[Forside] [Indhold] [Forrige] [Næste]

Miljøvurdering af råvarer – Livscyklusvurdering og dataindsamling

2. LCA i lak- og farveindustrien

2.1 Livscyklusvurdering (LCA) generelt
2.2 Anvendelse af LCA i lak- og farveindustrien
2.2.1 Systemafgrænsning
2.2.2 Produktudvikling/-optimering
2.2.3 Valg mellem alternative råvareleverandører

2.1 Livscyklusvurdering (LCA) generelt

Miljøvurdering/livscyklusvurdering (LCA) - også kaldet "vugge-til-grav" analyse - er udviklet gennem de seneste 20 - 30 år især i Europa og USA. Udviklingen startede i større virksomheder med henblik på markedsføring af egne produkter frem for konkurrenternes produkter.

Vurderingerne var i starten præget af metodiske forskelle og ringe gennemsigtighed, hvorfor sammenligneligheden mellem forskellige undersøgelser ikke var særlig stor, med deraf følgende uenigheder om undersøgelsernes konklusioner. Det har ledt til udvikling af en lang række nationale og internationale LCA-metoder. Metodeudviklingen i de enkelte lande er i høj grad blevet koordineret ved samarbejde i internationale organisationer. Det er primært SETAC (Society of Environmental Toxicology and Chemistry) og ISO (International Standards Organisation), der har stået for udviklingen. Den første gruppe har stået for den videnskabelige metodeudvikling, mens den anden gruppe har stået for den systematiske og konsensusprægede del af metodeudviklingen.

Gruppernes arbejde er blevet tæt koordineret pga. personsammenfald. Udviklingen og udbredelsen af LCA er blandt andet støttet af SPOLD (Society for the Promotion of LCA Development).

Forskellige detaljeringsniveauer

En livscyklusvurdering (LCA) kan gennemføres på forskellige detaljeringsniveauer, afhængig af det konkrete anvendelsesområde (Jensen et al., 1998):

  • Konceptuel LCA - dvs. anvendelse af livscyklustankegangen til at identificere trin i livscyklus og/eller potentielle miljøbelastninger af betydning. Ved hjælp af livscyklustankegangen rettes fokus mod de væsentligste trin og miljøbelastninger i livscyklus.
  • Simplificeret LCA - dvs. anvendelse af LCA metodologien til en form for screening, som dækker hele livscyklus, men primært ved anvendelse af generiske data, gennemsnitsdata mv. Screeningen følges af en vurdering omfattende de væsentligste miljøeffekter i alle trin/faser af livscyklus. "Screening LCA" og "Streamlined LCA" bruges synonymt med simplificeret LCA.
  • Detaljeret/fuld LCA - dvs. anvendelse af principperne i ISO standarden og så vidt muligt producentspecifikke data.

Grænsen mellem de forskellige typer af LCA er flydende. Resultaterne af de forskellige typer LCA vil i princippet være de samme, men der kan være forskelle med hensyn til resultaternes præcision. Visse anvendelser, f.eks. større politiske og økonomiske beslutninger, kræver naturligvis en mere detaljeret LCA. Forskellige anvendelser af LCA stiller ligeledes forskellige krav til data. Der kan være tale om:

Kategorier af LCA data

  • producentspecifikke data (stedspecifikke data)
  • branchespecifikke data (branchegennemsnit)
  • generiske data (data fra produktion af analoge råvarer til andre formål f.eks. opløsningsmidler, polymerer etc.)

Grænsen mellem branchespecifikke gennemsnitsdata og generiske data er flydende.

Generelle metodebeskrivelser

Det metodiske grundlag for LCA kan beskrives med udgangspunkt i ISO-standarderne (14040 serien), som udstikker en ramme for gennemførelse af en livscyklusvurdering. En mere detaljeret beskrivelse af selve gennemførelsen af en LCA findes i forskellige metodebeskrivelser, hvoraf der er i det følgende gives en oversigt over de mest relevante.

