfor menneskelige definitioner for bæredygtig adfærd og for den ønskede naturtilstand, der bestemmer råderummets grænser.

Selv under forholdsvis entydige definitioner for, hvad det økologiske råderum skal indeholde, er der plads til store variationer i størrelsen af de beregnede råderum. Det bør derfor diskuteres, hvad man ønsker at opnå ved at definere og beregne råderummene.

Formål 1

Et formål med råderummet kan være at illustrere, at det nuværende niveau for og udviklingen i ressourceforbruget vil føre til sammenbrud dels i form af opbrugte ressourcer og dels i form af ødelagte livsbetingelser.

Til et sådant formål er det ikke vigtigt at have beregnet råderummet præcist; niveauet for råderummet er tilstrækkeligt til at vurdere, om der er behov for at ændre adfærd. For aluminium er det illustreret tydeligt, at der er behov for gennemgribende ændringer i forbrugsmønstret, hvis forbrug og råderum skal bringes i balance.

Formål 2

Et andet formål med råderummet kan være at sætte mål for reguleringen af resourceforbruget. Ses aluminiumforbrug alene som et forbrug af en ressource: aluminium, er råderummet egnet til at beskrive, hvor store reguleringer, der er nødvendige.

Defineres råderummet i stedet på grundlag af den forurening, aluminiumforbruget giver anledning til, er det ikke længere enkelt at anvende råderummet som mål for en regulering. Forureningen med en række stoffer og produkter er fælles for mange typer af forbrug og kan derfor ikke reguleres ved at kigge snævert på omsætningen af &eacuten bestemt ressource.

I stedet må man da udregne et råderum for forureningsprodukterne og efterfølgende tage stilling til, hvor stor en del af dette råderum, aluminium må få lov til at optage. Det bliver dermed op til den enkelte forbruger at bestemme, hvordan man vil sammensætte sin varekurv til udfyldelse af råderummet.

Formål 3

Dette leder videre til et tredje formål med råderummet. Ved at definere økologiske råderum, som ikke begrænses af de enkelte ressourcer men i stedet har grænser udtrykt ved den belastning menneskelig adfærd påtrykker omgivelserne, kan begrebet bruges som et redskab for den enkelte til at optimere sin nytte i forhold til egne præferencer.

Dette kommer til udtryk ved, at enhver kan sammensætte sit personlige forbrug af varer og tjenesteydelser uden andre grænser end et fælles loft for miljøpåvirkningerne. Ved at konstruere ressourcebegrænsede råderum, må den enkelte forbruger suboptimere indenfor de enkelte typer forbrug, hvilket uvægerligt fører til en mindre nytteværdi for forbrugeren.

Problemet med knappe ressourcer kan alternativt løses ved at lade graden af knaphed være medbestemmende for, hvor tungt forbrug af denne ressource vejer i det samlede regnskab.

Med økologiske råderum begrænset af et samlet belastningsniveau, vil det være muligt at substituere forbrug af aluminium med kørsel i privatbil. Har en forbruger ikke behov for at forbruge aluminium, vil et ressourcebegrænset råderum ikke tillade, at forbrugeren i stedet kan øge sin aktivitet på andre områder som eksempelvis bilkørsel.

Formål 4

Ved formuleringen af økologiske råderum er det nødvendigt at favne over hele indholdet i begrebet bæredygtighed. Derfor skal endnu mindst &eacutet formål arbejdes ind i råderumsdefinitionen: Fordelingsproblematiken.

Fordelingen af ressourcer mellem nulevende mennesker og mellem generationerne er formuleret i definitionen af det økologiske råderum, men er kun overfladisk til stede ved omsætningen til praksis.

For at have et bredt anvendeligt paradigme for beregning af økologiske råderum, er det nødvendigt først at diskutere kriterierne for, hvornår ressourcerne er ligeligt fordelt.

6. Litteratur

Baccini, P., H. Daxbeck, E. Glenck og G. Henseler (1993) Metapolis - Güterumsatz und Stofwechselprozesse in den Privathaushalten einer Stadt. ETH-Zürich, EAWAG, Dübendorf, Schweiz.

Bak, J. (1996) Kortlægning af tålegrænser for svovl og kvælstof. Danmarks Miljøundersøgelser. 110 s. - Faglig rapport fra DMU, nr. 159.

British Geological Survey (1995) World Mineral Production 1989-93, Preliminary Statistics. Keyworth, Nottingham, England.

COWIconsult (1991) Indledende kortlægning af tålegrænserne for svovl- og kvælstofforbindelser. Udført for Miljøstyrelsen.

Enquete-Kommission (1994) "Schutz des Menschen und der Umwelt" des Deutschen Bundestages. Die Industriegesellschaft gestallten - Perspektiven für einen nachhaltigen Umgang mit Stoff- und Materialströmen.

European Aluminium Association (1996) Ecological Profile Report for the European Aluminium Industry. Udgivet af EEA, Bruxelles.

IPCC (1990) Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), Climate Change The IPCC Scientific Assessment, Geneve.

Narodoslawsky, M., C. Krotscheck og J. Sage (1994) The Sustainable Process Index (SPI) A Meassure for Process Industries. Paper til MM-ARS Work shop, Wien.

NOAH (1996) Bæredygtigt Danmark - Kampagnen for et bæredygtigt Europa. Friends of the Earth Denmark. National rapport juni 1996.

United States Department of the Interior, Bureau of Mines (1993) Mineral Commodity Summaries.

The World Commission on Environment and Development (1987) Our Common Future, Oxford University Press, Oxford and New York.