ISO har gennem flere år arbejdet med udvikling af standarder for gennemførelse af livscyklusvurderinger, hvoraf den generelle standard 14040 er vedtaget/tiltrådt, mens de øvrige standarder endnu er under udvikling. De relevante standarder er vist i boks 1.

Boks 1
ISO standarder for LCA

  • DS/EN ISO 14040: Miljøledelse - Livscyklusvurdering - Principper og struktur (Environmental management - Life cycle assessment - Principles and framework) (ISO, 1997).
  • ISO/FDIS 14041: Environmental management - Life cycle assessment - Goal and scope definition and life cycle inventory analysis (ISO, 1998a).
  • ISO/CD 14042.3: Environmental management - Life cycle assessment - Life cycle impact assessment (ISO, 1998c).
  • ISO/CD 14043.2: Environmental management - Life cycle assessment - Life cycle interpretation (ISO, 1997).

Der findes en lang række danske og udenlandske LCA-metodebeskrivelser. I boks 2 nedenfor gives en oversigt over udvalgte danske og udenlandske metoder med hovedvægt på de danske og nordiske metodebeskrivelser.

For en introduktion og henvisning til andre videnkilder henvises til "Life cycle assessment (LCA) - A guide to approaches, experiences and information sources" (Jensen et al., 1998), som sammen med en database indeholdende en oversigt over forskningsinstitutioner, virksomheder, myndigheder og konsulenter, der arbejder med LCA, kan findes på internettet, http:/www.eea.eu.int/

Boks 2
Eksempler på eksisterende metodebeskrivelser og koncepter for LCA

Udvikling af Miljøvenlige IndustriProdukter (UMIP)
  • Miljødimensionen i produktet (Alting et al., 1996).
  • Miljøvurdering af produkter (Wenzel et al., 1996).
  • Baggrund for miljøvurdering af produkter (Hauschild, 1996).
  • Miljøvurdering i produktudviklingen - 5 eksempler (Wenzel, 1996).
  • Miljørigtig konstruktion (Olesen et al., 1996).
  • Environmental Assessment of Products. Volume 1: Methodology, tools and case studies in product development (Wenzel et al., 1997).
  • Environmental Assessment of Products. Volume 2: Scientific background (Hauschild & Wenzel, 1998).
Materialeteknologisk UdviklingsProgram (MUP)
  • Livscyklusmodel til vurdering af nye materialer. Baggrund, principper og anvendelse (Schmidt et al., 1994b)
  • Metoder, vurderingsgrundlag og fremgangsmåde. Livscyklusvurdering af nye materialer (Schmidt et al., 1994a).
LCA-Nordic
  • Nordic Guidelines on Life-Cycle Assessment (Lindfors et al., 1995c).
  • LCA-Nordic. Technical Reports No. 1 - 9 (Lindfors et al., 1995a).
  • LCA-Nordic. Technical Report No. 10 and Special Reports No. 1 - 2 (Lindfors et al., 1995b).
Andre relevante metoder
  • Life Cycle Assessment in Environmental Policy (Updata of LCA methodology: Guide & Backgrounds (Heijungs et al., 1992))

EDB værktøjer

Gennemførelse af en LCA er bl.a. karakteriseret ved store datamængder, hvorfor forskellige konsulent-/rådgivningsmiljøer har udviklet software til håndtering af store datamængder i LCA-sammenhæng.

2.2 Anvendelse af LCA i lak- og farveindustrien

I dette afsnit gives eksempler på anvendelse af LCA med udgangspunkt i lak- og farveindustrien. De mest relevante anvendelser vurderes at være:

  • Produktudvikling/-optimering
  • valg mellem forskellige råvareleverandører
  • udvikling af miljømærkekriterier
  • udarbejdelse af miljøvaredeklarationer (se f.eks. Toldsted et al., 1997 og Møller et al., 1998)

Der kan i øvrigt henvises til COWI (1998), Zackrisson og Jansson (1997) samt Rønning et al. (1993), hvor der kan ses eksempler på anvendelse af LCA i lak- og farveindustrien.

Udgangspunktet for gennemførelse af en LCA kan være opstilling af et flowdiagram for det relevante produkt. Flowdiagrammet bør omfatte alle processer i alle faser i livscyklus som eksemplificeret ved det forenklede diagram for fremstilling af en vandbaseret hvid maling baseret på en styren-acrylat-copolymer, se figur 1.

"Tilbage til jord"

Fremstilling af råvarer

Figur 1

Eksempel på livscyklus for lak- og farveprodukt

"Tilbage til jord "

Miljøbelastningen ved produktion af en færdigvare indeholder såvel blandeprocessen og anden bearbejdning hos producenten som fremstillingen af råvarerne. Den potentielle miljøbelastning fra sidstnævnte skal i princippet følges hele vejen tilbage til "vuggen" dvs. de primære udgangsmaterialer som mineraler og råolie. Dette kaldes også "tilbage til jord".

Fremskaffelse af data for produktionsprocessens miljøbelastning forudsættes at ske hos den enkelte producent og volder sjældent vanskeligheder. Mangler en producent eventuelt egne, aktuelle data kan vejledende nøgletal findes i f.eks. "Brancheorientering for Lak- og Farveindustrien" (Miljøstyrelsen, 1996).

Den komplette livscyklus for et lak- eller farveprodukt indeholder naturligvis også elementerne "brug" og "bortskaffelse", men disse faser vil ikke blive berørt i denne sammenhæng.

2.2.1 Systemafgrænsning

Fastlæggelse af systemgrænser er en del af første trin af en livscyklusvurdering "Definition af formål og omfang", og denne aktivitet har som formål at sætte klare grænser for, hvad der medtages, og hvad der udelades af vurderingen. Systemgrænserne bestemmes primært af formålet med undersøgelsen sekundært af f.eks. datatilgængelighed, sammenholdt med, hvilke ressourcer, der er til rådighed til gennemførelse af undersøgelsen. Systemgrænserne kan fastsættes ud fra to principper (prioriteret rækkefølge):

  1. Gennemførelse af en detaljeret LCA, hvor alle råvarer/halvfabrikata føres "tilbage til jord".
  2. Gennemførelse af en LCA, hvor de væsentligste råvarer/halvfabrikata føres "tilbage til jord". I denne sammenhæng vurderes væsentligheden ud fra andelen af råvaren i det færdige produkt, og skæringsværdien fastsættes i det aktuelle tilfælde. Som udgangspunkt vælges at inddrage råvarer, der indgår med mere end en given vægt-%:
  • Råmaterialer/halvfabrikata, der indgår med mere end f.eks. 5 vægt-% i slutproduktet føres tilbage til jord, dvs. potentielle miljøbelastninger ved alle processer tilbage til udvinding af råvarer medtages i den samlede vurdering.
  • Alle materialer/halvfabrikata, der indgår i slutproduktet, indgår i vurdering af lokale effekter (humantoksikologiske, økotoksikologiske og arbejdsmiljø) i fremstillings-, brugs- og bortskaffelsesfasen.

For begge valg gælder, at fremstilling af bygninger og maskiner udelades.

Problematikken omkring udeladelse ("cut-off") af visse råvarer/halvfabrikata i opgørelsen er bl.a. diskuteret i det nordiske LCA-projekt (Lindfors et al., 1995c), hvor der skitseres tre metoder:

  • udeladelse af delsystemer, der ligger mere end ét, to eller tre trin bagud
  • udeladelse af delsystemer, der udgør mindre end f.eks. 2 vægt-%
  • udeladelse af delsystemer, der udgør mindre end x vægt-%, hvor x fastsættes efter, at summen udeladte råvarer/halvfabrikata er mindre end en fastsat vægt-%

Anvendelsen af forskellige "cut-off" metoder er nærmere belyst i Linfors et al. (1995a), hvor bl.a. malingproduktion er anvendt som case. Fælles for de nævnte metoder er, at de baserer sig på antagelsen om korrelation mellem emissioner og massestrømme. Den antagelse holder så længe, der er tale om energirelaterede emissioner, mens produktion af visse råvarer kan give anledning til særlige emissioner, som kan påvirke det samlede resultat af en LCA.

Den foreslåede afskæringsværdi er vejledende og bør f.eks. sænkes, hvis den medfører, at i alt mere end given vægt-% af råvarerne udelades af opgørelsen. Ved f.eks. følsomhedsanalyser kan det dog ofte vises, at det samme resultat kan opnås ved kun at inddrage de mængdemæssigt væsentligste råvarer, når der skal skaffes data for fremstillingen af råvarer. Problemstillingen omkring afgrænsning ved en given vægt-% er belyst nærmere i eksemplerne, kapitel 7.

Figur 2    Se her!
Malings livscyklus illustreret ved et forenklet flowdiagram (a). Den fremhævede box viser den danske producent. Eksempler på andre råvarer (b) og produktion af MMA monomer (methylmethacrylat) (c) fra Nordsøgas og Nordsøolie er ligeledes vist. T angiver transport.

2.2.2 Produktudvikling/-optimering

Ved produktudvikling/-optimering kan der være tale om, at der gennemføres en detaljeret vurdering af ét produkt eller en sammenlignende vurdering af flere produkter. Ved vurdering af ét produkt kan formålet være at reducere den samlede miljøbelastning. Det kan gøres ved at identificere de råmaterialer/halvfabrikata eller processer, der giver anledning til væsentlige miljøbelastninger. De identificerede råmaterialer/halvfabrikata eller processer kan således danne grundlaget for det videre miljøoptimeringsarbejde. I udviklings-/optimeringsfasen vil det være hensigtsmæssigt at lave en sammenlignende vurdering, hvor det optimerede produkt sammenlignes med det oprindelige produkt.

Produktudvikling/-optimering inden for lak- og farveindustrien kan f.eks. omhandle:

  • substitution/reduktion af pigmenter eller andre additiver mhp. at reducere den samlede miljøbelastning
  • substitution/reduktion af opløsningsmidler
  • substitution/reduktion af bindemidler

Gennemsnitsdata kan være tilstrækkelige

Ved de indledende vurderinger kan generiske data/branchegennemsnit bruges for råvarer, mens specifikke data bør bruges for egne processer. Systemgrænserne bør ved en indledende vurdering sættes så bredt som muligt, mens systemgrænserne ved en sammenlignende vurderinger kan indsnævres til at omfatte de dele af livscyklus, der er forskellige for de produkter der sammenlignes.

2.2.3 Valg mellem alternative råvareleverandører

Valg mellem alternative råvareleverandører kan være en central del i miljøoptimering af de enkelte produkter, idet forskellige fremstillingsprocesser eller forskellige transportafstande kan være afgørende for den samlede miljøbelastning. Det kan f.eks. dreje sig om at vælge den bindemiddelproducent, der producerer med den laveste miljøbelastning. Som eksempel kan nævnes de europæiske PVC-producenter, som producerer med forskellige teknologier, forskellige oprindelsessteder for råvarer og dermed forskelligt samlet energiforbrug, miljøbelastninger i øvrigt, eller producenter af f.eks. titandioxidpigmenter, som kan basere deres produktion på forskellige råvarer og/eller forskellige produktionsprocesser.

Producentspecifikke data nødvendige

Ved valg mellem alternative råvareleverandører er det således nødvendigt at indhente specifikke miljødata fra de potentielle leverandører.


[Forside] [Indhold] [Forrige] [Næste] [Top]